本發(fā)明涉及紙筒生產(chǎn)及鋼鐵深加工
技術領域：
，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：
：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襯膽使用，使用內膽紙筒的好處，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膽。由于每個客戶所需求的鋼卷寬度規(guī)格不一，從而導致所配套的紙筒內膽寬窄寬度也不同。因為從廠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記，然后再用手提式電動切割機，沿事先做好標記的線切割一圈。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。技術實現(xiàn)要素：(一)解決的技術問題本發(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)明可以實現(xiàn)手動和自動切割方式的轉換，能夠實現(xiàn)連續(xù)切割紙筒，有效地提高紙筒切割工作效率。(二)技術方案為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：一種手自一體式紙筒切割裝置，包括前機架、后機架、托料輥、回轉動力裝置、法蘭盤、鎖緊抓、切割頭總成、光電測距裝置、定尺驅動裝置、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架上，所述回轉動力裝置安裝在前機架上，所述法蘭盤安裝在回轉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架上，所述切割頭總成安裝在后機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、鋸頭動力裝置，所述鋸片、鋸頭、切割電機、鋸頭動力裝置依次連接，后機架上安裝有傳動齒條、光電測距裝置，所述定尺驅動裝置與切割頭總成相連并安裝在傳動齒條上。進一步地，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架上。進一步地，所述法蘭盤上安裝有四個鎖緊抓。進一步地，所述鎖緊抓以焊接的形式固定在法蘭盤上。進一步地，所述鎖緊抓上安裝有固定螺栓。進一步地，固定螺栓為普通m12外六角螺栓。進一步地，所述左右移動軌道的兩端安裝有左限位開關和右限位開關。進一步地，所述后機架的兩端安裝有左機械擋塊和右機械擋塊。進一步地，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；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、點擊觸屏上開始切割按鈕，定尺驅動裝置驅動鋸頭總成，鋸片、鋸頭、切割電機、鋸頭動力裝置四部分向左移動，當?shù)竭_要切割尺寸時定尺驅動裝置停止驅動；s8、回轉動力裝置帶動法蘭盤和鎖緊抓轉動，紙筒被帶著一起做回轉運動，鋸頭動力裝置驅動鋸片、鋸頭向前移動，鋸片在切割電機的帶動下開始轉動；s9、直到紙筒被切開后，定尺驅動裝置驅動切割總成后退，到達后限位時停止；s10、定尺驅動裝置驅動鋸頭總成，鋸片、鋸頭、切割電機、鋸頭動力裝置四部分再次向左移動，重復步驟s8-s9，完成另外兩段切割任務；s11、當完成三段切割任務后，切割機回到后限位，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，重復步驟s7-s10；s13、當定尺驅動裝置向左移動碰到左限位開關時，定尺驅動裝置驅動鋸頭總成向右移動，當右移至右限位開關時，一個紙筒自動切割任務全部完成，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，無需切割可以關閉操作電源，關閉總開關，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現(xiàn)紙筒定位和紙筒夾緊；操作人員在人機界面的的對話框中輸入所要切割紙筒的寬度，人機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)明可以實現(xiàn)手動和自動切割方式的轉換，能夠實現(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)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術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)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，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)明裝置結構圖；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回轉動力裝置、2法蘭盤、3鎖緊抓、4右限位開關、5、右機械擋塊、6托料輥、7鋸片、8鋸頭、9切割電機、10左限位開關、11光電測距裝置、12鋸頭動力裝置、13右機械擋塊、14定尺驅動裝置、15傳動齒條、16后機架、17前機架、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鋸頭前進中間繼電器、ka4鋸頭后退中間繼電器、ka5鋸片旋轉中間繼電器、ka6紙筒旋轉中間繼電器、ka7主控中間繼電器、fr1定尺電機熱繼電器、fr2切割電機熱繼電器、fr3紙筒旋轉電機熱繼電器、km1鋸頭左移接觸器、km2鋸頭右移接觸器、km3鋸頭前進接觸器、km4鋸頭后退接觸器、km5鋸片旋轉接觸器、km6紙筒旋轉接觸器、km7主控接觸器。具體實施方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。結合圖1，本發(fā)明的手自一體式紙筒切割裝置，包括回轉動力裝置1、法蘭盤2、鎖緊抓3、右限位開關4、右機械擋塊5、托料輥6、鋸片7、鋸頭8、切割電機9、左限位開關10、光電測距裝置11、鋸頭動力裝置12、左機械擋塊13、定尺驅動裝置14、傳動齒條15、后機架16、前機架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架17上?；剞D動力裝置1安裝在前機架17上，法蘭盤2安裝在回轉動力裝置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，法蘭盤和電機軸為同一旋轉中心，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運動。前后移動軌道18、左右移動軌道19固定安裝在后機架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架上。切割頭總成包括鋸片7、鋸頭8、切割電機9、鋸頭動力裝置12，鋸片7、鋸頭8、切割電機9、鋸頭動力裝置12依次連接。切割頭總成安裝在后機架上的前后移動軌道和左右移動軌道上。后機架16上安裝有傳動齒條15、光電測距裝置11，定尺驅動裝置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10和右限位開關4。后機架16的兩端安裝有左機械擋塊13和右機械擋塊5。結合圖2、圖3，切割電機9通過plc控制實現(xiàn)對紙筒的自動切割，電氣元器件如表1所示。表1：電氣元器件明細表代號名稱代號名稱ka1鋸頭左移中間繼電器fr2切割電機熱繼電器ka2鋸頭右移中間繼電器fr3紙筒旋轉電機熱繼電器ka3鋸頭前進中間繼電器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鋸片旋轉中間繼電器km3鋸頭前進接觸器ka6紙筒旋轉中間繼電器km4鋸頭后退接觸器ka7主控中間繼電器km5鋸片旋轉接觸器fr1定尺電機熱繼電器km6紙筒旋轉接觸器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運動；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，如果紙筒斷面的斷口質量不好可以手動進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)后點觸屏上開始切割按鈕，切割長度定尺驅動裝置14驅動切割頭總成，鋸片、鋸頭、切割電機、鋸頭動力裝置四部分向左移動，當?shù)竭_要切割尺寸時切割長度定尺驅動裝置停止驅動；s8、回轉動力裝置1帶動法蘭盤和鎖緊抓轉動，紙筒被帶著一起做回轉運動，鋸頭動力裝置12驅動鋸片7、鋸頭8向前移動，鋸片7在切割電機9的帶動下開始轉動；s9、直到紙筒被切開后，切割長度定尺驅動裝置14驅動切割頭總成后退，到達后限位時停止；s10、切割長度定尺驅動裝置14驅動切割頭總成，鋸片、鋸頭、切割電機、鋸頭動力裝置四部分再次向左移動重復s8-s9，完成另外兩段切割任務；s11、當完成三段切割任務后，切割機回到后限位，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s7-s10；s13、當切割長度定尺驅動裝置14向左移動碰到左限位開關10時，切割長度定尺驅動裝置14驅動切割頭總成向右移動，當右移至右限位開關4時，一個紙筒自動切割任務全部完成，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，無需切割可以關閉操作電源，關閉總開關，清理現(xiàn)場衛(wèi)生。開機前準備：檢查鋸片是否松動，防護罩是否完好，操作按鈕是否破損，完成作業(yè)后清理導軌風琴防塵罩的碎屑。打開電源開關后，觸摸屏開始啟動。開機首頁畫面有參數(shù)設定、操作界面、狀態(tài)顯示界面，這三個按鈕可點擊進入相對應的頁面。參數(shù)設定：用來輸入自動運行模式下切三段的尺寸；操作界面：有操作電源開關和自動切割是開始和停止按鈕。每次開機后首先要在這里點擊操作電源on，如果自動運行過程中按下急停后也需要重新點擊操作電源on，然后切換到手動運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，所有運行條件是否滿足。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開始切割鈕，這時電鋸會自動切完三段停下后，再次點開始切割鈕，這時電鋸接著自動切三段，切完9段以后，再次點開始，這時電鋸繼續(xù)向轉盤移動，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)明實施例可以實現(xiàn)以下功能：1)切割長度定尺：由操作人員在人機界面的的對話框中輸入所要切割紙筒的寬度，人機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，當所測得的數(shù)值與人機界面所得到的數(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，下一步就是由切割頭來完成紙筒的切割任務了；2)紙筒的固定、夾緊、回轉：是依靠托架輥和紙筒中心定位法蘭來實現(xiàn)定位和夾緊的，具體是由托架將紙筒托起，同時承擔紙筒的全部重力，再由中心定位法蘭來約束紙筒的回轉中心，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)回轉運動所需的必要扭矩，扭矩的原動力是由安裝在法蘭盤的后端的馬達提供，馬達的旋轉速度的快慢可以通過調節(jié)驅動馬達的變頻器參數(shù)來實現(xiàn)；3)自動切割：當切割頭總成的自動定尺任務完成以后，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，當接受到這個信號時切割后上的切割鋸片開始旋轉，伴隨著鋸片的持續(xù)運轉切割頭總成會帶動鋸片逐漸接觸到要切割的紙筒，當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)的做回轉運動，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，當鋸片將紙筒完全切透，也就是切割頭碰到前進限位開關是時，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的位置，鋸片停止轉動，切割頭總成也停止后退運動，這時定尺馬達驅動切割頭向下一個切割長度移動，當光電測距裝置測量到達指定長度時，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現(xiàn)紙筒定位和紙筒夾緊；操作人員在人機界面的的對話框中輸入所要切割紙筒的寬度，人機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)明可以實現(xiàn)手動和自動切割方式的轉換，能夠實現(xiàn)連續(xù)切割紙筒，有效地提高紙筒切割工作效率以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。當前第1頁12