Principiul de control și aplicarea forfecării discului de tăiat lateral în linia de decapare ca parte a mașinii de tăiat bobine

Foarfeca cu disc este o piesă indispensabilă a echipamentului de tăiere în atelierele de producție de plăci și benzi. Această foarfecă are două lame în formă de disc-, care sunt utilizate pentru tăierea longitudinală a marginilor plăcilor și benzilor de oțel sau pentru tăierea lor în benzi înguste, similar cu o mașină de tăiat cu bobine. Această forfecare este utilizată pe scară largă pentru forfecarea longitudinală a plăcilor de oțel și a benzilor subțiri cu o grosime mai mică de 20 până la 30 mm. Deoarece lamele sunt discuri rotative, poate forfecare continuu plăci sau benzi de oțel în mișcare în direcția longitudinală. O linie de decapare continuă într-o anumită fabrică de oțel a fost pusă în producție în iunie 2012, utilizând o forfecare pasivă cu disc de forfecare la tracțiune. Această lucrare se concentrează asupra structurii de bază, a procesului și a principiilor și caracteristicilor de forfecare a discului pentru referință.

Corpul principal al foarfecei rotative nu conține mecanism de antrenare intern; în schimb, rotația lamelor este condusă de banda de oțel în mișcare însăși, care este sub tensiune, realizând astfel o acțiune de „tragere-forfecare”. Pentru a vă asigura că corpul principal al plăcii de oțel rămâne la nivel atunci când iese din forfecarea rotativă-în timp ce marginea tăiată este lăsată să se ondula treptat-diametrul lamei superioare este proiectat să fie puțin mai mic decât cel al lamei inferioare.

 

Concomitent, acest design previne ondularea excesivă a benzilor de margine tăiate. Pentru a preveni deformarea plăcii de oțel atunci când intră în forfecarea rotativă, role de presiune sunt instalate imediat în amonte de lame. Mai mult, pentru a minimiza frecarea dintre placa de oțel și marginile tăietoare ale lamelor rotative, fiecare pereche de lame este setată la un unghi ușor față de linia centrală a benzii de oțel. Componentele structurale primare ale unității includ un cadru de suport fix, un mecanism de ajustare a spațiului lamei și un dispozitiv de înlocuire a lamei.

Parametrii principali de performanță ai forfecării rotative

Forfecarea rotativă este poziționată în aval de forfecarea semilună; folosește o structură rotativă ne-acționată și este utilizată pentru a tăia marginile benzii de oțel la o lățime specificată. Două seturi de capete de tăiere sunt montate pe cadrele de forfecare situate de fiecare parte a liniei de prelucrare. Aceste cadre de forfecare pot fi rotite la 180 de grade printr-un mecanism cu cremalieră-și-pinion acţionat de cilindri hidraulici. Odată ce un cadru de forfecare s-a rotit în poziție, un mecanism de blocare-acţionat de un cilindru hidraulic-se cuplează pentru a fixa cadrul pe loc. În timp ce un set de capete de tăiere efectuează în mod activ operațiuni de forfecare, celălalt set rămâne disponibil pentru întreținere, înlocuire sau ajustare. Reglarea lățimii ramelor de forfecare se realizează prin antrenarea unui șurub cu bile printr-un motor angrenat, determinând ramele să alunece de-a lungul șinelor de ghidare montate pe bază. Odată atinsă setarea dorită a lățimii, cadrele sunt blocate în poziție folosind cilindri hidraulici filetați.

O pereche de role de prindere și role de sprijin sunt poziționate la intrarea capului de tăiere. Ansamblul rolei de prindere este antrenat de cilindri hidraulici și servește pentru a preveni fluturarea benzii în timp ce susține banda, asigurând astfel calitatea forfecării. Deșeurile generate de foarfeca rotativă sunt direcționate printr-un jgheab într-un tocator de resturi pentru tocarea marginilor. În urma procesului de tocare, deșeurile sunt transportate printr-un jgheab în sistemul de transport al deșeurilor de ieșire.

Sistemul de automatizare de bază pentru linia de decapare MaSteel constă din componente precum PLC-uri (controlere logice programabile), un sistem HMI, o rețea Ethernet industrial, magistrale de câmp, stații de I/O de câmp la distanță (ET200) și dispozitive de programare, așa cum este ilustrat în Figura 2. Pentru această unitate specifică, Siemens SIMATIC S7-400 a fost selectat ca controler. Întreaga unitate este echipată cu trei PLC-uri, fiecare utilizând un modul CPU416-2. Interfața HMI a sistemului este alimentată de sistemul Siemens WinCC, cu PLC-urile conectate la serverul WinCC printr-o rețea Industrial Ethernet. Comunicarea între PLC-uri și dispozitivele de teren se realizează folosind protocolul PROFIBUS DP; fiecare PLC dispune de mai multe interfețe PROFIBUS DP dedicate conectării modulelor I/O la distanță, sistemelor de acționare, codificatoarelor, instrumentației de câmp, precum și dispozitivelor CPC și EPC. Sistemul de control al forfecarea rotativă, asemănător cu cel al unei mașini de tăiat bobine, este gestionat de un singur modul CPU416-2 - interfață cu două rețele PROFIBUS DP separate - pentru a executa funcții inclusiv reglarea lățimii cadrului, reglarea suprapunerii și reglarea spațiului lateral.

Optimizarea funcției de eliminare mecanică a jocului pentru forfecarea rotativă

Rotirea motorului antrenează șurubul, care antrenează simultan codificatorul; această mișcare este transformată în deplasarea laterală a suportului de forfecare rotativă, permițând astfel reglarea jocului lateral al foarfecei rotative. Datorită jocului inerent dintre piuliță și șurubul de plumb, atunci când direcția de rotație comută de la înainte la invers, șurubul de plumb și codificatorul se rotesc inițial împreună, în timp ce piulița rămâne staționară, rezultând o lipsă de mișcare a suportului de forfecare. Acest fenomen-în care senzorul de poziție detectează o schimbare a poziției chiar dacă poziția fizică reală nu s-a schimbat-este cauzat de jocul mecanic din interiorul echipamentului. Deoarece codificatorul a fost calibrat în direcția de „închidere”, mișcarea finală a echipamentului este executată în mod constant în direcția de închidere pentru a elimina erorile de control al poziției cauzate de jocul mecanic menționat mai sus. De exemplu, pentru a trece de la poziția curentă (Punctul A) la Punctul C, mecanismul este mai întâi deschis în Punctul B și apoi închis în Punctul C.

Pentru a obține o precizie ridicată de control, reglarea suprapunerii și a jocului lateral pentru foarfecele rotative-precum și reglarea jocului pentru tocatorul de deșeuri-folosește următoarea metodă: ori de câte ori valoarea țintă depășește valoarea curentă, distanța este mai întâi ajustată la o valoare puțin mai mare decât valoarea țintă și apoi este închisă încet înapoi până la țintă. Am încorporat un bloc de program pentru reglarea automată a jocului în software-ul PLC; prin integrarea acestui lucru cu logica de control a designului original și prin aplicarea principiilor-sistemelor de control în buclă închisă-în special prin monitorizarea-în timp real prin encodere absolute-am obținut cu succes nu numai feedback în timp real- privind jocul mecanic al foarfecelor rotative, ci și reglarea precisă și automată a acelui joc. De la implementarea acestor îmbunătățiri, precizia ajustării jocului a îndeplinit pe deplin cerințele de producție, sporind semnificativ eficiența producției și asigurând atât calitatea, cât și netezimea procesului de forfecare.

Rezultatele producției-la fața locului demonstrează că sistemul de control pentru foarfeca rotativă a liniei de decapare Ma Steel este automatizat, fiabil și ușor de operat, reducând în același timp intensitatea muncii. A îmbunătățit calitatea forfeirii și eficiența producției, îndeplinind în mod eficient cerințele de producție și generând beneficii economice semnificative.