用于SCR法连铸铜坯的牵引机构及其方法技术

本发明专利技术涉及连铸铜坯的技术领域，特别涉及一种用于SCR法连铸铜坯的牵引机构，包括安装在线体上的牵引组件和顶升组件，所述牵引组件包括用于夹持铜坯的夹持组和带动夹持组相对于线体三维运动的三维滑台，所述三维滑台安装在线体的上方，且沿牵引方向布置在线体上，所述顶升组件包括用于顶升铜坯的顶升组、固定顶升组的安装台以及安装在安装台上的位置感应器，所述安装台安装在线体的下方；本发明专利技术提供一种结构设计简单，调整方便，夹持准确率高且牵引稳定性强的用于SCR法连铸铜坯的牵引机构及其方法。及其方法。及其方法。

【技术实现步骤摘要】
用于SCR法连铸铜坯的牵引机构及其方法


[0001]本专利技术涉及连铸铜坯的
，特别涉及一种用于SCR法连铸铜坯的牵引机构及其方法。

技术介绍

[0002]SCR法是由竖炉、上流槽、保温炉、下流槽、浇包、五轮式连铸机、连轧机组、清洗和涂蜡等工序组成的高效连铸连轧铜杆生产线，其工作过程为：铜板熔化成铜液后在五轮连铸机上成形为梯形截面形状的铸坯，然后通过牵引将连铸铜坯搭载至线体预定位置，再经过除边装置后进入连轧机组将梯形铸坯多道次轧制成圆形截面铜杆。
[0003]在将连铸铜坯牵引至线体预定位置的工序中，传统方法是通过人工牵引，劳动强度大，效率低，而且具有一定的安全隐患。目前，也有采用牵引装置对铜坯进行牵引。由于铜坯从五轮连铸机出来后具有一定的速度，现有的牵引装置不能够准确的对其进行夹持，存在一定的失误率，而且在牵引的过程中，牵引的速度与铜坯的速度不能很好匹配，导致牵引的稳定性较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种结构设计简单，调整方便，夹持准确率高且牵引稳定性强的用于SCR法连铸铜坯的牵引机构及其方法。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于SCR法连铸铜坯的牵引机构，包括安装在线体上的牵引组件和顶升组件，所述牵引组件包括用于夹持铜坯的夹持组和带动夹持组相对于线体三维运动的三维滑台，所述三维滑台安装在线体的上方，且沿牵引方向布置在线体上，所述顶升组件包括用于顶升铜坯的顶升组、固定顶升组的安装台以及安装在安装台上的位置感应器，所述安装台安装在线体的下方。
[0006]进一步地，所述夹持组包括滑动安装在三维滑台上的夹持气缸和安装在夹持气缸输出端的夹持件，所述夹持气缸的输出端垂直朝向线体。
[0007]进一步地，所述夹持件包括安装在夹持气缸缸体上的连接板、安装在夹持气缸活塞杆上的固定板、对称安装在连接板两端的抓手以及连接固定板和抓手的连杆，所述抓手与连接板铰接，所述连杆的一端与抓手的中部铰接，另一端与固定板的端部铰接。
[0008]进一步地，所述三维滑台包括平行设置的两条Y轴梁、滑动跨装在两条Y轴梁上的X轴梁以及滑动安装在X轴梁上的Z轴梁，所述Y轴梁分别设在线体两侧的上方，所述夹持气缸滑动安装在Z轴梁上。
[0009]进一步地，所述X轴梁的两端分别通过Y轴滑块与Y轴梁滑动连接，且其中一个Y轴滑块的底端与Y轴梁内的Y轴丝杆螺纹连接，所述Y轴梁的一端安装有与Y轴丝杆传动连接的Y轴电机；所述Z轴梁通过X轴滑块与X轴梁滑动连接，所述X轴滑块远离Z轴梁的端部与X轴梁内的X轴丝杆螺纹连接，所述X轴梁的一端安装有与X轴丝杆传动连接的X轴电机；所述夹持气缸通过Z轴滑块与Z轴梁滑动连接，所述Z轴滑块远离夹持气缸的端部与Z轴梁内的Z轴丝
杆螺纹连接，所述Z轴梁的顶端安装有与Z轴丝杆传动连接的Z轴电机。
[0010]进一步地，所述Y轴电机的输出端通过电子离合器与Y轴丝杆连接，所述Z轴梁通过力传感器与X轴滑块连接。
[0011]进一步地，所述顶升组包括安装在安装台上的顶升气缸、安装在顶升气缸输出端的顶升板以及转动安装在顶升板上的顶升辊，所述位置感应器设在顶升气缸旁。
[0012]一种采用用于SCR法连铸铜坯的牵引机构的牵引方法，步骤如下：S1.铜坯位置的自动检测：所述位置感应器检测线体上是否有铜坯，并将检测信号发送给控制系统，所述控制系统接收检测信号后将控制指令发送给牵引组件和顶升组件；S2.铜坯的自动顶升、夹持及牵引：所述牵引组件和顶升组件接收控制指令后，顶升组件将铜坯顶升，同时牵引组件对铜坯进行夹持并牵引，其中夹持组实现铜坯的夹持，三维滑台实现铜坯的牵引；S3.铜坯牵引的完成：三维滑台将铜坯牵引至指定位置后，夹持组松开铜坯。
[0013]进一步地，步骤S2中的牵引包括随动控制和自动调控控制，两种控制模式由电子离合器实现。
[0014]进一步地，所述自动调控控制采用PID控制算法，所述PID控制算法的具体步骤如下：S21.偏差信号的获取：预设Y轴力的设定值，力传感器实时获取Y轴力的实际值，计算偏差信号；S22.调整信号的输出：根据PID公式获取调整信号，其中，式中，为比例系数，为积分系数，为微分系数；S23.通过调整信号对三维滑台的Y向运行速度进行调整。
[0015]本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术通过牵引组件和顶升组件的设置，顶升组件准确感应铜坯的位置并将其顶升，然后牵引组件将顶升起的铜坯夹持住并牵引，且牵引组件能自适应铜坯的速度，从而保证了铜坯夹持的准确度，同时提高了牵引的稳定性。
[0016]（2）本专利技术中自动调控控制采用PID控制算法，提高了牵引组件的动态响应性能，同时使得三维滑台的力传感器测得的力始终保持在预设的范围内，进一步保证了牵引的稳定性。
附图说明
[0017]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0018]图1是本专利技术中牵引机构的结构示意图；图2是本专利技术中三维滑台的结构示意图；图3是图2中A部的放大图；图4是本专利技术中夹持件的结构示意图；
图5是本专利技术中顶升组件的结构示意图；图6是本专利技术中牵引方法的流程图。
[0019]图中：1、线体；1a、侧板；1b、托辊；2、牵引组件；2a、夹持组；2a1、夹持气缸；2a2、夹持件；2a21、连接板；2a22、固定板；2a23、抓手；2a24、连杆；2b、三维滑台；2b1、Y轴梁；2b2、X轴梁；2b3、Z轴梁； 3、顶升组件；3a、顶升组；3a1、顶升气缸；3a2、顶升板；3a3、顶升辊；3b、安装台；3c、位置感应器；4、Y轴滑块；5、Y轴电机；6、X轴滑块；7、X轴电机；8、Z轴滑块；9、Z轴电机；10、电子离合器；11、力传感器；12、支撑杆。
具体实施方式
[0020]现在结合附图和优选实施例对本专利技术作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。
[0021]实施例1。
[0022]如图1和图4所示，一种用于SCR法连铸铜坯的牵引机构，包括安装在线体1上的牵引组件2和顶升组件3，牵引组件2包括用于夹持铜坯的夹持组2a和带动夹持组2a相对于线体1三维运动的三维滑台2b，三维滑台2b安装在线体1的上方，且沿牵引方向布置在线体1上，顶升组件3包括用于顶升铜坯的顶升组3a、固定顶升组3a的安装台3b以及安装在安装台3b上的位置感应器3c，安装台3b安装在线体1的下方。通过牵引组件2和顶升组件3的设置，顶升组件3准确感应铜坯的位置并将其顶升，然后牵引组件2将顶升起的铜坯夹持住并牵引，且牵引组件2能自适应铜坯的速度，从而保证了铜坯夹持的准确度，同时提高了牵引的稳定性。
[0023]如图2和图4所示，夹持组2a包括滑动安装在三维滑台2b上的夹持气缸2a1和安装在夹持气缸2a1输出端的夹持件2a2，夹持气缸2a1的输出端垂直朝向线体1。使用时，夹持气缸2a1的输出端上下移动，从而实现夹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于SCR法连铸铜坯的牵引机构，其特征在于，包括安装在线体（1）上的牵引组件（2）和顶升组件（3），所述牵引组件（2）包括用于夹持铜坯的夹持组（2a）和带动夹持组（2a）相对于线体（1）三维运动的三维滑台（2b），所述三维滑台（2b）安装在线体（1）的上方，且沿牵引方向布置在线体（1）上，所述顶升组件（3）包括用于顶升铜坯的顶升组（3a）、固定顶升组（3a）的安装台（3b）以及安装在安装台（3b）上的位置感应器（3c），所述安装台（3b）安装在线体（1）的下方。2.根据权利要求1所述用于SCR法连铸铜坯的牵引机构，其特征在于，所述夹持组（2a）包括滑动安装在三维滑台（2b）上的夹持气缸（2a1）和安装在夹持气缸（2a1）输出端的夹持件（2a2），所述夹持气缸（2a1）的输出端垂直朝向线体（1）。3.根据权利要求2所述用于SCR法连铸铜坯的牵引机构，其特征在于，所述夹持件（2a2）包括安装在夹持气缸（2a1）缸体上的连接板（2a21）、安装在夹持气缸（2a1）活塞杆上的固定板（2a22）、对称安装在连接板（2a21）两端的抓手（2a23）以及连接固定板（2a22）和抓手（2a23）的连杆（2a24），所述抓手（2a23）与连接板（2a21）铰接，所述连杆（2a24）的一端与抓手（2a23）的中部铰接，另一端与固定板（2a22）的端部铰接。4.根据权利要求2所述用于SCR法连铸铜坯的牵引机构，其特征在于，所述三维滑台（2b）包括平行设置的两条Y轴梁（2b1）、滑动跨装在两条Y轴梁（2b1）上的X轴梁（2b2）以及滑动安装在X轴梁（2b2）上的Z轴梁（2b3），所述Y轴梁（2b1）分别设在线体（1）两侧的上方，所述夹持气缸（2a1）滑动安装在Z轴梁（2b3）上。5.根据权利要求4所述用于SCR法连铸铜坯的牵引机构，其特征在于，所述X轴梁（2b2）的两端分别通过Y轴滑块（4）与Y轴梁（2b1）滑动连接，且其中一个Y轴滑块（4）的底端与Y轴梁（2b1）内的Y轴丝杆螺纹连接，所述Y轴梁（2b1）的一端安装有与Y轴丝杆传动连接的Y轴电机（5）；所述Z轴梁（2b3）通过X轴滑块（6）与X轴梁（2b2）滑动连接，所述X轴滑块（6）远离Z轴梁（2b3）的端部与X轴梁（2b2）内的X轴丝杆螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：程明，甘洪岩，韩明奇，宋鸿武，安议庄，张士宏，刘建辉，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：