高速线材启停式曲柄飞剪控制
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- 高速线材启停式曲柄飞剪控制：本文重点分析了高速线材连轧生产线上启停式飞剪的运行过程，在实际应用中飞剪控制单元如何根据剪切长度和工件速度等变量计算剪切的速度给定和位置给定曲线，控制传动装置驱动剪刃运行实现高速高精度剪切等问题，以及控制高速启停过程中应重点注意的问题，如工件速度补偿，传动系统速度跟踪特性，超速剪切等。
Abstract: mainly analyses run-stop flying shears operation process in the continuous rolling production of high-speed wire rod, how the shears control unit calculates the speed reference and the position reference curve based on the cutting length variable and the work piece speed variable, the transmission device drives flying shears blade to realize high-speed and high-precision cutting, and some important subjects such as workpiece speed compensation, the speed tracking characteristic of the transmission device, and overspeed cutting in the control of the high-speed run-stop process.
关键词：高速线材 启停式飞剪
Keywords: high-speed wire rod, run-stop flying shears
1 前言
在高速线材连轧生产线上，为了提高产品质量，在中轧机组、预精轧机组、精轧机组前均设有切头、切尾飞剪，当发生事故时，该飞剪还具有碎断功能。在剪切过程中，由于钢材硬度大，剪切力大，要求系统具有大转动惯量，相应电机功率较大，控制系统更为复杂，且轧钢过程中影响剪切精度的因素多，如何排除这些影响因素，提高飞剪的可靠度和精度，成为飞剪控制系统中的主要问题。
2 启停式飞剪运行过程分析
飞剪硬件一般由驱动电机、齿轮减速机、剪机及废料收集装置组成,一般以剪刃运行速度作为系统速度。将剪刃运行一周根据电机轴端编码器脉冲信号划分为4096份,每一份对应剪刃所处一个位置,一般以剪刃闭合位置即剪切位置作为0，等待剪切位置为1024。图1 为飞剪运行轨迹,因为飞剪的上下剪刃连接与同一减速机上,上下剪刃相对运行,所以示意图简化为上剪刃运行图。
图1 中,Ax为飞剪剪刃入切角, 一般取剪刃与工件相碰开始的角度,Ay为飞剪剪刃出切角,一般取剪刃与工件离开的角度。飞剪启动后自动停在起始位置Az,接到启动命令后飞剪由起始位置Az加速到剪刃入切角度Ax时达到工件速度v0 ,在剪切过程中, 即剪刃在入切角与出切角范围内保持与工件同速, 同时剪刃到达零位置时工件P点到达剪切零位, 到达剪刃出切角Ay剪切完成后,开始减速,接近起始位置时开始剪刃定位控制, 剪刃停在起始位置等待下一次剪切命令。在多数情况下剪切时要求剪刃速度稍高于工件速度以保证剪刃水平速度分量与工件同速或稍高于工件速度,如果vx小于工件速度, 剪刃将阻挡工件造成工件弯头。如果vx过高,剪切时会造成拉钢及打尾使工件尾部弯曲,一般情...
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