寬厚板線雙邊剪剪切問(wèn)題分析及解決措施

喬匯龍 王潔

摘 要： 本文通過(guò)介紹邯鋼3500mm寬厚板線雙邊剪在剪切過(guò)程中出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備穩(wěn)定等問(wèn)題。通過(guò)逐個(gè)從設(shè)備基本功能到自動(dòng)化控制原理深入分析，實(shí)施了有效的解決措施。為雙邊剪設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供了寶貴的參考經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞： 雙邊剪；產(chǎn)品質(zhì)量；設(shè)備穩(wěn)定；問(wèn)題； 分析解決

1 前言

邯鋼中板廠寬厚板線雙邊剪是邯鋼現(xiàn)有唯一套三軸三偏心滾切式雙邊剪設(shè)備。滾切式雙邊剪的機(jī)械精度要求高，剪切機(jī)構(gòu)及動(dòng)作復(fù)雜，但在提高中厚板的剪切質(zhì)量、剪切品種、厚度范圍和寬度、以及減少切邊量提高成材率方面有著其它類剪機(jī)無(wú)法代替的優(yōu)勢(shì)。目前，隨著市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的外觀質(zhì)量要求越來(lái)越高，為保證剪切斷面平直、光滑、無(wú)變形、幾何精度高、剪切速度快、剪切效率高等優(yōu)點(diǎn)，我廠大力推行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)與精細(xì)化管理，保證設(shè)備達(dá)到規(guī)定的功能精度以滿足生產(chǎn)需要，在解決剪切過(guò)程中設(shè)備問(wèn)題的基礎(chǔ)上，不斷改善產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，以贏得顧客的青睞。

2剪切過(guò)程中存在的關(guān)鍵問(wèn)題

我廠自2014年10月7號(hào)雙邊剪成功剪切第一塊板后，在使用及維護(hù)過(guò)程中雙邊剪存在以下問(wèn)題影響其能力及經(jīng)濟(jì)效益的最大發(fā)揮。存在問(wèn)題主要有：

a. 剪切12mm厚度以下鋼板時(shí)薄規(guī)格鋼板時(shí)，邊部浪灣嚴(yán)重，剪切25mm厚度以上鋼板時(shí)，鋼板表面夾送輥壓痕嚴(yán)重。

b. 完善雙邊剪廢邊導(dǎo)向設(shè)備聯(lián)鎖保護(hù)功能。

c. 完善雙邊剪兩側(cè)主傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)鎖保護(hù)功能。

d. 第一刀步長(zhǎng)不確定，導(dǎo)致碎邊剪卡鋼事故頻繁。

e. 切邊剪每秒180度剪切速度下卡鋼事故頻繁。

3問(wèn)題的分析及改進(jìn)措施

a. 產(chǎn)生鋼板表面浪灣和壓痕的關(guān)鍵點(diǎn)就是夾送輥的壓力控制。雙邊剪每套夾送輥液壓缸由兩個(gè)比例閥進(jìn)行控制，一個(gè)比例閥檢測(cè)液壓缸壓力，通過(guò)比例閥調(diào)節(jié)，程序中設(shè)定為固定比例線性控制，隨鋼板厚度（18mm以下）增加，相應(yīng)增加壓力。但是按照原設(shè)定的程序進(jìn)行剪切后，實(shí)際情況是剪切完成的鋼板浪灣較嚴(yán)重。所以，我們通過(guò)深入分析控制程序和進(jìn)行大量剪切試驗(yàn)后。重新設(shè)計(jì)了壓力給定曲線。

設(shè)計(jì)方案為鋼板厚度6mm-18mm對(duì)應(yīng)設(shè)定壓力25bar—120bar，根據(jù)此壓力反饋值，設(shè)定比例閥開(kāi)口度15%—70%。改進(jìn)后通過(guò)檢驗(yàn)剪切后的鋼板，達(dá)到了質(zhì)量要求。有效解決了邊浪、跑偏、卡鋼等影響產(chǎn)品正品率的關(guān)鍵問(wèn)題，有效提高了雙邊剪的剪切質(zhì)量和設(shè)備穩(wěn)定性。

b.完善雙邊剪廢邊導(dǎo)向設(shè)備聯(lián)鎖保護(hù)功能，雙邊剪廢邊導(dǎo)向原控制方式為當(dāng)鋼板尾部離開(kāi)剪體入口第1個(gè)光柵時(shí)，廢邊導(dǎo)向開(kāi)始打開(kāi)。此控制方式下雙邊剪碎邊時(shí)經(jīng)常發(fā)生因卡鋼導(dǎo)致導(dǎo)向板安裝螺栓斷裂、導(dǎo)軌梁彎曲的事故，為避免此種事故的重復(fù)發(fā)生。機(jī)械電氣專業(yè)人員經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間摸索規(guī)律發(fā)現(xiàn)應(yīng)將打開(kāi)時(shí)間優(yōu)化為剪切時(shí)，鋼板通過(guò)后夾送輥且?jiàn)A送輥已經(jīng)壓緊后碎邊導(dǎo)向即刻打開(kāi)。分析出解決方法后，在程序中引入鋼板剪切信號(hào)與雙邊剪后夾送輥下壓到位信號(hào)，2個(gè)信號(hào)做“與”邏輯，代替原程序中鋼板離開(kāi)剪體入口第1個(gè)光柵信號(hào)。程序優(yōu)化后，至今無(wú)卡鋼導(dǎo)致導(dǎo)向板安裝螺栓斷裂、導(dǎo)軌梁彎曲的事故，節(jié)約了大量故障時(shí)間、備件費(fèi)用，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

c. 完善兩側(cè)主傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)鎖保護(hù)功能，雙邊剪在自動(dòng)剪切過(guò)程中，單側(cè)主傳動(dòng)報(bào)故障停車后，另一側(cè)仍在運(yùn)行狀態(tài)，兩側(cè)傳動(dòng)系統(tǒng)之間沒(méi)有保護(hù)聯(lián)鎖功能，是設(shè)備安全的一大隱患。實(shí)現(xiàn)方法：首先研究程序發(fā)現(xiàn)兩臺(tái)電機(jī)運(yùn)行條件是互相獨(dú)立的，然后認(rèn)真思考得出通過(guò)增加2個(gè)選擇塊及1個(gè)與塊，以“自動(dòng)模式選擇”為觸發(fā)條件，兩側(cè)主傳動(dòng)運(yùn)行條件同時(shí)滿足作為兩側(cè)主傳動(dòng)單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)的前提條件，這樣當(dāng)一側(cè)條件出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，兩側(cè)主傳動(dòng)將同時(shí)停止，保護(hù)兩側(cè)主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備安全。

d. 剪切第一刀步長(zhǎng)不確定，導(dǎo)致碎邊剪卡鋼事故頻繁。雙邊剪剪切第一刀的步長(zhǎng)不能確定，使用1300mm和1100mm步長(zhǎng)時(shí)由于第一刀剪切長(zhǎng)度不定，極易造成卡鋼，同時(shí)處理卡鋼事故嚴(yán)重影響生產(chǎn)時(shí)間。所以，需要實(shí)現(xiàn)第一刀剪切步長(zhǎng)可調(diào)，準(zhǔn)確把握第一刀的剪切尺寸，避免堵鋼。通過(guò)深入分析，已經(jīng)通過(guò)修改程序中鋼板頭部跟蹤的定位數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)剪切時(shí)第一刀步長(zhǎng)的定長(zhǎng)剪切。通過(guò)鋼板頭部跟蹤定位，實(shí)現(xiàn)了剪切步長(zhǎng)即為第一刀步長(zhǎng)。影響第一刀的設(shè)備關(guān)鍵定位點(diǎn)如下圖：

e. 分析解決切邊剪每秒180度剪切速度下卡鋼事故頻繁問(wèn)題，首先，各專業(yè)人員蹲守現(xiàn)場(chǎng)，確定機(jī)械設(shè)備中的卡鋼位置，通過(guò)不懈努力，跟蹤到一塊卡鋼時(shí)的S型板條，確定出卡鋼位置是夾送輥送鋼時(shí)板邊頂在主剪上剪刃上。然后，需找出板邊頂在主剪上剪刃的原因。通過(guò)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)和PDA現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題出在剪切時(shí)在上、下剪刃重疊后剛打開(kāi)的197°極限位置時(shí)，夾送輥道已開(kāi)始送板。主剪刃在SB-SE極限送鋼位置角度為77°—197°；在VE-VB安全剪切位置為67°—207°。角度圖如下：

分析完成后，在控制程序中延遲夾送輥送鋼的角度，使其大于197°極限位置。將程序中送鋼角度由197°修改為200°。保證有3°的余量。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)上述技術(shù)改造和改進(jìn)措施的實(shí)施，在完善了聯(lián)鎖保護(hù)功能，減少了設(shè)備損壞，大大提高雙邊剪剪效率的同時(shí)，還解決了雙邊剪鋼板剪切質(zhì)量的疑難問(wèn)題，改善了雙邊剪鋼板切邊質(zhì)量。產(chǎn)品滿足了高端市場(chǎng)的高標(biāo)準(zhǔn)要求。