飞剪线系统结构应用

2018-07-17 08:29:41 xiaopingji 89

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一、飞剪线应用介绍

     飞剪应用于钢铁加工行业,是指在钢筋送料过程中驱动剪切刀运动实现钢材的定长剪切。因为飞剪运动在剪切过程中不需停止送料,并能在加工过程中自由修改剪断长度和送料速度,所以大大提高钢筋剪切的加工效率。

     包米勒提供全系列大功率范围的同步/异步伺服电机以及高性能B maXX 系列伺服系统。B maXX系列伺服驱动器由驱动级PLC 控制,该驱动级PLC 通过背板总线与伺服驱动器快速同步存取/访问数据,并支持IEC 61131-3 多任务实时操作系统。Baumueller 公司专为飞剪、旋切和追剪等应用开发了系列功能块,方便实现这三类应用。

二、系统结构

     图1 为包米勒飞剪应用的系统构成。其送料单元由送料驱动系统控制,负责平稳无打滑的送料;剪切单元由剪切伺服系统控制,它根据设定的切断长度和送料的速度,驱动剪切刀对钢筋进行定长剪切。伺服系统控制参数如切断长度、送料速度等由人机界面输入;材料的速度和位置由编码器反馈到剪切驱动系统。编码器信号来源分为被动式和主动式:

■ 被动式:由安装在测量轮上的编码器反馈材料速度和位置;

优点是测量轮由材料带动旋转,检测值为材料的实际速度和位置;缺点是信号波动较大。

■ 主动式:由送料电机编码器反馈材料速度和位置;

优点是信号平稳,波动小;缺点是当材料与送料轮之间打滑时送料电机编码器反馈信号不能准确反应材料实际速度和位置。

三、包米勒旋切、飞剪模块

包米勒用于飞剪的主要功能块如下:

TM_SyncRot_Init:根据控制要求初始化旋切/飞剪功能;

TM_SyncCam_Init:设置同步区的曲线;

TM_MasterEncoder:根据编码器反馈值计算出材料的速度和位置;

TM_SyncRot:根据材料的速度和位置生成当前轴的位置设定值和速度设定值;

TM_DriveEncoder:根据转速设定值控制当前轴的运动。

此外,包米勒在控制剪切刀飞剪运动的基础上,还能实现一些特殊的工艺要求,如在同步区剪切速度与送料速度之间存在固定的比例;设定加减速切换点;套色标剪切等。

四、运动方式

     剪切单元采用偏心轴方式传动,并采用机械同步定位轴,保证上下两个刀座定向、同速、定位,使剪切刀固定刀座作回转运动。其中剪切刀速度和送料速度同步的区域称为同步区,同步区内上下刀刃咬合的区域为剪切区域,同步区之外的运动区域称之为补偿区。

     包米勒飞剪应用中剪切刀运动轨迹分为同步区和补偿区,其运动方式也分为同步运动和补偿运动。同步运动为剪切电机在同步区与材料速度和位置实现同步,其间上刀刃和下刀刃咬合,完成对钢板的剪切过程;而离开同步区后,根据切断长度的不同,剪切刀需要加速或者减速来补偿,以适用不同的切断长度,即为补偿运动。根据切断长度的不同,有三种不同的补偿运动方式:

1)长料切断

     剪断长大于两倍刀刃周长情况下,在剪切周期中刀刃在剪断动作完成后减速并停止在设定点,然后加速进入同步区。

2)中料切断

     剪断长大于刀刃周长但小于两倍刀刃周长情况下,剪断动作完成后减速但不停止在设定点,过设定点加速进入下一次剪切。

3)短料切断

     剪断长小于刀刃周长情况下,剪断动作一旦完成马上加速到设定点,然后减速进入下一次剪断。

 

飞剪机是重要的冶金设备,多年来大型国有企业都是引进国外的产品。这类飞剪机除上述的基本设计因电气技术的发展而不断变换更新外,同时还大量应用新兴技术;如应用传感技术调整等间隙等。高新技术的大量应用固然改善和提高了飞剪机的综合性能,但了使得其价格十分昂贵。我国几百条民营企业因价格问题而无力购买,几乎都是使用技术含量很低的静剪,作为钢板的配送生产线的主要设备。由于静止剪切的静剪速度很低,即剪切钢板是在停止状况下进行,因而生产效率十分低下。使厂房、设备、人力的投资等都造成巨大财产及资源浪费。引进的j代飞剪机综合性能的不断改善和提高,是高新技术在传统的机械设备上应用的结晶,是设计者不断追求机械机构设计的最佳化的结果。

   2飞剪机简介

   2.1飞剪机的功用

  飞剪机是用来横向剪切运动着的轧件。它可装设在轧制作业线上剪切轧件的头部与尾部或将轧件剪切成定尺长度;亦可装设在独立的横切机组、连续镀锌和连续电镀锡等各种镀层机组上,将钢卷剪切成一定长度的单张钢板。随着连续式轧机的发展,飞剪得到了愈来愈广泛的应用。