[发明专利]一种智能夹送辊及其控制方法

说明书

本发明公开了一种智能夹送辊及其控制方法，该智能夹送辊包括：第一夹送辊本体和第二夹送辊本体；传动机构，第一夹送辊本体和第二夹送辊本体分别与传动机构连接；伺服机构，第一夹送辊本体和第二夹送辊本体分别与伺服机构连接；以及，控制机构，第一夹送辊本体或传动机构的输出端与控制机构的输入端连接，伺服机构的输入端与控制机构的输出端连接。本发明通过控制机构采集第一夹送辊本体和第二夹送辊本体之间的夹持力，或者采集传动机构的输出力矩，再根据预设输入输出关系得到伺服机构的控制信号，以控制伺服机构的总输出力，控制夹送辊保持动态稳定状态，避免线材因受到过大的夹持力产生塑性变形，或因受到的夹持力过小与夹送辊本体打滑的问题。

技术领域

本发明涉及高速线材吐丝技术领域，尤其涉及一种智能夹送辊及其控制方法。

背景技术

夹送辊是高速线材生产线机组中的重要设备，在生产线材机组中的位置为高速线材精轧机之后、吐丝机之前。主要功能是夹持线材顺利通过水冷段区域，并平稳送入吐丝机中，起到防止线材抖动，保证线材在轧线上各机架之间形成微张力，并顺利通过轧线的作用。

其中，夹送辊设备主要分为传动机构和夹持机构两个主要组成部分，其中，传动系统主要包括齿轮结构，用于实现增速以及传送；夹持机构主要包括两根辊体，通过两根辊体同步开闭动作实现对线材的夹持。

夹送辊的主要结构为：电机通过一级或两级齿轮增速传动，将旋转运动传递到夹送辊中间齿轮上，再经过中间轴上齿轮的等速比传递，将旋转运动传递到夹送辊的两根工作轴上。夹送辊的两根工作轴带动夹送辊等速转动，并与精轧机出口线材运动线速度相同，待前方热金属检测器检测到线材头部经过夹送辊后，驱动夹送辊上的辊缝闭合，夹持线材前进。

目前的夹送辊设备主要有两种：齿轮同步夹持机构和多连杆同步夹持机构；其中，齿轮同步夹持机构如图1所示，具体包括：相互对称设置的中间齿轮、工作齿轮、直线伺服机构、扇形齿轮同步机构，其中，各个齿轮之间均为等速传动，以实现工作齿轮等速旋转夹持线材，直线伺服机构通过连杆驱动等速比扇形齿轮同步机构，带动工作齿轮之间的开闭变化。在夹送辊的辊环夹住线材之后，伺服系统可以通过连杆带动扇形齿轮同步运动，向上下辊环输出相应的夹持力作用在线材上。伺服系统可以随时改变输出力参数，用来实时调节夹送辊辊环的夹持力大小。

如图2所示，多连杆同步夹持机构具体包括：相互对称设置的中间齿轮、工作齿轮、直线伺服机构、多连杆同步机构，其中，各个齿轮之间均为等速传动，以实现工作齿轮等速旋转夹持线材，直线伺服机构通过多连杆机构实现同步运动，带动工作齿轮之间的开闭变化。在夹送辊的辊环夹住线材之后，伺服系统可以通过图中的全等多连杆机构，带动向上下辊环输出相应的夹持力作用在线材上。伺服系统可以随时改变输出力参数，用来实时调节夹送辊辊环的夹持力大。

虽然上述夹送辊设备均可通过调节伺服系统的输出力参数以调节夹送辊辊环的夹持力大小，但一旦伺服系统的输出力参数固定，夹送辊辊环之间的夹持力大小就固定，而实际生产过程中，由于钢温、料型、冷却水阻力、摩擦力等外界因素影响，线材所需的夹持力大小并非恒定不变。恒定的夹持力可能造成线材因夹持力过小而打滑，或线材因夹持力过大而塑性变形。

发明内容

本发明提供了一种智能夹送辊及其控制方法，解决了现有技术中不能动态调整夹送辊的夹持力大小，而引起的线材打滑或塑性变形的问题。

依据本发明的一个方面，提供了一种智能夹送辊，包括：

用于挤压成型的第一夹送辊本体和第二夹送辊本体；

传动机构，第一夹送辊本体和第二夹送辊本体分别与传动机构连接，在传动机构的作用下，第一夹送辊本体和第二夹送辊本体分别绕自身轴向方向转动；

伺服机构，第一夹送辊本体和第二夹送辊本体分别与伺服机构连接，在伺服机构的作用下，第一夹送辊本体和第二夹送辊本体相对运动；以及，