[發明專利]棒線材飛剪剪尾控制方法

有效

• 申請號: 201110406450.7
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN102513355A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 王勝勇;陳啟江;盧家斌;李傳濤;李四川;李海東
• 申請（專利權）人: 中冶南方（武漢）自動化有限公司
• 主分類號: B21B15/00
• 分類號: B21B15/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

1.棒線材飛剪剪尾控制方法，其特征是當上游軋機（1）與飛剪布局過于緊湊導致第一熱金屬檢測儀（2）到飛剪距離過短無法正常完成剪尾時，在上游軋機（1）前面增加一個第二熱金屬檢測儀（4），再通過精確的剪刃位置控制、精確的剪尾長度控制、第二熱金屬檢測儀（4）到飛剪剪切中心線等效距離的折算、上游軋機（1）延伸率的實測及補償四種手段綜合起來，實現棒線材飛剪到第一熱金屬檢測儀（2）距離過短時的剪尾控制。

2.根據權利要求1所述的棒線材飛剪剪尾的控制方法，其特征是所述的精確的剪刃位置控制的方法是：通過安裝在剪刃軸上的絕對值編碼器讀取到精確的位置信息值，反饋到位置控制器，通過PI調節器，使剪刃實現快速而精確的位置閉環控制；如剪刃軸上沒有安裝絕對值編碼器，則通過飛剪電機軸上的增量型編碼器進行折算得到剪刃的位置信息值，以實現剪刃的位置閉環控制。

3.根據權利要求2所述的棒線材飛剪剪尾的控制方法，其特征是采用包括以下步驟的方法實現精確的位置閉環控制：

（1）剪刃軸端裝有絕對值編碼器：

通過飛剪控制器，直接讀取位置信息值，并轉化為角度值，反饋到位置控制器，實現快速而精確的剪刃位置控制；

（2）剪刃軸端沒有安裝絕對值編碼器：

通過飛剪控制器讀取飛剪電機軸端增量型編碼器的值，考慮減速比，轉化為剪刃軸的角度值，反饋到位置控制器，實現快速而精確的剪刃位置控制。

4.根據權利要求1所述的棒線材飛剪剪尾的控制方法，其特征是所述的精確的剪尾長度控制的方法是：當軋件的尾部到達第二熱金屬檢測儀（4）時，飛剪根據設定的剪切長度，自動調整飛剪啟動的時機，按照設定剪切長度精確的完成剪尾任務。

5.根據權利要求4所述的棒線材飛剪剪尾的控制方法，其特征是以第二熱金屬檢測儀（4）檢測到軋件尾部為起點，對上游軋機（1）的電機軸端編碼器脈沖數進行計數，當達到目標計數值時，啟動飛剪，實現設定長度的剪切，預設的目標計數值與設定剪切長度有關，其計算公式如下：

，

上述公式中：i為上游軋機（1）的減速比；D_f為上游軋機（1）的軋輥工作輥徑；X為第二熱金屬檢測儀（4）到飛剪剪切中心線的等效距離；L為設定剪尾長度；R為剪刃回轉半徑；D為剪刃回轉直徑；為剪刃起始位置角；為入切角。

6.根據權利要求1所述的棒線材飛剪剪尾的控制方法，其特征是所述的第二熱金屬檢測儀（4）到飛剪等效距離需要進行折算；由于剪尾時脈沖計數器通過第二熱金屬檢測儀（4）觸發，從第二熱金屬檢測儀（4）到上游軋機（1）的這段軋件經過軋制后會產生延伸，為了精確的控制剪尾長度，需要根據上游軋機（1）的延伸率折算第二熱金屬檢測儀（4）到飛剪的有效距離。

7.根據權利要求6所述的棒線材飛剪剪尾的控制方法，其特征是通過上游軋機（1）的延伸率折算出第二熱金屬檢測儀（4）到飛剪剪切中心線的等效距離，其計算公式為：

式中：X為第二熱金屬檢測儀（4）到飛剪剪切中心線的等效距離；為上游軋機（1）的延伸率；L₁為第一熱金屬檢測儀（2）到飛剪剪切中心線的距離；L₂為第二熱金屬檢測儀（4）到上游軋機（1）的軋制中心線的距離；L₃為第一熱金屬檢測儀（2）到上游軋機（1）的軋制中心線的距離。

8.根據權利要求1所述的棒線材飛剪剪尾的控制方法，其特征是所述的上游軋機（1）延伸率的實測及補償方法是：當軋件頭部到達第二熱金屬檢測儀（4）時，通過此熱檢上升沿信號觸發脈沖計數功能塊開始記錄上游軋機（1）電機軸端編碼器脈沖數，當軋件頭部到達第一熱金屬檢測儀（2）時，通過此熱檢上升沿信號停止脈沖計數，則得到脈沖計數值N_x，設實測到的上游軋機（1）延伸率為，則得到以下計算公式：

?，

因而求得：

??，

式中：為上游軋機（1）實測延伸率；N_x為測得的脈沖數；L₂為第二熱金屬檢測儀（4）到上游軋機（1）軋制中心線的距離；L₃為第一熱金屬檢測儀（2）到上游軋機（1）軋制中心線的距離；i為上游軋機（1）減速比；D_f為上游軋機（1）軋輥工作輥徑。