本發(fā)明涉及紙筒生產(chǎn)及鋼鐵深加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種手自一體式紙筒切割裝置及切割控制方法。
背景技術(shù)：
：冷軋鋼卷原卷分條時，需要把大的鋼卷分割成窄的小條然后重新卷成小的的鋼卷，再重新卷取的時候需要用到紙筒作為內(nèi)襯膽使用，使用內(nèi)膽紙筒的好處，一是防止窄條卷塌卷，二是提高橫切成才率減輕鋼板卷軸印，三是有的滿足客戶的要求，有的客戶要求必須配備紙筒內(nèi)膽。由于每個客戶所需求的鋼卷寬度規(guī)格不一，從而導(dǎo)致所配套的紙筒內(nèi)膽寬窄寬度也不同。因?yàn)閺膹S家購買回來紙筒長度都在一米以上，所以必須把長的紙筒切割成一段段的窄條。目前，所有的生產(chǎn)用紙筒的切割任務(wù)都是靠人力來完成的，人要事先在長的紙筒上用卷尺測量好所需的長度規(guī)格，并用記號筆劃上線做好標(biāo)記，然后再用手提式電動切割機(jī)，沿事先做好標(biāo)記的線切割一圈。采用人工切割紙筒存在三個問題：1)切割長度精度不高；2)切割斷面高高低低，凹凸不平；3)連續(xù)切割效率工作效率不高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：(一)解決的技術(shù)問題本發(fā)明為了克服上述人工切割紙筒的缺陷問題，提出了一種手自一體式紙筒切割裝置及切割控制方法，本發(fā)明可以對紙筒進(jìn)行固定、夾緊和切割長度定尺，有效地提高紙筒切割精度；本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)手動和自動切割方式的轉(zhuǎn)換，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)切割紙筒，有效地提高紙筒切割工作效率。(二)技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種手自一體式紙筒切割裝置，包括前機(jī)架、后機(jī)架、托料輥、回轉(zhuǎn)動力裝置、法蘭盤、鎖緊抓、切割頭總成、光電測距裝置、定尺驅(qū)動裝置、前后移動軌道、左右移動軌道，所述托料輥通過軸承座固定安裝在前機(jī)架上，所述回轉(zhuǎn)動力裝置安裝在前機(jī)架上，所述法蘭盤安裝在回轉(zhuǎn)動力裝置的動力輸出軸上，法蘭盤上安裝有所述鎖緊抓，所述前后移動軌道、左右移動軌道固定安裝在后機(jī)架上，所述切割頭總成安裝在后機(jī)架上的前后移動軌道和左右移動軌道上，切割頭總成包括鋸片、鋸頭、切割電機(jī)、鋸頭動力裝置，所述鋸片、鋸頭、切割電機(jī)、鋸頭動力裝置依次連接，后機(jī)架上安裝有傳動齒條、光電測距裝置，所述定尺驅(qū)動裝置與切割頭總成相連并安裝在傳動齒條上。進(jìn)一步地，所述托料輥為空心的鋼棍，所述鋼棍的兩端安裝軸承座，通過螺栓將軸承座固定在前機(jī)架上。進(jìn)一步地，所述法蘭盤上安裝有四個鎖緊抓。進(jìn)一步地，所述鎖緊抓以焊接的形式固定在法蘭盤上。進(jìn)一步地，所述鎖緊抓上安裝有固定螺栓。進(jìn)一步地，固定螺栓為普通m12外六角螺栓。進(jìn)一步地，所述左右移動軌道的兩端安裝有左限位開關(guān)和右限位開關(guān)。進(jìn)一步地，所述后機(jī)架的兩端安裝有左機(jī)械擋塊和右機(jī)械擋塊。進(jìn)一步地，所述前后移動軌道、左右移動軌道為不銹鋼鋼軌，所述不銹鋼鋼軌通過螺栓固定在后機(jī)架上。手自一體式紙筒切割控制方法，包括以下步驟：s1、將待切割的紙?zhí)淄卜旁谕辛陷伾?，紙筒的一端懸空，另一端插到法蘭盤的鎖緊抓上，鎖緊固定螺栓固定紙筒；s2、打開操作電源，給plc、觸摸屏及變頻器上電；s3、將操作模式切換到手動模式；s4、操作鋸頭左右移動按鈕，將鋸片的斷面和待切割的紙筒斷面對齊，完成對刀任務(wù)；s5、將手動操作模式切換為自動模式；s6、在觸摸屏的參數(shù)設(shè)置對話框中，依次輸入需要切割的紙筒寬度，每次自動切割個數(shù)為3個；s7、點(diǎn)擊觸屏上開始切割按鈕，定尺驅(qū)動裝置驅(qū)動鋸頭總成，鋸片、鋸頭、切割電機(jī)、鋸頭動力裝置四部分向左移動，當(dāng)?shù)竭_(dá)要切割尺寸時定尺驅(qū)動裝置停止驅(qū)動；s8、回轉(zhuǎn)動力裝置帶動法蘭盤和鎖緊抓轉(zhuǎn)動，紙筒被帶著一起做回轉(zhuǎn)運(yùn)動，鋸頭動力裝置驅(qū)動鋸片、鋸頭向前移動，鋸片在切割電機(jī)的帶動下開始轉(zhuǎn)動；s9、直到紙筒被切開后，定尺驅(qū)動裝置驅(qū)動切割總成后退，到達(dá)后限位時停止；s10、定尺驅(qū)動裝置驅(qū)動鋸頭總成，鋸片、鋸頭、切割電機(jī)、鋸頭動力裝置四部分再次向左移動，重復(fù)步驟s8-s9，完成另外兩段切割任務(wù)；s11、當(dāng)完成三段切割任務(wù)后，切割機(jī)回到后限位，所有動作全部停止；s12、如果紙筒的余量充足，并且切割尺寸相同的情況下，可以再次啟動開始切割按鈕，重復(fù)步驟s7-s10；s13、當(dāng)定尺驅(qū)動裝置向左移動碰到左限位開關(guān)時，定尺驅(qū)動裝置驅(qū)動鋸頭總成向右移動，當(dāng)右移至右限位開關(guān)時，一個紙筒自動切割任務(wù)全部完成，所有的動作全部停止；s14、繼續(xù)切割可以安裝新的紙筒，輸入切割長度，無需切割可以關(guān)閉操作電源，關(guān)閉總開關(guān)，清理現(xiàn)場衛(wèi)生。(三)有益效果本發(fā)明的有益效果：手自一體式紙筒切割裝置及切割控制方法，依靠托架輥和紙筒中心定位法蘭來實(shí)現(xiàn)紙筒定位和紙筒夾緊；操作人員在人機(jī)界面的的對話框中輸入所要切割紙筒的寬度，人機(jī)界面將所得到的長度數(shù)據(jù)，通過通訊的數(shù)據(jù)線傳遞給plc，plc外接一支光電測距裝置，在切割頭移動的過程中光電測距裝置所測得的數(shù)值與人機(jī)界面所得到的數(shù)據(jù)一致時，切割頭就會停止移動完成切割長度的定尺，有效地提高紙筒切割精度；本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)手動和自動切割方式的轉(zhuǎn)換，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)切割紙筒，有效地提高紙筒切割工作效率。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明裝置的plc電氣原理圖；圖3為本發(fā)明裝置電氣控制原理圖；圖中，1回轉(zhuǎn)動力裝置、2法蘭盤、3鎖緊抓、4右限位開關(guān)、5、右機(jī)械擋塊、6托料輥、7鋸片、8鋸頭、9切割電機(jī)、10左限位開關(guān)、11光電測距裝置、12鋸頭動力裝置、13右機(jī)械擋塊、14定尺驅(qū)動裝置、15傳動齒條、16后機(jī)架、17前機(jī)架、18前后移動軌道、19左右移動軌道；ka1鋸頭左移中間繼電器、ka2鋸頭左移中間繼電器、ka3鋸頭前進(jìn)中間繼電器、ka4鋸頭后退中間繼電器、ka5鋸片旋轉(zhuǎn)中間繼電器、ka6紙筒旋轉(zhuǎn)中間繼電器、ka7主控中間繼電器、fr1定尺電機(jī)熱繼電器、fr2切割電機(jī)熱繼電器、fr3紙筒旋轉(zhuǎn)電機(jī)熱繼電器、km1鋸頭左移接觸器、km2鋸頭右移接觸器、km3鋸頭前進(jìn)接觸器、km4鋸頭后退接觸器、km5鋸片旋轉(zhuǎn)接觸器、km6紙筒旋轉(zhuǎn)接觸器、km7主控接觸器。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。結(jié)合圖1，本發(fā)明的手自一體式紙筒切割裝置，包括回轉(zhuǎn)動力裝置1、法蘭盤2、鎖緊抓3、右限位開關(guān)4、右機(jī)械擋塊5、托料輥6、鋸片7、鋸頭8、切割電機(jī)9、左限位開關(guān)10、光電測距裝置11、鋸頭動力裝置12、左機(jī)械擋塊13、定尺驅(qū)動裝置14、傳動齒條15、后機(jī)架16、前機(jī)架17、前后移動軌道18、左右移動軌道19。托料輥6通過軸承座固定安裝在前機(jī)架17上，托料輥6可以為空心的鋼棍，鋼棍的兩端安裝軸承座，通過螺栓將軸承座固定在前機(jī)架17上?；剞D(zhuǎn)動力裝置1安裝在前機(jī)架17上，法蘭盤2安裝在回轉(zhuǎn)動力裝置1的動力輸出軸上，法蘭盤2上安裝有所述鎖緊抓3，法蘭盤上可以安裝有四個鎖緊抓，鎖緊抓可以以焊接的形式固定在法蘭盤上。紙筒的一端懸空，另一端插到法蘭盤的鎖緊抓上，法蘭盤和電機(jī)軸為同一旋轉(zhuǎn)中心，四個鎖緊抓均勻被焊接到法蘭盤上，四個鎖緊抓中心所形成的圓直徑大小和所切割的紙?zhí)淄仓睆揭恢隆榱朔奖愎潭埻?，鎖緊抓上安裝有固定螺栓，固定螺栓可以為普通m12外六角螺栓，作用是頂住被切割的紙筒，使之在法蘭盤的帶動下做圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。前后移動軌道18、左右移動軌道19固定安裝在后機(jī)架16上，前后移動軌道、左右移動軌道可以為不銹鋼鋼軌，不銹鋼鋼軌可以通過螺栓固定在后機(jī)架上。切割頭總成包括鋸片7、鋸頭8、切割電機(jī)9、鋸頭動力裝置12，鋸片7、鋸頭8、切割電機(jī)9、鋸頭動力裝置12依次連接。切割頭總成安裝在后機(jī)架上的前后移動軌道和左右移動軌道上。后機(jī)架16上安裝有傳動齒條15、光電測距裝置11，定尺驅(qū)動裝置14與切割頭總成相連并安裝在傳動齒條15上。定尺驅(qū)動裝置14帶動切割頭總成在左右移動軌道19上左右移動，鋸頭動力裝置12帶動鋸片7、鋸頭8、切割電機(jī)9在前后移動軌道上前后移動。左右移動軌道19的兩端安裝有左限位開關(guān)10和右限位開關(guān)4。后機(jī)架16的兩端安裝有左機(jī)械擋塊13和右機(jī)械擋塊5。結(jié)合圖2、圖3，切割電機(jī)9通過plc控制實(shí)現(xiàn)對紙筒的自動切割，電氣元器件如表1所示。表1：電氣元器件明細(xì)表代號名稱代號名稱ka1鋸頭左移中間繼電器fr2切割電機(jī)熱繼電器ka2鋸頭右移中間繼電器fr3紙筒旋轉(zhuǎn)電機(jī)熱繼電器ka3鋸頭前進(jìn)中間繼電器km1鋸頭左移接觸器ka4鋸頭后退中間繼電器km2鋸頭右移接觸器ka5鋸片旋轉(zhuǎn)中間繼電器km3鋸頭前進(jìn)接觸器ka6紙筒旋轉(zhuǎn)中間繼電器km4鋸頭后退接觸器ka7主控中間繼電器km5鋸片旋轉(zhuǎn)接觸器fr1定尺電機(jī)熱繼電器km6紙筒旋轉(zhuǎn)接觸器km7主控接觸器手自一體式紙筒切割控制方法，包括以下步驟：s1、首先將待切割的紙?zhí)淄卜旁谕辛陷?上，紙筒的一端懸空，另一端插到法蘭盤2的鎖緊抓3上，鎖緊固定螺栓固定紙筒，使紙筒在法蘭盤的帶動下做圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；s2、打開操作電源，給plc、觸摸屏及變頻器上電；s3、將操作模式，切換到手動模式；s4、操作鋸頭左右移動按鈕，將鋸片的斷面和待切割的紙筒斷面對齊，完成對刀任務(wù)，如果紙筒斷面的斷口質(zhì)量不好可以手動進(jìn)刀將不好的一段先切除，再退回來也可以完成對刀；s5、將手動模式切換為自動模式；s6、在觸摸屏的參數(shù)設(shè)置對話框中，依次輸入需要切割的紙筒寬度每次自動切割個數(shù)為3個，每次輸入長度可以相同也可以不同；s7、輸完參數(shù)后點(diǎn)觸屏上開始切割按鈕，切割長度定尺驅(qū)動裝置14驅(qū)動切割頭總成，鋸片、鋸頭、切割電機(jī)、鋸頭動力裝置四部分向左移動，當(dāng)?shù)竭_(dá)要切割尺寸時切割長度定尺驅(qū)動裝置停止驅(qū)動；s8、回轉(zhuǎn)動力裝置1帶動法蘭盤和鎖緊抓轉(zhuǎn)動，紙筒被帶著一起做回轉(zhuǎn)運(yùn)動，鋸頭動力裝置12驅(qū)動鋸片7、鋸頭8向前移動，鋸片7在切割電機(jī)9的帶動下開始轉(zhuǎn)動；s9、直到紙筒被切開后，切割長度定尺驅(qū)動裝置14驅(qū)動切割頭總成后退，到達(dá)后限位時停止；s10、切割長度定尺驅(qū)動裝置14驅(qū)動切割頭總成，鋸片、鋸頭、切割電機(jī)、鋸頭動力裝置四部分再次向左移動重復(fù)s8-s9，完成另外兩段切割任務(wù)；s11、當(dāng)完成三段切割任務(wù)后，切割機(jī)回到后限位，所有動作全部停止；s12、如果紙筒的余量充足，并且切割尺寸相同的情況下，可以再次啟動開始切割按鈕，重復(fù)s7-s10；s13、當(dāng)切割長度定尺驅(qū)動裝置14向左移動碰到左限位開關(guān)10時，切割長度定尺驅(qū)動裝置14驅(qū)動切割頭總成向右移動，當(dāng)右移至右限位開關(guān)4時，一個紙筒自動切割任務(wù)全部完成，所有的動作全部停止；s14、繼續(xù)切割可以安裝新的紙筒，輸入切割長度，無需切割可以關(guān)閉操作電源，關(guān)閉總開關(guān)，清理現(xiàn)場衛(wèi)生。開機(jī)前準(zhǔn)備：檢查鋸片是否松動，防護(hù)罩是否完好，操作按鈕是否破損，完成作業(yè)后清理導(dǎo)軌風(fēng)琴防塵罩的碎屑。打開電源開關(guān)后，觸摸屏開始啟動。開機(jī)首頁畫面有參數(shù)設(shè)定、操作界面、狀態(tài)顯示界面，這三個按鈕可點(diǎn)擊進(jìn)入相對應(yīng)的頁面。參數(shù)設(shè)定：用來輸入自動運(yùn)行模式下切三段的尺寸；操作界面：有操作電源開關(guān)和自動切割是開始和停止按鈕。每次開機(jī)后首先要在這里點(diǎn)擊操作電源on，如果自動運(yùn)行過程中按下急停后也需要重新點(diǎn)擊操作電源on，然后切換到手動運(yùn)行后把電鋸開到右邊限位處，并退刀到后限位；狀態(tài)顯示畫面：用于方便維修人員查看故障點(diǎn)，所有運(yùn)行條件是否滿足。電鋸行程距離是108厘米，紙?zhí)淄脖粖A具夾住的7厘米鋸不到。一個1.2米的紙?zhí)淄残枰确秩?，那么在參?shù)設(shè)定界面輸入[34]-[40]-[0]。1.12米的紙?zhí)淄惨?1段10厘米長，那么在參數(shù)設(shè)定界面輸入[10]-[10]-[10]，先用手動模式把電鋸移3厘米對到紙筒邊緣邊處，并退刀到后限位，然后在操作界面里面點(diǎn)開始切割鈕，這時電鋸會自動切完三段停下后，再次點(diǎn)開始切割鈕，這時電鋸接著自動切三段，切完9段以后，再次點(diǎn)開始，這時電鋸繼續(xù)向轉(zhuǎn)盤移動，到7厘米時遇到限位，電鋸會自動回到最左邊初始位。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)以下功能：1)切割長度定尺：由操作人員在人機(jī)界面的的對話框中輸入所要切割紙筒的寬度，人機(jī)界面將所得到的長度數(shù)據(jù)，通過通訊的數(shù)據(jù)線傳遞給plc，plc上會外接光電測距裝置，在切割頭移動的過程中光電測距裝置接受的數(shù)值會不斷變化，當(dāng)所測得的數(shù)值與人機(jī)界面所得到的數(shù)據(jù)一致時，切割頭就會停止移動完成切割長度的定尺任務(wù)，下一步就是由切割頭來完成紙筒的切割任務(wù)了；2)紙筒的固定、夾緊、回轉(zhuǎn)：是依靠托架輥和紙筒中心定位法蘭來實(shí)現(xiàn)定位和夾緊的，具體是由托架將紙筒托起，同時承擔(dān)紙筒的全部重力，再由中心定位法蘭來約束紙筒的回轉(zhuǎn)中心，定位法蘭盤上還配有4只鎖緊抓，用于紙筒的鎖緊和傳遞紙筒做連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動所需的必要扭矩，扭矩的原動力是由安裝在法蘭盤的后端的馬達(dá)提供，馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度的快慢可以通過調(diào)節(jié)驅(qū)動馬達(dá)的變頻器參數(shù)來實(shí)現(xiàn)；3)自動切割：當(dāng)切割頭總成的自動定尺任務(wù)完成以后，會在plc的程序段里觸發(fā)一個切割頭開始自動切割的條件，當(dāng)接受到這個信號時切割后上的切割鋸片開始旋轉(zhuǎn)，伴隨著鋸片的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)切割頭總成會帶動鋸片逐漸接觸到要切割的紙筒，當(dāng)鋸片接觸到紙筒是切割正式開始，紙筒在法蘭盤的帶動下連續(xù)的做回轉(zhuǎn)運(yùn)動，鋸片在切割頭總成的帶動下不斷的向前推移，切割斷面的深度不斷的加大，當(dāng)鋸片將紙筒完全切透，也就是切割頭碰到前進(jìn)限位開關(guān)是時，切割頭總成帶動鋸片后退，退出紙筒被切割的有效范圍，直至完全退到后限位開關(guān)的位置，鋸片停止轉(zhuǎn)動，切割頭總成也停止后退運(yùn)動，這時定尺馬達(dá)驅(qū)動切割頭向下一個切割長度移動，當(dāng)光電測距裝置測量到達(dá)指定長度時，切割頭總成又會再次切割紙筒。本發(fā)明的手自一體式紙筒切割裝置及切割控制方法，依靠托架輥和紙筒中心定位法蘭來實(shí)現(xiàn)紙筒定位和紙筒夾緊；操作人員在人機(jī)界面的的對話框中輸入所要切割紙筒的寬度，人機(jī)界面將所得到的長度數(shù)據(jù)，通過通訊的數(shù)據(jù)線傳遞給plc，plc外接一支光電測距裝置，在切割頭移動的過程中光電測距裝置所測得的數(shù)值與人機(jī)界面所得到的數(shù)據(jù)一致時，切割頭就會停止移動完成切割長度的定尺，有效地提高紙筒切割精度；本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)手動和自動切割方式的轉(zhuǎn)換，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)切割紙筒，有效地提高紙筒切割工作效率以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。當(dāng)前第1頁12