[发明专利]高速线材生产线夹送辊的控制系统

说明书

本发明一种高速线材生产线夹送控制系统，包括伺服电机、数据输入单元、成品直径测量单元和控制调节单元，夹送辊单元采用伺服电机控制夹送辊单元的夹紧和打开；数据输入单元，按照产品的设计要求输入不同规格线材进入夹送辊单元需要的数据；成品直径测量单元实时监测成品线材的外径尺寸；控制调节单元对伺服电机发出运行指令，运行前对辊缝校正，接收轧机信号判断成品线材的到来和结束，进而控制夹送辊本体单元夹紧和打开，运行过程中接收成品直径测量单元发出的数据信号，根据成品线材的外径数据实时修正辊缝，本发明具有快速执行指令、夹紧控制精准、夹紧数值在线作业调整、适应成品尺寸波动的特性、卷形质量高的优点。

技术领域

本发明涉及一种高速线材生产线夹送辊的控制系统。

背景技术

目前国内高速线材生产的品种、规格、速度范围越来越大。按照成品外形区分可以分为圆钢和螺纹钢，生产规格可以从Φ5.5mm-Φ25mm。生产线生产Φ6.5mm以下规格时出口线速度可稳定在105m/s，生产Φ22mm规格以上时出口线速度低于16m/s。夹送辊是配合吐丝机稳定成卷的关键设备，对轧制成型的成品线材进行夹持送入吐丝机将直条线材转化为盘卷。根据产品规格、品种和轧制速度可以选择夹头、夹尾或全程夹送。如图1所示，目前使用的夹送辊只具备根据轧机来钢和抛钢信号执行夹紧或松开的功能，在开始生产前人工通过机械限位调整好工作辊夹紧和松开的数值。生产时如果再想调整辊缝就需要生产线停止运行夹送辊停车才能再调整，降低了有效作业率增加了能耗。如图2所示，在运行过程中根据上游信号通过气缸连杆结构带动上下箱体工作辊围绕固定轴摆动执行夹紧或松开的指令，气缸连杆机构执行动作时间约270毫秒，当成品轧件105m/s时270毫秒前行约28m无夹持状态，无夹持状态时小规格吐丝成卷效果受到很大影响。在小规格高速生产时需要夹送辊快速执行命令，但是气缸连杆传动反应速度和准确程度都达不到要求。

线材成品的精度按照技术要求最高在±0.10mm，在生产大规格或者低精度要求品种时尺寸波动最大可达±0.30mm以上，在线运行时夹送辊工作辊加紧数据是定数值，轧件成品尺寸出现波动时没有适应性，以Φ6.5mm规格为例合格成品尺寸在Φ6.6mm-Φ6.4mm之间，例如工作辊辊缝设置为Φ6.45mm，当尺寸Φ6.6mm时成品表面就会被夹扁称为过夹，当尺寸是Φ6.4mm时工作辊与轧件脱离失去夹持力称为失夹。按照线材通用12.5m长度150mm方钢坯，生产出成品长度约11000米至6000米之间，成品头部、尾部或者中间尺寸波动是实时存在的，如图3所示，夹送辊由于固定加紧数值就会反复出现过夹或者失夹的情况。过夹会造成成品表面夹痕影响轧件的尺寸精度和表面质量，失夹导致工作辊失去对轧机的夹持力此时夹送辊失去了作用，造成吐丝不稳严重影响卷的外形。

原来的夹送辊只是执行夹紧或者松开的简单指令，并且夹送辊本体的传动结构和驱动方式导致反应速度慢、调整准确率底效率低、平衡不了过夹和失夹问题，造成吐丝成卷质量差成品表面质量差，已经不能满足现代高速线材生产需求。

发明内容

基于以上不足之处，本发明的目的是提供一种高速线材生产线夹送辊的控制系统，解决原夹送辊反应速度慢调整效率低、不能适应成品尺寸\波动夹持精度低、经常出现过夹或失夹、成品表面质量和卷形外观质量差的问题。本发明能够适应轧制成品尺寸实时波动的高速线材生产线，能够在线作业调整夹送辊的夹紧数值，夹紧控制精准，执行反应快速。

本发明采用如下技术方案：一种高速线材生产线夹送辊的控制系统，包括伺服电机、数据输入单元、成品直径测量单元和控制调节单元，所述的控制调节单元分别与伺服电机、数据输入单元、成品直径测量单元电信号连接，

在夹送辊单元上采用伺服电机驱动上、下箱体的开合机构，从而来控制夹送辊单元的夹紧和打开；

所述的数据输入单元，按照产品的设计要求输入不同规格线材进入夹送辊单元需要的夹紧、打开数据，以及轧机在不同运行速度、生产不同规格线材时，夹送辊单元需要的夹持力变化响应速度和夹持力度的参数；