[发明专利]棒线材飞剪剪尾控制方法

权利要求书

1.棒线材飞剪剪尾控制方法，其特征是当上游轧机（1）与飞剪布局过于紧凑导致第一热金属检测仪（2）到飞剪距离过短无法正常完成剪尾时，在上游轧机（1）前面增加一个第二热金属检测仪（4），再通过精确的剪刃位置控制、精确的剪尾长度控制、第二热金属检测仪（4）到飞剪剪切中心线等效距离的折算、上游轧机（1）延伸率的实测及补偿四种手段综合起来，实现棒线材飞剪到第一热金属检测仪（2）距离过短时的剪尾控制。

2.根据权利要求1所述的棒线材飞剪剪尾的控制方法，其特征是所述的精确的剪刃位置控制的方法是：通过安装在剪刃轴上的绝对值编码器读取到精确的位置信息值，反馈到位置控制器，通过PI调节器，使剪刃实现快速而精确的位置闭环控制；如剪刃轴上没有安装绝对值编码器，则通过飞剪电机轴上的增量型编码器进行折算得到剪刃的位置信息值，以实现剪刃的位置闭环控制。

3.根据权利要求2所述的棒线材飞剪剪尾的控制方法，其特征是采用包括以下步骤的方法实现精确的位置闭环控制：

（1）剪刃轴端装有绝对值编码器：

通过飞剪控制器，直接读取位置信息值，并转化为角度值，反馈到位置控制器，实现快速而精确的剪刃位置控制；

（2）剪刃轴端没有安装绝对值编码器：

通过飞剪控制器读取飞剪电机轴端增量型编码器的值，考虑减速比，转化为剪刃轴的角度值，反馈到位置控制器，实现快速而精确的剪刃位置控制。

4.根据权利要求1所述的棒线材飞剪剪尾的控制方法，其特征是所述的精确的剪尾长度控制的方法是：当轧件的尾部到达第二热金属检测仪（4）时，飞剪根据设定的剪切长度，自动调整飞剪启动的时机，按照设定剪切长度精确的完成剪尾任务。

5.根据权利要求4所述的棒线材飞剪剪尾的控制方法，其特征是以第二热金属检测仪（4）检测到轧件尾部为起点，对上游轧机（1）的电机轴端编码器脉冲数进行计数，当达到目标计数值时，启动飞剪，实现设定长度的剪切，预设的目标计数值与设定剪切长度有关，其计算公式如下：

，

上述公式中：i为上游轧机（1）的减速比；D_f为上游轧机（1）的轧辊工作辊径；X为第二热金属检测仪（4）到飞剪剪切中心线的等效距离；L为设定剪尾长度；R为剪刃回转半径；D为剪刃回转直径；为剪刃起始位置角；为入切角。

6.根据权利要求1所述的棒线材飞剪剪尾的控制方法，其特征是所述的第二热金属检测仪（4）到飞剪等效距离需要进行折算；由于剪尾时脉冲计数器通过第二热金属检测仪（4）触发，从第二热金属检测仪（4）到上游轧机（1）的这段轧件经过轧制后会产生延伸，为了精确的控制剪尾长度，需要根据上游轧机（1）的延伸率折算第二热金属检测仪（4）到飞剪的有效距离。

7.根据权利要求6所述的棒线材飞剪剪尾的控制方法，其特征是通过上游轧机（1）的延伸率折算出第二热金属检测仪（4）到飞剪剪切中心线的等效距离，其计算公式为：

式中：X为第二热金属检测仪（4）到飞剪剪切中心线的等效距离；为上游轧机（1）的延伸率；L₁为第一热金属检测仪（2）到飞剪剪切中心线的距离；L₂为第二热金属检测仪（4）到上游轧机（1）的轧制中心线的距离；L₃为第一热金属检测仪（2）到上游轧机（1）的轧制中心线的距离。

8.根据权利要求1所述的棒线材飞剪剪尾的控制方法，其特征是所述的上游轧机（1）延伸率的实测及补偿方法是：当轧件头部到达第二热金属检测仪（4）时，通过此热检上升沿信号触发脉冲计数功能块开始记录上游轧机（1）电机轴端编码器脉冲数，当轧件头部到达第一热金属检测仪（2）时，通过此热检上升沿信号停止脉冲计数，则得到脉冲计数值N_x，设实测到的上游轧机（1）延伸率为，则得到以下计算公式：

 ，

因而求得：

  ，

式中：为上游轧机（1）实测延伸率；N_x为测得的脉冲数；L₂为第二热金属检测仪（4）到上游轧机（1）轧制中心线的距离；L₃为第一热金属检测仪（2）到上游轧机（1）轧制中心线的距离；i为上游轧机（1）减速比；D_f为上游轧机（1）轧辊工作辊径。