钢卷准备站的制作方法

本发明涉及冶金生产技术领域，特别是涉及一种钢卷准备站。

背景技术：

冶金精整生产线有平整机组、横切机组、纵切机组、切边机组和免酸洗表面处理机组等。精整生产线均以钢卷为原料，通过开卷后按照工艺要求进行生产，达到生产目标。为提高生产效率，精整生产线的入口段通常设置有钢卷准备站，用于拆除钢卷的捆带和钢卷不规则的头部切除，便于开卷机的开卷和作业线的穿带。

传统钢卷准备站的结构如图1所示(箭头为带钢头部的前进方向)，主要有压辊装置101、地辊站2、开头器102、切头剪4和废料收集斗103等组成。当运卷装置104将钢卷6送至地辊站2后，钢卷6在地辊站2的带动下旋转，将带头压在带钢的下方，并将压卷装置101压住钢卷6后，由人工完成捆带的拆除。捆带拆除完毕后，开头器102靠近带钢，随着钢卷6的转动，将带钢的不规则头部送至切头剪4中进行切除，切下来的不规则头部由废料斗103收集。切头后的带钢头部在压辊装置101和地辊站2的共同作用下回卷，并将带头压下钢卷6的下方，便于后续工序操作。

随着工业发展，依赖于手工操作的精整生产线逐渐向全自动化和智能化发展。钢卷准备站作为全线的起点，是全线自动化实现的基础，同时为后续生产线的顺利运行，对钢卷准备站的功能要求更多，如为了保证后续作业线的正常穿带，钢卷准备站除了完成开卷、切头、废料收集外，还要有带钢头部成形功能。

对于实现钢卷的全自动准备，从图1可以看出，上述传统的钢卷准备站，存在如下几个问题：

1)钢卷准备站在穿带前没有进行带钢头部矫直，穿带时因无带钢头部矫直工序，带钢自动穿带进切头剪非常困难。

2)带钢头部切除后，无带钢头部成形的装置，不能满足后续工序自动化所要求的头部微翘功能。

尤其是在一些带钢强度较高的场合，上述问题更加突出，由于带钢头部没有矫直，开卷后带钢的曲率弯曲半径较小，带钢头部翘头非常严重，必须设计开口度很大的切头剪同时配合剪前的夹送辊(或压辊)才能把带头穿进切头剪，这个穿带过程还需要操作工不断地调整夹送辊和带头位置才能完成。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种钢卷准备站，用于解决现有技术中带钢穿带进入切头剪困难，或带钢头部切除后无法微翘成形，难以满足后续工序。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种钢卷准备站，包括底座、地辊站和切头剪，还包括位于地辊站和切头剪之间的带头处理装置，所述带头处理装置包括压辊、靠辊和托辊，所述靠辊和压辊位于托辊上方的两侧，并通过驱动装置带动所述靠辊和压辊下压，与托举带钢的托辊配合对带钢上下两侧施力完成带钢穿带时的头部矫直和/或回卷时的头部成形。

本发明的有益效果是：通过带头处理装置使得带钢的头部得到矫直，有利于带钢顺利穿带进入切头剪，带钢切头后回卷时，通过带头处理装置使得带钢的头部微翘成形，为下一工序做好准备，提高了生产效率。

进一步，所述靠辊位于托辊靠近地辊站的一侧，所述靠辊上设有可绕靠辊中心旋转的引导部，引导部用于引出带钢头部，通过设置可转动调节的引导部，有利于根据钢卷的不同直径调节引导部与靠辊的相对位置，使得引导部可以无限接近钢卷外圈引出带钢头部，保证开卷可靠性，但同时避免引导部划伤钢卷表面。

进一步，还包括用于压紧钢卷的压紧辊，所述压紧辊和切头剪分别位于地辊站的两侧，通过压紧辊有利于钢卷顺利的稳定转动。

进一步，所述切头剪倾斜设置使其剪刃开口度与带钢穿带方向垂直，所述压辊安装在切头剪上，并通过设有位移传感器的第二驱动机构驱动压辊升降，切头剪倾斜布置有利于带钢顺利进入切头剪。

进一步，所述托辊通过支承辊支撑，并通过第三驱动机构为托辊提供传动动力，提供传动动力有利于辅助带钢移动，通过支承辊支撑提高托辊的刚度。

进一步，所述驱动装置包括用于驱动靠辊偏摆的第一驱动机构和用于驱动压辊移动的第二驱动机构。

进一步，所述第一驱动机构通过摆臂和靠辊连接，所述摆臂铰接安装在底座上，第一驱动机构驱动摆臂绕铰接点转动带动靠辊偏摆调整位置。

采用上述进一步方案的有益效果是：结构简单、摇摆运行稳定，有利于带动靠辊偏摆移动调整靠辊与钢卷的位置以使引导部顺利引出带钢头部，带钢头部引出后，通过移动靠辊调节靠辊对带钢的压下程度以达到带钢的不同变形程度，操作简单灵活。

进一步，还包括用于测量靠辊位移量的第一位移传感器和用于测量压辊位移量的第二位移传感器。

进一步，所述第一位移传感器设置在第一驱动机构上，所述第二位移传感器设置在第二驱动机构上。

进一步，还包括控制系统，所述第一位移传感器、第二位移传感器、第一驱动机构和第二驱动机构均与控制系统电连接，所述控制系统根据其预设模型驱动第一驱动机构和第二驱动机构运行设置位移量，使得靠辊和压辊运行到指定位置实现带钢头部矫直或带钢头部成形。

采用上述进一步方案的有益效果是：实现了带钢头部矫直或带钢头部成形的自动化操作，通过控制系统根据带钢参数的不同控制靠辊、压辊的运行到不同的指定位置，提高带钢加工的准确度以及加工效率。

附图说明

图1显示为现有技术的钢卷准备站；

图2显示为本发明实施例的钢卷准备站的结构示意图；

图3显示为本发明实施例的钢卷准备站的运动原理简图；

图4显示为本发明实施例的钢卷准备站的靠辊和压辊位于等待工位时的结构示意图；

图5显示为本发明实施例的钢卷准备站的带头处理装置对带钢头部矫直时的工作示意简图；

图6显示为本发明实施例的带钢头部成形前和头部成形后的带钢结构示意图。

零件标号说明

1压紧辊；

2地辊站；

3底座；

31导向板；

4切头剪；

51托辊；

52支承辊；

6钢卷；

71靠辊；

72引导部；

81压辊；

82第二驱动机构；

91摆臂；

92第一驱动机构。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要是应用于冶金生产线上钢卷的准备工作，特别是应用于带钢穿带时的头部矫直以及带钢回卷时的头部微翘成形。本发明是解决带钢穿带过程中，带钢无法顺利进入切头剪的问题，以及将带钢不规则头部切除后，带钢新的头部无法微翘成形，导致下一步工序无法顺利进行的问题，尤其是一些头部翘曲严重或强度较高的带钢。故本发明的钢卷准备站，通过带头处理装置，对带钢的不规则头部进行矫直，使得带钢能顺利穿带进入切头剪，完成切头后，通过带头处理装置再进行带钢头部微翘成形，为后续工序做好准备，以实现自动化加工。

如图2至图4所示，本发明实施例的钢卷准备站，包括底座3、地辊站2、压紧辊1和切头剪4，地辊站2安装在底座3上，底座3上设有用于支撑带钢的导向板31，压紧辊1和切头剪4位于地辊站2的两侧，带钢收缩卷曲形成的钢卷放置在地辊站2上，地辊站2转动便使得钢卷转动，压紧辊1通过摆臂和气缸连接，气缸带动摆臂运行使得压紧辊1压住带钢，避免带钢翘起。

如图2至图6所示，本实施例的钢卷准备站还包括带头处理装置，带头处理装置设置在地辊站2和切头剪4之间，在本实施例中，切头剪4倾斜设置使其剪刃开口度与带钢穿带方向垂直，采用该结构便于带钢顺利进入切头剪4。带头处理装置包括压辊81、靠辊71和托辊51，压辊81和靠辊71位于托辊51上方的两侧，使得托辊51在中间托起带钢，两侧的压辊81和靠辊71压下带钢从而使带钢变形。再通过驱动装置带动靠辊71和压辊81移动调整位置，使靠辊71、压辊81与托辊51配合对带钢上下表面施力完成带钢穿带时的头部矫直和/或回卷时的头部成形，即通过调整靠辊71和压辊81的压下程度调整带钢头部的矫直程度和微翘成形程度。在进行钢卷准备时，根据钢卷不同的强度、厚薄度、翘曲程度以及不同要求，可以在带钢穿带时通过带头处理装置只对带钢头部进行矫直；或者带钢切头完成后，钢卷回卷时，通过带头处理装置只对带钢头部微翘成形；或者在带钢穿带时通过带头处理装置对带钢头部矫直，钢卷回卷时，通过带头处理装置还对带钢头部微翘成形。操作控制灵活，便于适应不同强度、不同厚薄度、不同翘曲程度的钢卷，有利于适应自动化生产。

如图2至图5所示，靠辊71位于托辊51靠近地辊站2的一侧，即将靠辊71设置在靠近钢卷6的一侧，靠辊71上设有用于引出带钢头部的引导部72，引导部72在本发明的实施例中采用铲刀，引导部72可绕靠辊71中心旋转调节并通过螺母锁紧固定，引导部72采用可绕靠辊71转动调节的结构，有利于根据不同钢卷的直径在线下提前调整好引导部72与靠辊71之间的相对位置关系，从而使得在靠辊71摆动时可以带动引导部无限接近钢卷的外圈，以便引导部72顺利引出带钢头部，以提高开卷的可靠性，同时避免引导部划伤钢卷表面。

如图2至图5所示，驱动装置包括用于驱动靠辊71偏摆的第一驱动机构92和用于驱动压辊81移动的第二驱动机构82。其中，第一驱动机构92通过摆臂91和靠辊71连接，摆臂91铰接安装在底座3上，第一驱动机构92驱动摆臂91绕铰接点转动带动靠辊71偏摆调整位置。在本实施例中，摆臂91的上端与靠辊71连接，摆臂91的下端与第一驱动机92构连接，摆臂91的中部与底座3铰接，第一驱动机构92通过摆臂91带动靠辊71绕铰接点翻转调整靠辊71的位置。第一驱动机构92可以采用气缸、油缸、液压缸或直线电机等可驱动摆臂91绕铰接点摆动的任意一种动力机构。压辊81安装在切头剪4上，压辊81通过第二驱动机构82驱动其升降，第二驱动机构82可以采用气缸、油缸、液压缸或直线电机等带动压辊81直线运动的任意一种动力机构。托辊51通过支承辊52支撑，通过支承辊52支撑托辊有利于提高托辊的刚度，本实施例的钢卷准备站还设有第三驱动机构，通过第三驱动机构为托辊51提供传动动力，托辊51转动有利于辅助带钢顺利运行。

如图2至图5所示，本实施例的钢卷准备站还包括用于测量靠辊71位移量的第一位移传感器和用于测量压辊81位移量的第二位移传感器，第一位移传感器设置在第一驱动机构92上，第二位移传感器设置在第二驱动机构82上。还包括控制系统，第一位移传感器、第二位移传感器、第一驱动机构和第二驱动机构均与控制系统电连接，控制系统根据其预设模型驱动第一驱动机构和第二驱动机构运行设置位移量。即通过控制系统和第一位移传感器配合使第一驱动机构运行到预设的位移量，使得靠辊71偏摆到指定位置；通过控制系统和第二位移传感器配合使第二驱动机构运行到设置的位移量，使得压辊81压下带钢到指定位置，从而使得靠辊和压辊运行到指定位置实现带钢头部矫直或带钢头部成形。

本实施例的钢卷准备站的操作方法包括以下步骤：

(1)将钢卷就位放置在地辊站2上，带钢头部的初始位置位于地辊站2和靠辊71之间，带钢头部穿带经过带头处理装置，带头处理装置对带钢的头部矫直，带钢穿进切头剪4；其中，先提前根据需开卷的钢卷参数调整引导部72和靠辊71的相对位置，并锁紧引导部72，摆臂91带动靠辊71移动紧靠钢卷，只有通过第一驱动机构驱动摆臂91带动靠辊71紧靠钢卷，才能准确保证引导部72与钢卷之间的相对位置，使得引导部72无限接近钢卷外圈，地辊站2带动钢卷转动，引导部72顺利引出带钢头部。当带钢的头部引出到控制系统预设位置时，第一驱动机构92带动靠辊71压着带钢的同时偏摆到穿带位置，带钢的头部继续前进穿过压辊81的下方时，第二驱动机构82带动压辊81下行压住带钢，此时，带钢下侧的托辊51托起带钢，同时带钢上侧的靠辊71和压辊81下压带钢，使得靠辊71、压辊81和托辊51配合对带钢进行矫直。控制系统根据钢卷的直径、厚度、强度等参数提前设置好了带钢的穿带位置和矫直位置，控制系统根据预设的模型使第一驱动机构和第二驱动机构运行到指定位置即可对带钢头部进行不同程度的矫直。

(2)矫直后的带钢移动穿进切头剪4中，完成带钢不规则头部的切头。

(3)钢卷回卷，带钢收回退出切头剪4，带头处理装置对带钢的头部成形；当带钢的带头收回退出运行到压辊81的下方时，第一驱动机构72和第二驱动机构82分别对应驱动靠辊71和压辊81上下调整移动到带钢头部成形位置，在靠辊71的约束及托辊51的反向曲率作用下，同时配合压辊81，实现三辊对带钢上下表面施力，使得带钢的头部的变形，根据靠辊71和压辊81压下的程度来控制调节带钢头部的变形程度，带头成形完成后，靠辊71和压辊81离开带钢表面，并复位到等待工位，钢卷回转使带钢头部回卷至钢卷下方。控制系统根据钢卷的直径、厚度、强度等参数提前设置好了带钢的头部成形位置，控制系统根据预设的模型使第一驱动机构和第二驱动机构运行到指定位置即可对带钢头部进行不同程度的微翘成形。

本发明通过靠辊、托辊、压辊之间的相互配合对带钢的两侧施压，使得带钢在穿带时得到矫直，或在回卷时头部微翘成形，结构布局简单、合理，运行稳定，操作方便，为后续生产线的顺利加工做好准备，便于实现钢卷的自动化加工，提高生产效率。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。