一种线材精轧机辊缝自动调节装置的制作方法

本实用新型涉及一种自动定位装置，特别涉及一种线材精轧机辊缝自动调节装置。

背景技术：

线材精轧机辊缝调节主要依赖现场手工调整，辊缝调节的速度、精度、稳定性等方面都难以保证。由于不能自动调整轧机辊缝，也没有二级模型计算辊缝设定值，只能人工根据现场实际轧制情况按照经验调节辊缝。因此针对不同产品、不同轧辊磨损程度，调整不及时、不准确，不同人员调节的效果可能会有很大差别，影响产品质量的稳定控制。

技术实现要素：

为了解决上述的问题，本实用新型提供了一种线材精轧机辊缝自动调节装置，本装置采用体积小、结构紧凑的电磁制动减速电机配以PLC和变频器，不但实现了辊缝的自动调整，而且为现场采集辊缝数据、建模、自动调整、自动补偿提供可靠、精确的设备平台。最终实现精轧机辊缝的自动控制，为智能工厂建立提供技术平台和支持。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种线材精轧机辊缝自动调节装置，包括电机、电磁制动器、减速机、手动调节机构、法兰、编码器、电控装置；电机输出轴一端套接电磁制动器，另一端连接减速机，减速机为直角、两端输出轴结构，一端输出轴中间部位套接编码器，末端为方头形状，方头部分为手动调节机构，连接可拆卸的手动扳手，另一端输出轴以键插接方式与原轧机上的辊缝调节丝杠相连接，法兰通过螺栓与轧机辊缝调节机构上的法兰相连接。法兰通过螺栓与轧机辊缝调节机构上的法兰相连接；由电控装置向电机发出电信号，使电机通过减速机带动轧机上的辊缝调节丝杠旋转进行辊缝调节，同时编码器将测得的辊缝位置信息反馈给电控装置。

所述电控装置包括PLC控制系统、变频器、触摸屏，PLC控制系统包括西门子S7400PLC主站和西门子ET200S从站，触摸屏、变频器均直接与ET200S相连接，编码器和电机直接与变频器相连接。PLC控制系统通过变频器控制电机的运行，同时PLC控制系统还通过变频器读取编码器信息。

所述PLC控制系统的ET200S从站与S7400主站连接方式为PROFIBUS-DP总线连接方式。

所述变频器型号为西门子G120，G120与ET200S为PROFIBUS-DP总线连接方式。

所述触摸屏型号为西门子KTP1000，KTP1000与ET200S为以太网通讯连接方式。

所述PLC控制系统的S7400主站还连接有工程师站，连接方式为PROFIBUS-DP总线方式。

所述编码器为绝对值型位置编码器。

所述电控装置还设有就地操作箱，ET200S从站，触摸屏和变频器安装在就地操作箱内。

所述就地操作箱还设有操作按钮和指示灯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

线材精轧机辊缝自动调节装置可以实现辊缝的自动控制，减轻了操作者的劳动强度，同时与计算机控制系统配合实现轧机辊缝的自动检测和自动调节，提高了生产线的自动化控制水平，为线材厂构建智慧工厂提供设备基础。

附图说明

图1为本实用新型提供的线材精轧机辊缝自动调节装置结构主视图；

图2为本实用新型提供的线材精轧机辊缝自动调节装置立体结构图；

图3为本实用新型提供的线材精轧机辊缝自动调节装置电控装置结构图；

图中：1-手动调节机构 2-编码器 3-编码器接线口 4-减速机 5-法兰 6-减速机输出轴 7-键槽 8-电磁制动器 9-电机 10-电机接线盒

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。

如图1、2所示，一种线材精轧机辊缝自动调节装置，包括电机9、电磁制动器8、减速机4、手动调节机构1、法兰5、编码器2、电控装置；电机9输出轴一端套接电磁制动器8，另一端连接减速机4，减速机4为直角、两端输出轴结构，一端输出轴中间部位套接编码器2，末端为方头形状，方头部分为手动调节机构1，连接可拆卸的手动扳手，另一端输出轴6以键插接方式与轧机上的辊缝调节丝杠相连接，法兰5通过螺栓与轧机辊缝调节机构上的法兰相连接。法兰通过螺栓与原轧机辊缝调节机构上的法兰相连接；由电控装置向电机9发出电信号，使电机9通过减速机4带动轧机上的辊缝调节丝杠旋转进行辊缝调节，同时编码器2将测得的辊缝位置信息反馈给电控装置。

如图3所示，所述电控装置包括PLC控制系统、变频器、触摸屏，PLC控制系统包括西门子S7400PLC主站和西门子ET200S从站，触摸屏、变频器均直接与ET200S相连接，编码器和电机直接与变频器相连接。PLC控制系统通过变频器控制电机9的运行，同时PLC控制系统还通过变频器读取编码器2信息。

所述PLC控制系统的ET200S从站与S7400主站连接方式为PROFIBUS-DP总线连接方式。

所述变频器型号为西门子G120，G120与ET200S为PROFIBUS-DP总线连接方式。

所述触摸屏型号为西门子KTP1000，KTP1000与ET200S为以太网通讯连接方式。

所述PLC控制系统的S7400主站还连接有工程师站，连接方式为PROFIBUS-DP总线方式。

所述编码器2为绝对值型位置编码器。

所述电控装置还设有就地操作箱，ET200S从站，触摸屏和变频器安装在就地操作箱内。

所述就地操作箱还设有操作按钮和指示灯。

安装时，将原手动调整机构拆除，将本实用新型装置的法兰5与原轧机上的法兰对接，使本装置减速机4的输出轴6一端插入到原调节丝杠上，将装置上的电机9、电磁制动器8、编码器2进行电气接线。

所述电磁制动器8与电机9为一体连接定制产品，为失电制动型电磁制动器，失电时制动器抱死，得电时制动器打开，定制时将电磁制动器电源线引出电机壳外，方便于将电磁制动器单独控制，电磁制动器8有两个作用：一是用于辊缝自动调整，调整结束后电机停止时将电机锁住防止辊缝窜动。二是用于手动调整，在手动调解前松开制动器使电机处于浮动状态，便于人工手动调节，调整结束后制动器依然将电机锁紧。

所述手动调节机构1能够在电动辊缝调整装置发生故障时用扳手旋转调整杆带动辊缝调整螺杆轴转动实现手动调整辊缝。

电机选型参数为：

最大力矩：152Nm

电机功率：1.5kW

电机额定转速：1400r/min

输出转速：93.3r/min

编码器选型参数为：

外径:φ108mm轴径:φ36mm

位数：12-19bit(单圈)

精度：±7.5秒

输出码制：二进制码、格雷码

所述PLC控制系统主站选型为：西门子S7-400PLC柜，内配416-2DP CPU、CP443-1以太网模块、CP443-5DP网模块。

所述就地操作箱上安装有触摸屏和转换开关、按钮，内置ET200S从站，实现辊缝显示、辊缝自动标定、辊缝自动定位、辊缝手动调节功能。就地操作箱内配置24V电源对ET200S和编码器供电。

所述PLC控制系统的ET200S从站与S7400主站以PROFIBUS-DP总线方式连接，使现场的编码器位置信息即辊缝数值和装置的工作状态能够上传到主站，不但能实现装置的远程控制，而且能为现场采集辊缝数据、建模、自动调整、自动补偿提供可靠、精确的设备平台。最终实现精轧机辊缝的自动控制，为智能工厂建立提供技术平台和支持。

所述的变频器采用西门子G120新一代的驱动控制系统，它是集V/F、矢量和伺服控制于一体的驱动系统，其性能远远超过同类系统，能够完成本装置的精确定位控制。

辊缝的标定是辊缝初始值的标定，可以实现手动标定和自动标定，手动标定为：操作工通过手动方式测量出实际辊缝值，将该辊缝值输入触摸屏，系统会将辊缝值标定为该测量值。自动标定为：将一根已知直径的线材放入轧机内，轧机辊缝自动调整装置自动压靠到线材上，当变频器检测到电机9转矩达到设定转矩时停止压靠，将此时编码器所测得的值标定为辊缝值。

PLC控制系统可以接受就地操作箱中触摸屏输入的辊缝设定值，也可以接受工程师站下发的辊缝设定值，两种设定值在触摸屏上有按钮进行切换。PLC接收到设定值之后可以在触摸屏或就地操作箱按钮触发定位启动命令，收到定位命令后PLC以该设定值为参考值，实际辊缝位置为反馈值进行位置闭环控制。

以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。