一种卷材自动分选设备及分选工艺的控制方法技术

本发明专利技术涉及卷材生产和加工控制技术领域，尤其涉及一种卷材自动分选设备及分选工艺的控制方法。通过在传统开卷、平整、剪切、分选的生产工艺基础上增加检测装置和控制系统，并通过板材位置跟踪控制方法、传送带速度控制方法、垛台落板姿态控制方法，实现了卷材从开卷、厚差缺陷检测、平整、针孔缺陷检测、飞剪剪切、正品/次品分选、落入垛台的全自动过程控制。用于解决现有技术中速度控制和板材分选由人工设定并凭经验在生产过程中实时调整，造成劳动强度大、分选效率和产品成材率低的问题，实现了系统高传送速度和高分选精度，提高了生产效率和分选质量，降低了劳动强度，提高了系统自动化水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卷材生产和加工控制
，尤其涉及一种卷材自动分选设备及分选工艺的控制方法。
技术介绍
随着卷材剪切生产制造工艺的不断发展，在卷材剪切生产工序中的自动分选控制占有重要的地位。在卷材剪切分选工艺中，针孔缺陷和厚差缺陷是主要的两个缺陷指标，主要是对卷材剪切后的板材成品进行自动分选，将针孔缺陷和厚差缺陷的次板自动分选出来，从而提高剪切线的成材率。经过自动分选处理后能够使板材的成材率进一步提高，因此，在卷材剪切生产过程中，分选是必不可少的工艺环节之一，对于保证板材质量有着非常重要的作用。专利技术人在现实的生产过程中发现，现有技术中存在如下不足：传统的卷材分选系统，系统的速度控制和分选方法是一个比较繁琐的过程，通常是由人工设定并凭经验在运行过程中实时调整来完成，人工操作一方面加大了操作人员的劳动强度，另一方面降低了工作效率和产品质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种卷材自动分选设备及分选工艺的控制方法，通过在传统开卷、平整、剪切、分选的生产工艺基础上增加检测装置和控制系统，并通过板材位置跟踪控制方法、传送带速度控制方法、垛台落板姿态控制方法，实现了卷材从开卷、厚差缺陷检测、平整、针孔缺陷检测、飞剪剪切、正品/次品分选、落入垛台的全自动过程控制。用于解决现有技术中速度控制和板材分选由人工设定并凭经验在生产过程中实时调整，造成劳动强度大、分选效率和产品成材率低的问题，实现了系统高传送速度和高分选精度，提高了生产效率和分选质量，降低了劳动强度，提高了系统自动化水平。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案如下：一种卷材自动分选设备，按照工位顺序，依次包括：开卷装置，该开卷装置用于开卷带钢基材；测厚仪，该测厚仪用于检测带钢基材的厚差缺陷；平整装置，该平整装置用于平整带钢基材；针孔仪，该针孔仪用于检测带钢基材的针孔缺陷；剪切装置，该剪切装置用于将带钢基材剪切成带钢板材；传送带，该传送带用于传送剪切后的带钢板材；次品垛台，该次品垛台设于传送带下方，用于承载次品带钢板材；2组正品垛台，2组正品垛台设于传送带下方，用于承载正品带钢板材，2组所述正品垛台交替工作；检测装置，该检测装置用于检测所述开卷装置、测厚仪、平整装置、针孔仪、剪切装置、传送带、次品垛台及正品垛台的运行参数；控制系统，该控制系统通过检测装置的运行参数控制所述开卷装置、测厚仪、平整装置、针孔仪、剪切装置、传送带、次品垛台及正品垛台协同工作。进一步的，所述传送带三的中部安装有永磁钢体，该永磁钢体用于将带钢基材吸附于传送带三下方运输。进一步的，所述次品垛台包括光电管一、电磁铁控制装置、次品传送带及次品垛仓，所述次品传送带位于传送带三的正下方，运行方向与传送带三相同。进一步的，所述正品垛台包括光电管、电磁铁控制装置、正品传送带及正品垛仓，所述正品传送带位于传送带三的正下方，运行方向与传送带三相同。进一步的，所述平整装置包括入口夹送辊和出口夹送辊，所述入口夹送辊和出口夹送辊之间设有平整机，所述入口夹送辊和出口夹送辊均设有速度编码器。进一步的，还包括人工检查台，该人工检查台设于靠近剪切装置的位置，所述人工检查台设有控制器，该控制器与控制系统连接。一种卷材自动分选工艺的控制方法，至少包括：位置跟踪步骤10：在带钢基材从开卷到被剪切为带钢板材、直至由传送带将带钢板材传送至次品垛台或正品垛台的过程中，对带钢基材的针孔缺陷位置、厚差缺陷位置和带钢板材的位置进行实时跟踪；传送带速度控制步骤20：对传送带的速度进行实时控制，即根据带钢板材的剪切长度及相邻带钢板材之间的间距对传送带一、传送带二及传送带三的速度进行调整，以便于光电管对带钢板材的位置实时跟踪，使带钢板材正常落入相应的正品垛台或次品垛台；落板姿态控制步骤30：对三个垛台的电磁铁控制装置进行控制，实现正品垛台或次品垛台处带钢板材落板姿态的精确控制，使带钢板材有序的落入相应垛仓中。进一步的，所述位置跟踪步骤10包括：步骤11：通过剪切装置、次品垛台和正品垛台处的光电管对带钢板材进行计数跟踪，设飞剪光电管的计数值为N0，光电管一的计数值为N1，，光电管二的计数值为N2，光电管三的计数值为N3；设测厚仪与针孔仪之间的距离为L1；针孔仪与飞剪之间的距离为L2；带钢板材的长度为L0；步骤12：定义一个一维数组R[]来保存次品板材的计数值；步骤13：假设T1时刻，测厚仪发现厚差缺陷信号，则计算该时刻测厚仪发现的厚差缺陷次品板材是经过光电管一的厚差缺陷次品板材计数值X1，X1=INT[L1+L2L0]+1+N1;]]>步骤14：假设T2时刻，针孔仪发现针孔缺陷信号，则计算该时刻针孔仪发现的针孔缺陷次品板材是经过光电管一的针孔缺陷次品板材计数值X2，2=INT[L2L0]+1+N1;]]>步骤15：数组R[]每次接收到新的次品板材计数值元素后，都需要进行一次排序，使数组R[]中元素的数值维持从小到大依次排列；步骤16：当光电管一检测到当前经过的带钢板材计数值为数组R[]中存放的次品板材计数值时，即：N1＝R[i]时，则认定当前经过的板材为次品板材，则启动所述次品垛台的电磁铁控制装置，使当前经过的板材落入所述次品垛仓。9.按照权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述的传送带速度控制步骤20，包括：步骤21：根据带钢板材长度，实时控制入口夹送辊和各传送带的最大线速度，设板材在入口夹送辊的运行最大线速度为V0，传送带一的最大线速度为V1，传送带二的最大线速度为V2，传送带三的最大线速度为V3，次品传送带、1号正品传送带、2号正品传送带的最大线速度为VS；步骤22：设剪切后的带钢板材的长度为L0，根据带钢板材长度设定入口夹送辊的最大线速度V0的适当值；步骤23：根据V0的速度值，计算传送带一的最大线速度为V1＝V0·(1+K1)；步骤24：根据V1的速度值，计算传送带二的最大线速度为V2＝V1·(1+K2)；步骤25：根据V2的速度值，计算传送带三的最大线速度为V3＝V2·(1+K3)；步骤26：依据速度比例因子确定算法计算速度比例因子K1、K2、K3，其中K1、K2、K3的设定初值a、b、c是根据生产线传送带长度和运行速度得出的经验值；步骤27：当板材落至次品垛台或正品垛台的传送带上后，使板材以低速进入次品垛仓或正品垛仓；垛台传送带的线速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卷材自动分选设备，其特征在于，按照工位顺序，依次包括：开卷装置，该开卷装置用于开卷带钢基材；测厚仪，该测厚仪用于检测带钢基材的厚差缺陷；平整装置，该平整装置用于平整带钢基材；针孔仪，该针孔仪用于检测带钢基材的针孔缺陷；剪切装置，该剪切装置用于将带钢基材剪切成带钢板材；传送带，该传送带用于传送剪切后的带钢板材；次品垛台，该次品垛台设于传送带下方，用于承载次品带钢板材；2组正品垛台，2组正品垛台设于传送带下方，用于承载正品带钢板材，2组所述正品垛台交替工作；检测装置，该检测装置用于检测所述开卷装置、测厚仪、平整装置、针孔仪、剪切装置、传送带、次品垛台及正品垛台的运行参数；控制系统，该控制系统通过检测装置的运行参数控制所述开卷装置、测厚仪、平整装置、针孔仪、剪切装置、传送带、次品垛台及正品垛台协同工作。

【技术特征摘要】
1.一种卷材自动分选设备，其特征在于，按照工位顺序，依次包括：
开卷装置，该开卷装置用于开卷带钢基材；
测厚仪，该测厚仪用于检测带钢基材的厚差缺陷；
平整装置，该平整装置用于平整带钢基材；
针孔仪，该针孔仪用于检测带钢基材的针孔缺陷；
剪切装置，该剪切装置用于将带钢基材剪切成带钢板材；
传送带，该传送带用于传送剪切后的带钢板材；
次品垛台，该次品垛台设于传送带下方，用于承载次品带钢板材；
2组正品垛台，2组正品垛台设于传送带下方，用于承载正品带钢板材，2
组所述正品垛台交替工作；
检测装置，该检测装置用于检测所述开卷装置、测厚仪、平整装置、针孔
仪、剪切装置、传送带、次品垛台及正品垛台的运行参数；
控制系统，该控制系统通过检测装置的运行参数控制所述开卷装置、测厚
仪、平整装置、针孔仪、剪切装置、传送带、次品垛台及正品垛台协同工作。
2.按照权利要求1所述的卷材自动分选设备，其特征在于，所述传送带三
的中部安装有永磁钢体，该永磁钢体用于将带钢基材吸附于传送带三下方运输。
3.按照权利要求2所述的卷材自动分选设备，其特征在于，所述次品垛台
包括光电管一、电磁铁控制装置、次品传送带及次品垛仓，所述次品传送带位
于传送带三的正下方，运行方向与传送带三相同。
4.按照权利要求2所述的卷材自动分选设备，其特征在于，所述正品垛台
包括光电管、电磁铁控制装置、正品传送带及正品垛仓，所述正品传送带位于
传送带三的正下方，运行方向与传送带三相同。
5.按照权利要求1-4任一项所述的卷材自动分选设备，其特征在于，所述
平整装置包括入口夹送辊和出口夹送辊，所述入口夹送辊和出口夹送辊之间设
有平整机，所述入口夹送辊和出口夹送辊均设有速度编码器。
6.按照权利要求1-4任一项所述的卷材自动分选设备，其特征在于，还包

\t括人工检查台，该人工检查台设于靠近剪切装置的位置，所述人工检查台设有
控制器，该控制器与控制系统连接。
7.一种卷材自动分选工艺的控制方法，其特征在于，至少包括：
位置跟踪步骤10：在带钢基材从开卷到被剪切为带钢板材、直至由传送带
将带钢板材传送至次品垛台或正品垛台的过程中，对带钢基材的针孔缺陷位置、
厚差缺陷位置和带钢板材的位置进行实时跟踪；
传送带速度控制步骤20：对传送带的速度进行实时控制，即根据带钢板材
的剪切长度及相邻带钢板材之间的间距对传送带一、传送带二及传送带三的速
度进行调整，以便于光电管对带钢板材的位置实时跟踪，使带钢板材正常落入
相应的正品垛台或次品垛台；
落板姿态控制步骤30：对三个垛台的电磁铁控制装置进行控制，实现正品
垛台或次品垛台处带钢板材落板姿态的精确控制，使带钢板材有序的落入相应
垛仓中。
8.按照权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述位置跟踪步骤10
包括：
步骤11：通过剪切装置、次品垛台和正品垛台处的光电管对带钢板材进行
计数跟踪，设飞剪光电管的计数值为N0，光电管一的计数值为N1，，光电管二
的计数值为N2，光电管三的计数值为N3；设测厚仪与针孔仪之间的距离为L...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖雪超，刘振兴，陈绪轩，张凯，胡威，李峰，沈丹丹，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42