一种带钳口卷取机的卸卷控制方法

摘要

本发明涉及一种带钳口的卷取机卸卷的方法，本方法通过改进原来直接卷筒收缩卸卷的一步法控制方式，采用四步控制法即：卷筒缩径和钳口打开‑松开带头，卷筒旋转‑带头从钳口脱出，卷筒胀径和钳口关闭‑将带头压平，卷筒再次缩径‑卸卷。本发明在卸卷时对带钢的带头进行了压平处理，避免了由于钳口的卡夹作用，导致带头弯曲上翘变形，造成拉扯带头、对钳口异常磨损或卸不下卷的状况发生，提高了卸卷成功率、延长了钳口使用寿命，确保了钢卷内圈的质量，为下工序上卷提供了保证。

权利要求

1.一种带钳口卷取机的卸卷控制方法，该卸卷控制方法通过液压缸驱动卸卷小车鞍座上升到与钢卷底部接触后，将钢卷从卷取机的卷筒上卸下，其特征在于：通过位置编码器检测卸卷小车鞍座的位置信号，通过压力检测元件检测卸卷小车鞍座与钢卷底部接触后产生的压力，涨缩液压缸驱动卷取机卷筒的胀径、缩径，通过涨缩液压缸的行程限位开关检测胀径、缩径到位信号，PLC控制液压缸和涨缩液压缸动作，所述位置编码器、行程限位开关以及压力检测元件检测到的信号发送给PLC；

其所述的卸卷控制方法包括如下步骤：

(1)在PLC中设定卸卷小车鞍座上升的速度，设定卸卷小车鞍座上升过程中由高速向低速切换时距离钢卷底部的距离，以及卸卷小车鞍座与钢卷底部接触后产生的压力极限值；

(2)PLC控制液压缸驱动卸卷小车鞍座高速上升，位置编码器实时检测卸卷小车鞍座距离钢卷底部的距离；

(3)当位置编码器检测到所述卸卷小车鞍座与钢卷底部的距离达到设定距离时，发送位置信号给PLC，PLC控制液压缸驱动所述的卸卷小车鞍座低速上升；

(4)当卸卷小车上升到与待卸卷钢卷的底部接触时，压力检测元件检测到压力信号并发送给PLC，当所述的压力信号达到设定的压力极限值时，PLC控制涨缩液压缸驱动卷筒缩径，此时卷筒上的钳口打开，松开带头；

(5)当PLC接收到行程限位开关发送的缩径到位信号后，控制卷取机的卷筒旋转，使带头从卷筒的钳口中脱出；

(6)当带头从钳口位置移出后，钳口关闭，PLC控制涨缩液压缸驱动卷筒胀径，对所述的带头进行压平处理；

(7)PLC检测到胀径到位信号后，控制涨缩液压缸驱动卷筒再次缩径，并在检测到缩径到位信号后，控制卸卷小车托着钢卷低速移出卷筒，移动到设定安全位置并确认正常后，高速前行移出卸卷区域，完成卸卷。

2.根据权利要求1所述的带钳口卷取机的卸卷控制方法，其特征在于所述卸卷小车鞍座与钢卷底部下边缘之间的距离达到50mm时，将卸卷小车由高速上升切换为低速上升。

3.根据权利要求1所述的带钳口卷取机的卸卷控制方法，其特征在于所述的步骤(4)中，所述卸卷小车低速上升时，当所述压力检测元件检测到的压力达到设定的35Bar时，小车上升到位并停止。

4.根据权利要求1所述的带钳口卷取机的卸卷控制方法，其特征在于所述的步骤(5)包括：设定带头能够脱出卷筒钳口的卷筒旋转时间，并控制卷筒旋转，当卷筒旋转的时间达到设定时间后，停止旋转，带头从钳口脱出。

5.根据权利要求1所述的带钳口卷取机的卸卷控制方法，其特征在于所述的步骤(5)包括：设定带头能够脱出卷筒钳口的卷筒旋转角度，并控制卷筒旋转，当卷筒旋转的角度达到设定角度后，停止旋转，带头从钳口脱出。

6.根据权利要求1所述的带钳口卷取机的卸卷控制方法，其特征在于所述的步骤(6)包括：PLC设定卷筒进行压平处理时胀缩的次数，按照设定的次数控制卷筒胀缩，对带头进行压平处理，实现带头的彻底压平。

说明书

一种带钳口卷取机的卸卷控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及冷轧处理机组出口的卷取机，特别是带钳口的卷取机的卸卷，具体是一种带钳口卷取机卸卷的控制方法。

背景技术

[0002] 在带钢的冷轧处理机组出口，卷取机对带钢进行卷取作业后，要进行卸卷，通常分两种情况考虑：一种情况是在卷取簿带钢时，考虑到厚度和强度的影响不大，一般采用助卷皮带配合穿带，卸卷采取卷筒缩径后直接卸卷的方式。另一种情况是对于较厚和高强度板带的连续酸洗处理机组，通常卷取机会选用带钳口的卷筒进行胀缩穿带和卸卷，钳口用于夹紧带钢的头部(即带头)进行卷取。考虑到带钢的强度和刚度特性，卷取机的卷筒必须采取钳口配置，由于钳口胀缩压紧的独特性，通常其内圈的带头存在上翘现象，一旦存在带头质量不好或钳口毛刺现象就会产生卸卷时带头拉扯松脱的隐患，尤以2mm以上不锈钢和5mm以上碳钢导致的问题为突出。

[0003] 国内外目前对于带钳口卷取机的卸卷方式通常是卷取机的卷筒缩径后直接卸卷的一次控制方式，通常带钳口卷取机的卸卷方法为：当卸卷条件满足后，卸卷小车的上的鞍座开始高速上升，当检测到距离钢卷底部下边缘50mm时切换为低速上升，一旦鞍座上升到位，卷取机卷筒开始缩径，卷筒脱离带钢内圈，检测到卷筒缩径到位后，开始压辊打开和支撑臂退出，上升到位信号接收到后小车开始低速移出，移动100mm确认正常后，开始高速前行移出卸卷区域。

[0004] 国内对于采用带钳口的卷取机卸卷控制时存在时而顺利，时而会出现带头拉扯和内圈松脱的现象，不但对于带头和钳口的维护及要求较高，而且卸卷质量稳定性难以受控，一直是一个潜在的隐患。由于钢卷内圈带头的翘曲，一旦情况严重交付用户后，轻则增加了开卷难度，重则会产生质量异议或对企业形象产生不良影响。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种带钳口的卷取机的卸卷控制方法，该方法采用四步控制法，卸卷时对带钢的带头进行了压平处理，避免了由于钳口的卡夹作用，导致带头弯曲上翘变形，造成拉扯带头、钳口异常磨损或卸不下卷的状况发生，用以解决现有的卸卷方式由于钳口的卡夹作用，造成卸不下卷、缩短钳口使用寿命或钢卷内圈质量差的问题。

[0006] 为实现上述目的，本发明的方案是：一种带钳口的卷取机的卸卷控制方法，该卸卷控制方法通过液压缸驱动卸卷小车鞍座上升到与钢卷底部接触后，将钢卷从卷取机的卷筒上卸下，通过位置编码器检测卸卷小车鞍座的位置信号，压力检测元件检测卸卷小车鞍座与钢卷底部接触后产生的压力，涨缩液压缸驱动卷取机卷筒的胀径、缩径，涨缩液压缸的行程限位开关检测胀径、缩径到位信号，PLC控制液压缸和涨缩液压缸动作，位置编码器、行程限位开关以及压力检测元件检测到的信号发送给PLC，所述的卸卷控制方法包括如下步骤：

[0007] (1)在PLC中设定卸卷小车鞍座上升的速度，设定卸卷小车鞍座上升过程中由高速向低速切换时距离钢卷底部的距离，以及卸卷小车鞍座与钢卷底部接触后产生的压力极限值；

[0008] (2)PLC控制液压缸驱动卸卷小车鞍座高速上升，位置编码器实时检测卸卷小车鞍座距离钢卷底部的距离；

[0009] (3)当位置编码器检测到所述卸卷小车鞍座与钢卷底部的距离达到设定距离时，发送位置信号给PLC，PLC控制液压缸驱动所述的卸卷小车鞍座低速上升；

[0010] (4)当卸卷小车上升到与待卸卷钢卷的底部接触时，压力检测元件检测到压力信号并发送给PLC，当所述的压力信号达到设定的压力极限值时，PLC控制涨缩液压缸驱动卷筒缩径，此时卷筒上的钳口打开，松开带头；

[0011] (5)当PLC接收到行程限位开关发送的缩径到位信号后，控制卷取机的卷筒旋转，使带头从卷筒的钳口中脱出；

[0012] (6)当带头从钳口位置移出后，钳口关闭，PLC控制涨缩液压缸驱动卷筒胀径，对所述的带头进行压平处理；

[0013] PLC检测到胀径到位信号后，控制涨缩液压缸驱动卷筒再次缩径，并在检测到缩径到位信号后，控制卸卷小车托着钢卷低速移出卷筒，移动到设定安全位置并确认正常后，高速前行移出卸卷区域，完成卸卷。

[0014] 根据本发明所述的卸卷控制方法，所述卸卷小车鞍座与钢卷底部下边缘之间的距离达到50mm时，将卸卷小车由高速上升切换为低速上升。

[0015] 根据本发明所述的卸卷控制方法，所述的步骤(4)中，所述卸卷小车低速上升时，当所述压力检测元件检测到的压力达到设定的35Bar时，小车上升到位并停止。

[0016] 根据本发明所述的卸卷控制方法，所述的步骤(5)包括：设定带头能够脱出卷筒钳口的卷筒旋转时间，并控制卷筒旋转，当卷筒旋转的时间达到设定时间后，停止旋转，带头从钳口脱出。

[0017] 根据本发明所述的卸卷控制方法，所述的步骤(5)包括：设定带头能够脱出卷筒钳口的卷筒旋转角度，并控制卷筒旋转，当卷筒旋转的角度达到设定角度后，停止旋转，带头从钳口脱出。

[0018] 根据本发明所述的卸卷控制方法，所述的步骤(6)包括：PLC设定卷筒进行压平处理时胀缩的次数，按照设定的次数控制卷筒胀缩，对带头进行压平处理，实现带头的彻底压平。

[0019] 本发明达到的有益效果：

[0020] (1)本发明的方法将待卸卷的钢卷的带头进行了压平处理，卸卷后的带钢带头更加平整，减少了带头卷翘的不良情况发生，降低了对带钢厚度、带头缺陷的原料要求，减少了出口对带头的切除，提高了成材率；

[0021] (2)对于钳口的维护标准降低，延长了钳口维护周期，降低了停机时间和维护成本；

[0022] (3)降低了卸卷故障率导致的人工干预率，确保了自动卸卷的成功率，不但提高了工效，而且减少人员进入卸卷区域从而提高了安全性；

[0023] (4)严格控制了钢卷内圈的卷径，更加有利于下道工序的上卷，内圈不会对上道工序的开卷机卷筒产生卡阻和擦划等问题，降低了上卷难度，方便了下工序用户开卷操作。

附图说明

[0024] 图1是本发明的卸卷方法；

[0025] 图2是卸卷小车的运行方式。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

[0027] 由于钳口的卡夹作用，目前现有的卸卷控制方法在卸卷时，带头会有明显的弯曲上翘，很容易导致拉扯带头或卸不下卷的状况发生，为避免这种情况的发生，本发明提出了一种卸卷的方法，卸卷的过程靠卸卷小车完成，卸卷小车的主要作用是将钢卷流畅输出，将卷取机卷成卷的钢卷从卷筒上卸下并移至打捆站。本发明的卸卷方法是一种用于高强钢、不锈钢和厚板带钢从带钳口卷取机的卷筒上卸卷，消除带头折叠的方法。

[0028] 本发明采用四步法控制即：卷筒缩径和钳口打开-松开带头，卷筒旋转-带头从钳口脱出，卷筒胀径和钳口关闭-将带头压平，卷筒再次缩径-卸卷。该控制方法由编码器检测卸卷小车鞍座的位置信号，压力检测元件检测卸卷小车鞍座与钢卷底部接触时产生的压力，涨缩液压缸驱动卷取机卷筒的胀径、缩径，涨缩液压缸的行程限位开关检测胀径、缩径到位信号，PLC输出端控制连接液压缸和涨缩液压缸，位置编码器、行程限位开关以及压力检测元件与PLC的输入端连接。

[0029] 如图1所示，本发明的卸卷方法具体包括如下步骤：

[0030] (1)在PLC中设定卸卷小车鞍座上升的速度，设定卸卷小车鞍座上升过程中由高速向低速切换时距离钢卷底部的距离以及与钢卷底部接触后产生的压力极限值；

[0031] (2)PLC控制液压缸驱动卸卷小车鞍座高速上升，位置编码器实时检测卸卷小车鞍座距离待卸卷钢卷底部的距离；

[0032] (3)当位置编码器检测到所述卸卷小车鞍座与钢卷底部的距离达到设定距离时，发送位置信号给PLC，PLC控制液压缸驱动所述的卸卷小车鞍座由高速切换为低速上升；

[0033] (4)当卸卷小车上升到与待卸卷钢卷的底部接触时，压力检测元件检测到压力信号并发送给PLC，当所述的压力信号达到设定的压力极限值时，PLC控制涨缩液压缸驱动卷筒缩径，此时卷筒上的钳口打开，松开带头；

[0034] (5)涨缩液压缸的行程限位开关检测卷筒的缩径、胀径信号，当PLC接收到缩径到位信号后，控制卷取机的卷筒旋转，使带头从卷筒的钳口中脱出；

[0035] (6)当带头从钳口位置移出后，钳口关闭，PLC控制涨缩液压缸驱动卷筒胀径，对所述的带头进行压平处理；

[0036] (7)PLC检测到胀径到位信号后，控制涨缩液压缸驱动卷筒再次缩径，并在检测到缩径到位信号后，控制卸卷小车托着钢卷低速移出卷筒，移动到设定安全位置并确认正常后，高速前行移出卸卷区域，完成卸卷。

[0037] 本发明的具体实施过程为：

[0038] 当卸卷条件满足后，卸卷小车的鞍座开始高速上升，当位置编码器检测到卸卷小车距离钢卷底部下边缘50mm时，切换为低速上升。为避免鞍座持续上升顶坏卷筒，在PLC中设定鞍座与钢卷接触后产生的压力限定值，当鞍座和钢卷接触，且压力检测元件检测到压力信号为35bar时，鞍座上升到位并停止。涨缩液压缸驱动卷取机卷筒缩径，钳口打开松开带头。当检测到卷筒收缩到位信号后，压辊打开，外支撑臂退出，卷取机卷筒开始旋转，使带头从钳口脱出。卷筒再次胀径对带头进行压平处理，为使带头能彻底压平，本实施例设定压平处理时卷筒反复胀缩次数为2次，通过2次卷筒反复缩涨到位的压平处理，第3次检测到卷筒缩径到位信号后，卸卷小车开始托着钢卷横向低速移出卷筒，移动到设定安全位置确认正常后，开始高速前行移出卸卷区域。

[0039] 图2为卸卷小车的移动轨迹，箭头表示卸卷小车的移动方向。

[0040] 本实施例中卷筒旋转，使带头从钳口脱出的方法包括：方法一，采取旋转时间设定，设定带头能够脱出卷筒钳口的旋转时间，本实施例设定2.5s。方法二，采取卷筒旋转角度设定，具体可根据带头脱出钳口的情况进行现场确认后微调的方法，设定带头能够脱出卷筒钳口的旋转角度，本实施例设定20度。

[0041] 本实施例中的卷筒由扇形块、钳口、斜锲、八棱锥芯轴、拉杆、花键轴组成，斜锲固定在八棱锥芯轴上，由液压缸驱动的拉杆通过花键和扇形块连接，钳口和扇形块通过一个拨叉配套组合，通过扇形块和斜锲的相对运动实现卷筒的涨缩和钳口的缩涨，卷筒胀径后能成为一个完整的圆柱体。

[0042] 胀径时，油缸通过拉杆推动芯轴伸出，使四个胀缩连杆伸直并推动环形弹簧及方形架，使花键和拉杆右移，棱锥轴靠轴承支撑于支架上不能左右移动。因此，拉杆带动头套使扇形块相对斜锲和棱锥轴右移胀径。

[0043] 缩径时，油缸通过杠杆将芯轴拉回，胀缩连杆在弹簧作用下折曲，扇形块、花键等靠胀径时储存在弹簧中的压缩变形能复位，使卷筒收缩。为提高卷取机刚度，卷筒设有活动的外支撑。

[0044] 采用本发明的方法卸下的钢卷内圈光滑，带头和内圈完全贴合，未见带头任何上翘现象，这种内圈的卷不但不会对本机组卸卷产生任何影响，而且严格控制了内圈卷径，实现了带头和钳口的完全脱开，对带钢带头和钳口质量要求不高，而且带头和内圈无缝贴合，完全解决了卸卷时的质量、工效和安全问题，对下工序用户的开卷提供了极大方便，解决了现有控制方法存在的隐患。