[发明专利]吐丝机头部定位自动控制方法

说明书

技术领域：

本发明应用于轧钢吐丝系统中，对钢线材的头部进行定位。

背景技术：

轧制钢筋线材生产线上，当线材由粗轧机出线后，线头不规则会影响进入精轧机轧辊，所以必须用飞剪装置装去头部，经飞剪装置剪切成一定长度线材，该线材再经过精轧机轧制后进入吐丝机圆卷成捆，由风冷辊道输送下一道打包工序。

吐丝机头部定位自动控制技术是对线材的头部落位进行定位的技术，使钢线材的头部按照需要进行落位。在轧钢系统中，吐丝机运行时，吐丝管作高速旋转，轧件经过吐丝机变为具有一定半径的圆形的线材落到风冷辊道上，吐丝圆心线是垂直于地面，而盘卷后的线材捆进入输送辊道是以圆卷中心线与辊道传输方向线是平行的，线材头部在前。由于风冷辊道是由许多圆形辊子并排安装的，风冷辊道的辊子与辊子之间有较大的间隙，当成品线材经过吐丝机时，由于落位是不规则的，线材的头部如果位于底部并且向前则容易插到辊道的缝隙内，线材的头部如果靠近辊道的边板则容易刮到边板。为了避免这种两种情况引起的故障，必须对线材的头部落位进行控制，使线材按指定的位置落在风冷辊道上。因为线材头部在吐丝盘圆卷后，会被后卷的钢筋缠绕，送入辊道时，人工也无法钩动线材头部，而线材尾部在后部外圈，送入辊道时，人工还可以钩住尾部改变其状态角度，所以线材头部的相位角控制至关重要。

现有的吐丝机头部定位存在一定的问题，由于吐丝机的吐丝管是高速旋转的，且吐丝机卷圆时线材的半径逐渐变大，吐丝盘的速比不一样，在定位吐丝盘位置时存在一定的困难，控制精度没办法达到要求。

现在国内主要采用了两种控制方法：

①通过改变精轧机前的飞剪剪切长度。这种方法的原理是事先人为计算设定飞剪的剪切长度，调整轧件到达吐丝管口的时间，以达到控制轧件头部相位角的目的。这种方法在吐丝机的速比不一样时，在计算过程中存在较大的误差，定位吐丝盘位置时存在一定的困难，控制精度没办法达到要求。

②通过改变吐丝机的转速，实现对吐丝机的头部定位。这种方法在吐丝机的速比不一样时，在人为计算过程中存在较大的误差。

③由于吐丝机转速在1500r/min，电机编码器采集的信号和吐丝盘存在一定的速比，采样时误差较大，在定位吐丝盘位置时存在一定的困难。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种吐丝机头部定位自动控制方法。

本发明的方案一是：在飞剪机前端设置热金属检测器HMD1，在精轧机后吐丝机前设置热金属检测器HMD2，在吐丝盘上方两侧固定光电管及其接收器，在吐丝盘上方固定一个光电感应块，两热金属检测器分别将线材头部到达该检测位置的时间信息传输给中央处理器CPU，光电管同时也将检测到光电感应块的时间信息传输给中央处理器CPU；

中央处理器CPU作如下运作：

1、将光电管输入感应块的时间信息运算出吐丝盘的转速，并以旋转一周的时间分时段计算出每时段吐丝盘的相位角；

2、将两热金属检测器输入线材头部到达的时间运算出线材直线运动速度；

3、以热金属检测器HMD2与吐丝盘的距离、线材直线运行速度、吐丝盘转速、吐丝盘即时相位角数据计算出线材头部到达吐丝盘的到达相位角；

4、以线材头部到达相位角，吐丝盘转速、吐丝盘落料时间计算出线材头部落料相位角；

5、将落料相位角与设定的落料相位角标准值进行比较运算，运算出比较误差；

6、将比较误差、吐丝盘转速、吐丝盘直径、线材直线运动速度计算出线材补位长度修正值；

7、以线材补位长度修正值计算出线材头部进入吐丝盘的时间修正值，再以此时间修正值计算出后一根线材剪切修正时间；

8、将飞剪剪切修正时间输入飞剪控制装置；

飞剪剪切控制装置以输入的剪切修正时间加上启动时间提前量，启动飞剪装置对后一根线材进行剪切，以使线材经精轧、圆卷后线头落料相位角在给定的时间内。

本发明的方案二是：在飞剪机前端设置热金属检测器HMD1，在精轧机后吐丝机前设置热金属检测器HMD2，在吐丝盘上方两侧固定光电管及其接收器，在吐丝盘上方固定一个光电感应块，两热金属检测器分别将线材头部到达该检测位置的时间信息传输给中央处理器CPU，光电管同时也将检测到光电感应块的时间信息传输给中央处理器CPU；

中央处理器CPU作如下运作：

1、将光电管输入感应块的时间信息运算出吐丝盘的转速，并以旋转一周的时间分时段计算出每时段吐丝盘的相位角；