关键词：彩涂板生产线：电液伺服；纠偏；对中
彩涂生产线所用原料通常为镀锌钢卷，钢卷经小车送入入口段，完成带钢的开卷、剪切、焊接、去毛刺及带钢的活套存储;随后带钢进入预处理段，对带钢进行表面清洁及铬化处理，提高涂层附着性;经过预处理的带钢进入涂层、烘烤阶段，在此首先为带钢涂一层附着性良好的面漆，经过烘烤再涂一层耐候性好的底漆，继续烘烤即可得到表面美观、质地均匀的彩色涂层带钢;在涂层带钢的出口段，经活套存储与带钢的表面质量检查，并使用卷取机将带钢绕制成卷，打捆入库。
1 彩涂生产线卷取机工艺特点。
由于彩涂带钢生产的特殊性，要求卷取机具有以下特点:
1.卷取张力较大。彩涂带钢卷取突出的特点是采用较大的张力，因为带钢张力直接影响产品质量和尺寸精度，在张力的作用下可使板型平直，可以提高带钢的板形和表面质量;同时带张力卷取可以防止带钢在卷取过程中跑偏，使钢卷紧密、边缘整齐，因此对其张力的控制严格。
2.彩涂带钢经涂镀、固化处理后表面光洁，并贴有保护膜或热印花，板形及尺寸精度要求很高，因此对卷筒几何形状及表面质量的要求也相应提高。为保证卷筒几何形状和表面质量要求，在加工中采取了粗加工、调质处理，半精加工、时效处理、精加工(外圆留少许磨量)、氮化后将卷筒各部零件按、组装后通过磨削等加工方法来保证产品质量的要求。
3.在连续机组中带钢由于各种原因，在运行过程中会出现左或右偏斜，这种现象我们通常称为跑偏。为了使最终卷取的钢带边缘整齐，卷取机配备纠偏装置，卷取机设置滑动机座，用调整好以后固定不动的光电元件(通常为光电开关)检测带钢边缘，如果带钢跑偏将使光电元件产生输出信号，信号放大后经电液伺服控制器，驱动纠偏油缸，随时调整卷筒位置以便使被卷带钢边缘保持整齐。
2 彩涂板生产线对中和纠偏案例分析
彩涂生产线工艺设计主要根据用户厂房的长度来优化工艺流程。布置生产线设备，在有限的空间取得最大的效益。
1.彩涂板生产线对中纠偏系统。彩涂板生产线的带卷自动对中系统从功能上讲可以分为三个部分，即带卷的初始对中、开卷机的初始对中和光电管的自动对中．(1)开卷纠偏。开卷纠偏采用双检测光头系统，即对中控制系统，简称CPC，如图1所示。两组检测光头，对称手机组中心线设置，通过一根正反扣螺杆，由一台步进电机带动作反向运动，即同步向内或向外运动。当带材开始穷带进入机组后，光头向内移动，当其中一个光头检测到带边时，说明带材已偏向了此方向，同时发出信号，移动开卷机带动带材移动，直到两边光头都检测到带材，两边输出相等时，光头停止移动，开卷机停止移动，带材已处于中心位置．这种方式的优点是上卷操作时不需要考虑带卷的宽度，系统可以作到自动对中心；开卷纠偏装置的检测光头通常是设置在开卷机与入口偏导辊(或送料辊)之间．当偏导辊与开卷机之间没有足够的空间时，可以把检测光头安装在偏导之后。
图1开卷纠偏装置
(2)卷取机纠偏控制。对于卷取机，要求卷取的带卷边部比较整齐。边部平齐的带卷在运输和处理过程中不容易受到损伤，可减少由于受损而变为次品的可能性。为了达到卷齐都是采用一组光头检测边部。检测光头的设置位置，可以在卷取机上伸出一个臂来安装光头，光头随卷取机一起移动：工作过程是这样的：当带材送进到卷筒轴上并咬住头之后，检测光头送进，直到检测到带卷边部遮住一半光源为止，同时自动投入闭环控制系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当带边位置发生变化时，检测光头继续跟随，并随时将偏移值输入控制系统，使卷取机纠偏移动油缸也同方向移动相同距离，最后达到卷齐目的。（3）机组中间设置的纠偏控制。对于一个几十米，甚至一百多米长的金属带材生产处理线，为了保证带材能连续不断地在限定范围内正常行进，必须多处设置纠偏系统。由于带材的板形较差，有镰刀弯、边部起波浪、斜焊缝，或者机组机械设备的原因，经常会造成带材在行进过程中偏离中心线，以致生产线不能正常运行。中间位置的纠偏是通过改变导辊或夹送辊的轴心线来实现的。
2．纠偏(对中)液压系统。纠偏(对中)液压系统是一个比较简单的液压伺服系统，一般选用动圈式伺服阀或比例伺服阀，它对液压油的清洁度要求可以比喷嘴挡板式高精度伺服阀要求低11级，但与普通液压系统比，又要高1--2级。系统工作压力选系统工作压力选在8一12MPa左右比较适当。
3.彩钢板生产线卷取机自动卷齐系统的设计。(1)主要技术参数。带卷重量mI-5000Kg卷取机最大张力T- 1600Kg卷取机机座重量rn2- 11000Kg对中纠偏精度土-lmm。(2)卷取机对中纠偏系统工作原理。该纠偏控制系统是边缘位置控制系统，其功能是使卷筒自动跟踪带材边缘的跑偏，实现整个带卷边部的自动卷齐．该纠偏系统由光电传感器GP5、电子放大器、电液伺服阀8V、伺服液压缸、光电传感器架液压缸、卷取机和液压能源装置等组成。固定光电传感器的支架装在卷取机移动部件上，属于直接位置反馈。(3)液压伺服对中系统参数选择。由于卷取机在运行中的参数变化较大，如卷重、张力、导轨摩擦力和带材板形误差等，液压伺服对中系统参数难以十分精确的设计计算，一般采取估算方法。卷取机通常使用滑动导轨，并且常受很大的倾复力矩，因此移动所需的推力大约为总负荷的35％—45％。卷取机的负荷主要是带卷重量，机座重量，带材张力．因重力与张力作用方向不同，用经验公式计算时，假定重力与张力方向正交，于是，油缸所需推力为：
式中ml——带卷重量,5000 Kg：m2——卷取机机座重量，l 1000 Kg：t——卷取机最大张力，1600Kg．①系统油源压力油源压力越高油缸体积越小，但油缸密封的寿命要下降，对油液的清洁度也要提高，系统的可靠性会降低一些，反之，油源压力较低，可靠性寿命就会好一点，在重型机械中不希望活塞杆太细，所以缸径不宣太小。初选系统油源压力P。=16MPa。②油缸尺寸最大效率工作点时：
负载压力p=2p．／3．油缸有效面积为t4=1．5f／P。=60．3cm2选取活塞杆直径d、=100mm，则油缸内径为d=135mm．选取双活塞杆式重型油缸：D25ZBl60／100—200，行程200mm。油缸实际有效工作面积为：③系统油源实际工作压力该系统压力由先导溢流阀DBWl0B一1—30／315UG24ZA调定．④最高纠偏速度纠偏速度V的选择与卷取机速度有关系，纠偏速度愈高，带卷的纠偏：隋度愈好，但系统的功耗也会迅速增加，一般可按下述经验数据进行选择；低速卷取(vc<15 m／min=-．：v=2～3 cm／S中低速卷取(vc=15～40 m／min)：v--3～4 gin／s中高速卷取(vc=40～100 m／rain)：v=4～5 cm／s高速卷取(vc,>100 m／min)：v=5～6 cm／S由于机列最大速度为50 m／min，故选取最高纠偏速度为v=4cm／S0
3 应用效果分析
该系统已经成功应用于我公司的彩涂板生产线，具有以下优点：(1)该装置具有响应快、精度高的特点，纠偏精度达到±1mm：(2)抗各种干扰能力强：(3)可靠性高，系统运行至今末发生大的设备故障：(4)性能价格比高，比国外同类产品便宜许多。
此设备满足了彩涂线彩涂板生产线由于机组长、辊系多，带材跑偏是不可避免的。带材跑偏不仅使带卷无法卷齐，而且易发生事故。设置带材纠偏控制系统，即对中控制(CPC)、边缘控制(EPC)和带卷自动卷齐控制，以确保连续、安全、高效地生产。
参考文献：
［1］李健．彩涂板生产线对中和纠偏系统设计［M］应用科技，2017，29(2)：17—18
［2］刘茜飞．光电液压伺服式铝带材纠偏系统的应用［M］轻合金加工技术，2017，28(3)：17．19
论文作者:刘兰兰
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年5卷12期
论文发表时间:2019/11/18
标签：带钢论文; 系统论文; 光头论文; 生产线论文; 对中论文; 卷筒论文; 油缸论文; 《工程管理前沿》2019年5卷12期论文;