[发明专利]一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种板带剪切线中设备的调整控制方法，确切说是一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法。

背景技术

圆盘式剪切机是板带剪切线中的关键设备，主要用于金属带材的切边和分条。在高质量的带材剪切线中，对成品带材的切边质量(毛刺、压痕等)提出了较高的要求。如果圆盘剪的调整未达到剪切工艺要求的精度，就会引起带材的切边质量差和带材跑偏的问题，因此工艺上就要求必须提高圆盘剪宽度、侧间隙和重叠量调整的精度，而其中重叠量的调整控制最为复杂。专利号为“200610081425.5”，发明名称是“调整圆盘剪切机剪刀间隙的装置及方法”，公开了一种利用偏心套实现刀片径向的重叠量的调整。该方法依据偏心套的旋转角度与重叠量线性变化实现重叠量的精度控制。实际上，偏心套的旋转角度变化与重叠量变化是非线性关系，如果按照线性变化进行控制，重叠量调整的误差就很大，达不到圆盘剪重叠量调整的精度要求。

另外，影响重叠量精度的因素很多，如机械传动机构的速比、电机参数(包括额定功率、额定转速等)、变频器的参数(包括高速给定频率、低速给定频率、减速时间等)和控制方法，单从一个方面进行考虑是很难提高重叠量的调整精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种调整省时、控制精度高的圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法。

本发明的目的是这样实现的，一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法，其特征是：它采用变频调速控制系统来实现圆盘剪刀盘重叠量的控制，通过可编程控制器对重叠量的目标值和位移传感器的测量重叠量差值的绝对值与电机开始减速提前量L进行比较，利用变频器控制电机的转速，使目标值与实际重叠量差值的绝对值≤0.02mm。

所述的电机开始减速提前量L＝Asinα+B

式中，L为电机开始减速提前量；α为偏心套旋转角度；A为减速段的斜率系数；B为低速段运行距离的补偿值。

所述变频器控制电机的转速是：当L<|重叠量目标值δ₀-位移传感器的测量重叠量δ_s|时，重叠量的调整电机高速运行；当L≥|重叠量目标值δ₀-位移传感器的测量重叠量δ_s|时，重叠量的调整电机开始由高速减速到低速；当|重叠量目标值δ₀-位移传感器的测量重叠量δ_S|≤0.02mm时，重叠量的调整电机由低速减速到停止。

所述的重叠量目标值δ₀是由重叠量和带材厚度的关系决定的；

当0.3mm≤d≤1.3412mm时，δ₀＝0.5d；

当1.3412mm<d≤3.0mm时，δ₀＝-0.2727d+1.0364；式中，d为带材厚度。

所述的减速段的斜率系数A，对于0.3mm≤带材厚度d≤3.0mm时，A的取值范围为0.1mm～0.8mm。

所述的低速段运行距离的补偿值B，对于0.3mm≤带材厚度d≤3.0mm时，B的取值范围为0.01mm～0.3mm。

由于重叠量调整电机由低速到停止时间短，容易精确控制，所以在重叠量到达目标值前，电机的速度要减速到低速，如果电机减速太晚，控制精度会降低；如果电机减速太早，低速运行段太长，调整时间就会变长。电机开始减速提前量L＝Asinα+B公式，通过偏心套实时转角计算出电机开始减速提前量L，很好的处理了控制精度和调整时间的矛盾，最终解决带材切边质量差、调整费时和易跑偏等关键技术问题。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明的圆盘剪重叠量调整原理图；

图2是本发明的重叠量导数(δ＇)和偏心套旋转角度(α)的关系曲线图；

图3是本发明的圆盘剪重叠量控制系统框图；

图4是本发明的变频器的给定速度(V)和时间(t)的关系曲线图。

图中：1.高速，2.减速点，3.低速。

具体实施方式

图1是本发明的圆盘剪重叠量调整原理图。由图可知圆盘剪刀盘重叠量的控制模型为：

δ＝Φ-H-2RCOSα

式中，δ为刀盘的重叠量(定义刀盘重叠为正时，δ>0，刀盘重叠为负时，δ<0)；Φ为刀盘的直径；H为机架的上下偏心套外圆中心距离；R为偏心套的偏心距；α为偏心套的旋转角度(定义偏心套在最高位置时为0°，重叠量的调整范围为0°～180°)。

对上式进行δ(α)求导，可得

δ＇＝2RSin α