穿孔机及其出口台一段的三辊抱芯装置控制方法及装置与流程

本发明涉及穿孔机技术领域，尤其涉及一种穿孔机及其出口台一段的三辊抱芯装置控制方法及装置。

背景技术：

穿孔机是一种用于对加热的毛管实施穿孔加工的设备，穿孔机的出口台一段设置有输送辊道和多个三辊抱芯装置(通常为六个)。多个三辊抱芯装置沿着输送辊道的输送(或延伸)方向依次间隔分布。其中，距穿孔机的轧辊组距离最小的1#三辊抱芯装置为机内辊，三辊抱芯装置在轧制前抱紧顶杆，以防止轧制开始时顶杆甩动过大而致使其变形。轧制开始后，毛管的各个部位依次穿过轧辊组实现轧制，此过程中，随着毛管的运行，穿孔机的出口台一段上的三辊抱芯装置依次打开来抱住毛管，从而实现毛管逐步套设在顶杆上。轧制完毕后，所有的三辊宝信装置全部打开，顶杆被抽走后，毛管由拨料装置被拨到下一个工位。三辊抱芯装置的开口可调，轧制时可以保住毛管防止毛管甩动过大，能保证毛管的品质，同时能保护顶杆。

在轧制的过程中，三辊抱芯装置打开以抱住毛管的时机是轧制工作的关键。目前的穿孔机在每个三辊抱芯装置前设置有一个热检装置，通过热检装置检测毛管来控制相应的三辊抱芯装置打开。由于轧制后的毛管温度有1000℃，热检装置必须安装在距毛管较大的距离之外，这个距离通常为1米。热检装置距毛管的距离较大，会影响热检装置的检测精度，进而会导致相应的三辊抱芯装置无法及时打开，也就无法抱住毛管。另外，由于工作现场的粉尘较多，厂房内光线发射较大，穿孔机的主机冷却水和高温等原因导致热检装置在实际的工作过程中故障频发，进而导致热检装置发生损坏或无法检测的情况发生，很显然，这同样会导致相应的三辊抱芯装置无法打开，进而会导致毛管冲击相对应的三辊抱芯装置而导致三辊抱芯装置发生损坏。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明公开一种穿孔机及其出口台一段的三辊抱芯装置控制方法及装置，以解决目前的穿孔机在每个三辊抱芯装置前设置热检装置存在的控制精度较差的问题。

为解决上述技术问题，本发明公开如下技术方案：

穿孔机出口台一段的三辊抱芯装置控制方法，所述出口台一段的输送辊道方向依次设置有多个三辊抱芯装置，所述穿孔机设置有轧辊组；所述的三辊抱芯装置控制方法包括以下步骤：

11)获取多个所述三辊抱芯装置距所述轧辊组的轧制中心的第一距离；

12)获取毛管在轧制移动方向的移动速度；

13)依据所述移动速度和所述第一距离计算所述毛管自所述轧制中心移动至每个所述三辊抱芯装置的第一时间；

14)依据所述第一时间控制多个所述三辊抱芯装置依次打开。

优选的，上述控制方法中，获取毛管在轧制移动方向的移动速度，包括：

根据计算所述移动速度，其中，D为所述轧辊组的轧辊直径；n为所述穿孔机上驱动所述轧辊组转动的电机转速；α为所述轧辊组的轧制进送角；β为滑移系数；x为与所述电机传动连接的减速机的减速比。

优选的，上述控制方法中，获取毛管在轧制移动方向的移动速度，包括：

31)在距所述轧辊组距离最小的所述三辊抱芯装置与所述轧辊组之间布置热检装置；

32)获取所述热检装置距所述轧制中心的第二距离；

33)获取所述轧辊组的咬钢信号至所述热检装置被触发所经历的第二时间；

34)根据所述第二距离和所述第二时间计算所述移动速度。

优选的，上述控制方法中，所述热检装置为两个，两个所述热检装置距所述轧制中心的所述第二距离均相等。

优选的，上述控制方法中，获取所述轧辊组的咬钢信号至所述热检装置被触发所经历的第二时间，包括：

51)检测所述热检装置被触发的个数；

52)判断所述个数是否为两个；若判断结果为是，则进入步骤53)，否则进入步骤54)；

53)以所述轧辊组的咬钢信号至两个所述热检装置被触发所经历的时间为所述第二时间；

54)报警。

穿孔机出口台一段的三辊抱芯装置控制装置，所述出口台一段的输送辊道方向依次设置有多个三辊抱芯装置，所述穿孔机设置有轧辊组；所述的三辊抱芯装置控制装置包括：

第一获取单元，用于获取多个所述三辊抱芯装置距所述轧辊组的轧制中心的第一距离；

第二获取单元，用于获取毛管在轧制移动方向的移动速度；

第一计算单元，用于依据所述移动速度和所述第一距离计算所述毛管自所述轧制中心移动至每个所述三辊抱芯装置的第一时间；

控制单元，用于依据所述第一时间控制多个所述三辊抱芯装置打开。

优选的，上述控制装置中，所述第二获取单元为第二计算单元，所述第二计算单元用于根据计算所述移动速度，其中，D为所述轧辊组的轧辊直径；n为所述穿孔机上驱动所述轧辊组转动的电机转速；α为所述轧辊组的轧制进送角；β为滑移系数；x为与所述电机传动连接的减速机的减速比。

优选的，上述控制装置中，所述第二获取单元包括：

热检装置，布置在距所述轧辊组距离最小的所述三辊抱芯装置与所述轧辊组之间；

第一获取子单元，用于获取所述热检装置距所述轧制中心的第二距离；

第二获取子单元，用于获取所述轧辊组的咬钢信号至所述热检装置被触发所经历的第二时间；

第一计算子单元，用于根据所述第二距离和所述第二时间计算所述移动速度。

优选的，上述控制装置中，所述热检装置的数量为两个，两个所述热检装置距所述轧制中心的所述第二距离均相等；所述第二获取子单元包括：

检测模块，用于检测所述热检装置被触发的个数；

判断模块，用于判断所述个数是否为两个；若判断结果为是，则启动确定模块，否则启动报警模块；

确定模块，用于以所述轧辊组的咬钢信号至两个所述热检装置被触发所经历的时间为所述第二时间；

报警模块，用于报警。

穿孔机，包括：

如上任意一项所述的穿孔机出口台一段的三辊抱芯装置控制装置。

本发明公开的穿孔机出口台一段的三辊抱芯装置控制方法具有以下有益效果：

本发明公开控制方法通过获取每个三辊抱芯装置距轧辊组的轧制中心的第一距离及毛管在轧制移动方向的移动速度来计算毛管达到每个三辊抱芯装置所用的第一时间，然后依据每个三辊抱芯装置所对应的第一时间来控制多个三辊抱芯装置依次打开。上述方式能够计算毛管到达每个三辊抱芯装置的第一时间，然后依据第一时间来控制三辊抱芯装置打开，相比于背景技术中所述的通过在每个三辊抱芯装置前设置一个热检装置，通过热检装置是否被触发来控制相应的三辊抱芯装置存在的控制精度较差的问题，本发明公开的控制方法具有控制较为精确的优点，能降低热检装置损坏所造成的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案，下面将对实施例或背景技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例公开的一种具体结构的穿孔机的部分结构示意图；

图2是本发明实施例公开的穿孔机出口台一段的三辊抱芯装置控制方法的流程图；

图3是本发明实施例公开的获取毛管在轧制移动方向的移动速度的流程示意图；

图4是本发明实施例公开的穿孔机出口台一段的三辊抱芯装置控制装置的结构示意图；

图5是本发明实施例公开的第二获取单元的结构示意图；

图6是本发明实施例公开的第二获取子单元的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开一种穿孔机出口台一段的三辊抱芯装置控制方法，用于控制三辊抱芯装置的打开。请参考图1，本发明实施例所涉及的穿孔机出口台一段设置有输送辊道，沿输送辊道的延伸方向依次设置有多个三辊抱芯装置，图1中所示的三辊抱芯装置的数量为六个，分别为1#三辊抱芯装置10、2#三辊抱芯装置20、3#三辊抱芯装置30、4#三辊抱芯装置40、5#三辊抱芯装置50和6#三辊抱芯装置60，穿孔机包括轧辊组，轧辊组距1#三辊抱芯装置10的距离最小。

请参考图2，本发明实施例公开的穿孔机出口台一段的三辊抱芯装置控制方法的流程示意图，所公开的控制方法包括：

S100、获取多个三辊抱芯装置距轧辊组的轧制中心的第一距离。

穿孔机的出口台一段上的多个三辊抱芯装置及轧辊组的位置一旦设定，每个三辊抱芯装置距穿孔机的轧辊组的轧制中心的距离是确定的，这个距离为第一距离，可以通过测量工具检测第一距离。以图1所示的穿孔机为例，1#三辊抱芯装置10距轧辊组的轧制中心的距离为L1，2#三辊抱芯装置20距轧辊组的轧制中心的距离为L1+L2；3#三辊抱芯装置30距轧辊组的轧制中心的距离为L1+L3；4#三辊抱芯装置40距轧辊组的轧制中心的距离为L1+L4；5#三辊抱芯装置50距轧辊组的轧制中心的距离为L1+L5；6#三辊抱芯装置60距轧辊组的轧制中心的距离为L1+L6。

S200、获取毛管在轧制移动方向的移动速度。

本步骤的目的在于获取毛管在轧制过程中，其在轧制移动方向的移动速度。

获取移动速度的方式有多种，一种具体的方式为：根据公式(1)计算移动速度。

公式(1)中，D为所述轧辊组的轧辊直径，单位是mm；n为所述穿孔机上驱动所述轧辊组转动的电机转速，单位是rpm；α为所述轧辊组的轧制进送角，如图1中所示；β为滑移系数，可以取0.98；x为与所述电机传动连接的减速机的减速比，一种具体实施方式中，x可以取8.582。

S300、计算第一时间。

依据移动速度和第一距离计算毛管自轧制中心移动至每个三辊抱芯装置的第一时间，每个三辊抱芯装置距轧制中心的距离与毛管在轧制移动方向的移动速度计算每个三辊抱芯装置所对应的第一时间。

S400、依据第一时间控制多个三辊抱芯装置依次打开。

根据步骤S300计算的第一时间来控制多个三辊抱芯装置依次打开。

本发明实施例公开的控制方法通过获取每个三辊抱芯装置距轧辊组的轧制中心的第一距离及毛管在轧制移动方向的移动速度来计算毛管达到每个三辊抱芯装置所用的第一时间，然后依据每个三辊抱芯装置所对应的第一时间来控制多个三辊抱芯装置依次打开。上述方式能够计算毛管到达每个三辊抱芯装置的第一时间，然后依据第一时间来控制三辊抱芯装置打开，相比于背景技术中所述的通过在每个三辊抱芯装置前设置一个热检装置，通过热检装置是否被触发来控制相应的三辊抱芯装置存在的控制精度较差的问题，本发明实施例公开的控制方法具有控制较为精确的优点，能降低热检装置损坏所造成的影响。

上文通过公式(1)计算移动速度的过程中，操作人员可以将穿孔机的所涉及到的参数读取或查找后直接计算出，其中，滑移系数β为经验系数，因此会存在公式(1)计算的移动速度不准确的问题。为此，本发明实施例公开了另一种获取毛管在轧制移动方向的移动速度的方法，请参考图3，该方法包括如下步骤：

S210、在距轧辊组距离最小的三辊抱芯装置与轧辊组之间布置热检装置。

S220、获取热检装置距轧制中心的第二距离。

S230、获取轧辊组的咬钢信号至热检装置被触发所经历的第二时间。

S240、根据第二距离和第二时间计算移动速度。

在实施的过程中，毛管在轧制中心咬钢开始到热检装置被触发所经历的第二时间及第二距离就能够得到毛管在轧制过程中移动速度，然后根据得到的移动速度及各个三辊抱芯装置距轧制中心的距离就能够计算出第一时间，上述方式能够获取较为准确的移动速度，进而使得第一时间更加精确，最终能实现对三辊抱芯装置更为精确地控制。

一种优选的方案中，热检装置的数量可以为两个，两个热检装置距轧制中心的第二距离均相等。在此基础之上，本实施例公开的获取轧辊组的咬钢信号至热检装置被触发所经历的第二时间包括：

步骤A、检测热检装置被触发的个数。

步骤B、判断个数是否为两个，若判断结果为是，则进入步骤C，否则进入步骤D。

步骤C、以轧辊的咬钢信号至两个热检装置被触发所经历的时间为第二时间。

步骤D、报警。

上述获取轧辊组的咬钢信号至热检装置被触发所经历的第二时间中，采用冗余方式，只有两个热检装置都被触发才能说明毛管的轧制移动正常，若没有热检装置或者只有一个热检装置被触发，那么说明毛管在轧制移动的过程中出现异常，此时报警来提醒操作人员进行检修。

基于本发明实施例公开的穿孔机出口台一段的三辊抱芯装置控制方法，本发明实施例还公开一种穿孔机出口台一段的三辊抱芯装置控制装置，同样，本发明实施例中所涉及的穿孔机出口台一段设置有输送辊道，沿输送辊道的延伸方向依次设置有多个三辊抱芯装置，穿孔机设置有轧辊组。

请参考图4，本发明实施例公开的穿孔机出口台一段的三辊抱芯装置控制装置包括：

第一获取单元100，用于获取多个三辊抱芯装置距轧辊组的轧制中心的第一距离。

穿孔机的出口台一段上的多个三辊抱芯装置及轧辊组的位置一旦设定，每个三辊抱芯装置距穿孔机的轧辊组的轧制中心的距离是确定的，这个距离为第一距离，可以通过测量工具检测第一距离。以图1所示的穿孔机为例，1#三辊抱芯装置10距轧辊组的轧制中心的距离为L1，2#三辊抱芯装置20距轧辊组的轧制中心的距离为L1+L2；3#三辊抱芯装置30距轧辊组的轧制中心的距离为L1+L3；4#三辊抱芯装置40距轧辊组的轧制中心的距离为L1+L4；5#三辊抱芯装置50距轧辊组的轧制中心的距离为L1+L5；6#三辊抱芯装置60距轧辊组的轧制中心的距离为L1+L6。

第二获取单元200，用于获取毛管在轧制移动方向的移动速度。

第二获取单元200的目的在于获取毛管在轧制过程中，其在轧制移动方向的移动速度。

第二获取单元200的种类有多种，一种具体的方式为：第二获取单元200为第二计算单元，第二计算单元根据公式(1)计算移动速度。

公式(1)中，D为所述轧辊组的轧辊直径，单位是mm；n为所述穿孔机上驱动所述轧辊组转动的电机转速，单位是rpm；α为所述轧辊组的轧制进送角，如图1中所示；β为滑移系数，可以取0.98；x为与所述电机传动连接的减速机的减速比，一种具体实施方式中，x可以取8.582。

第一计算单元300，用于计算第一时间。

依据移动速度和第一距离计算毛管自轧制中心移动至每个三辊抱芯装置的第一时间，每个三辊抱芯装置距轧制中心的距离与毛管在轧制移动方向的移动速度计算每个三辊抱芯装置所对应的第一时间。

控制单元400，用于依据第一时间控制多个三辊抱芯装置依次打开。

根据第一计算单元300计算的第一时间来控制多个三辊抱芯装置依次打开。

上文通过公式(1)计算移动速度的过程中，操作人员可以将穿孔机的所涉及到的参数读取或查找后直接计算出，其中，滑移系数β为经验系数，因此会存在公式(1)计算的移动速度不准确的问题。为此，本发明实施例公开了另一种结构第二获取单元200，请参考图5，第二获取单元200包括：

热检装置70，布置在距轧辊组距离最小的三辊抱芯装置与轧辊组之间，如图1所示。

第一获取子单元210，用于获取热检装置距轧制中心的第二距离。

第二获取子单元220，用于获取轧辊组的咬钢信号至热检装置被触发所经历的第二时间。

第一计算子单元230，用于根据第二距离和第二时间计算移动速度。

在实施的过程中，毛管在轧制中心咬钢开始到热检装置70被触发所经历的第二时间及第二距离就能够得到毛管在轧制过程中移动速度，然后根据得到的移动速度及各个三辊抱芯装置距轧制中心的距离就能够计算出第一时间，上述方式能够获取较为准确的移动速度，进而使得第一时间更加精确，最终能实现对三辊抱芯装置更为精确地控制。

一种优选的方案中，热检装置70的数量可以为两个，两个热检装置距轧制中心的第二距离均相等，具体的，热检装置70可以是热金属检测器。在此基础之上，如图6所示，第二获取子单元220包括：

检测模块221，用于检测热检装置被触发的个数。

判断模块222，用于判断个数是否为两个，若判断结果为是，则启动确定模块，否则启动报警模块。

确定模块223，用于以轧辊的咬钢信号至两个热检装置被触发所经历的时间为第二时间。

报警模块224，用于报警。

上述获取轧辊组的咬钢信号至热检装置被触发所经历的第二时间中，采用冗余方式，只有两个热检装置都被触发才能说明毛管的轧制移动正常，若没有热检装置或者只有一个热检装置被触发，那么说明毛管在轧制移动的过程中出现异常，此时报警来提醒操作人员进行检修。

基于本发明实施例公开的穿孔机出口台一段的三辊抱芯装置控制装置，本发明实施例还公开一种穿孔机，所公开的穿孔机包括上文实施例中任意一项所述的三辊抱芯装置控制装置。

本文中，各个优选方案仅仅重点描述的是与其它方案的不同，各个优选方案只要不冲突，都可以任意组合，组合后所形成的实施例也在本说明书所公开的范畴之内，考虑到文本简洁，本文就不再对组合所形成的实施例进行单独描述。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。