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| 稱重分選機(jī)的研究 | 2020-02-16 |
| 摘要：分選機(jī)是分選系統(tǒng)生產(chǎn)線中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鍍錫2剪稱重分選機(jī)為例，介紹了計(jì)量分選機(jī)的工藝過程，詳細(xì)講述了計(jì)量定位跟蹤和分選控制的運(yùn)行原理和控制思想。應(yīng)用證明，該稱量分選機(jī)能實(shí)現(xiàn)高速傳送過程中的精確分選，具有很好的控制性和可靠性。 1 概述 稱重檢測機(jī)是對計(jì)量進(jìn)行定尺剪切，然后自動檢測表面質(zhì)量進(jìn)行篩選將成品次品計(jì)量自動分垛，人工機(jī)械包裝外運(yùn)，是生產(chǎn)線的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 2 稱重檢驗(yàn)機(jī)主要工藝過程 稱重分選機(jī)的工藝過程為：鍍錫機(jī)組產(chǎn)品—鍍錫板卷，經(jīng)開卷機(jī)開卷，依次經(jīng)測厚儀、絞直機(jī)、夾送輥（S輥）、針孔儀送入飛剪，飛剪控制器根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格數(shù)據(jù)，控制2 剪進(jìn)行剪切后，進(jìn)入分選系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量檢測、分選，將成板、次材分離，堆放在垛臺，移送至包裝輥道，人工機(jī)械包裝外運(yùn)。 當(dāng)一卷新的鍍錫板卷開卷時，由于計(jì)量頭部不平整，前面幾張鍍錫板將作為次品處理，操作人員在檢查臺上按下次品垛臺落板開關(guān)，將前幾張次板落入次品垛臺。 測厚儀對計(jì)量厚度進(jìn)行在線檢測，如果某處計(jì)量厚度超出正負(fù)偏差范圍，則將該段計(jì)量作為次品處理。針孔儀包括左側(cè)和右側(cè)兩個針孔檢測裝置，當(dāng)任何一個針孔檢測裝置輸出針孔信號，則系統(tǒng)認(rèn)為鍍錫板有針孔缺陷，將該處經(jīng)過飛剪剪切之后的鍍錫板作為次品落入1 次品垛臺。檢查臺上的質(zhì)檢人員對每塊鍍錫板進(jìn)行目測檢查，將表面有缺陷的鍍錫板人工分選到次品垛臺。 飛剪根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格數(shù)據(jù)將鍍錫板剪切后，鍍錫板由1和2傳送皮帶送入主傳送皮帶。主傳送皮帶中部裝有永磁鋼體，用于將鍍錫板吸附在其下方；垛臺皮帶上方的主傳送皮帶上則安裝有電磁鐵控制系統(tǒng)，可以控制其在特定的時間段產(chǎn)生磁場，該磁場和永磁鋼體磁場相互抵消，使永磁鋼體下方的鍍錫板落入垛臺傳送皮帶上，并由垛臺傳送皮帶送入相應(yīng)的垛臺中。 垛臺上的鍍錫板盒可以根據(jù)鍍錫板的長度和寬度自動調(diào)整，從而將鍍錫板平整地裝入其中，當(dāng)某垛臺中的鍍錫板數(shù)量達(dá)到規(guī)定數(shù)量后，就需要將鍍錫板打包、外送。而后續(xù)鍍錫板則落入另外一個垛臺中，這樣可以確保重量分選機(jī)高速無間斷地運(yùn)行。 實(shí)現(xiàn)計(jì)量分選機(jī)的關(guān)鍵為：①對以140m/min的高速在傳送皮帶上運(yùn)行的鍍錫板和剪切后的每一塊鍍錫板進(jìn)行精確的位置跟蹤，將測厚儀和針孔儀檢測到的次品全部落入次品垛臺；②TP1，TP2和TP3這3個傳送皮帶的速度需要根據(jù)鍍錫板的長度進(jìn)行調(diào)整，使吸附在主傳送皮帶下方的鍍錫板能夠拉開足夠的距離，以利于光電管對鍍錫板進(jìn)行跟蹤；③由于稱重分選系統(tǒng)的高速運(yùn)行，計(jì)量分選系統(tǒng)必須對每一塊鍍錫板的落板位置和落板姿態(tài)進(jìn)行精確控制，以避免鍍錫板在垛臺中出現(xiàn)堆鋼問題。 3 稱重檢測系統(tǒng)主要控制原理 3.1 鍍錫板的位置跟蹤 稱重分選控制的核心就是對鍍錫板特別是對次品鍍錫板的跟蹤。在飛剪、3個垛臺處分別裝有光電管P0，P1，P2，P3對經(jīng)過的鍍錫板進(jìn)行計(jì)數(shù)跟蹤，設(shè)光電管的計(jì)數(shù)值分別為：N0，N1，N2，N3；設(shè)測厚儀與飛剪之間距離為上L1，針孔儀與飛剪之間距離為L2，鍍錫板長度為L0，定義一個一維數(shù)組R來保存次板計(jì)數(shù)值。 假設(shè)T1時刻，測厚儀發(fā)現(xiàn)次板信號，計(jì)算X1，存放至數(shù)組R中 X1＝RND–[L1/L0]＋1＋N0 （1） 式中：X1為該時刻測厚儀發(fā)現(xiàn)的次板是經(jīng)過P1的第幾塊鍍錫板；符號RND–為向下取整運(yùn)算。 假設(shè)T2時刻，針孔儀發(fā)現(xiàn)次板信號，計(jì)算X2，存放至數(shù)組R中 X2＝RND–[L3/L0]＋1＋N0 （2） 式中：X2為該時刻針孔儀發(fā)現(xiàn)的次板是經(jīng)過P1的第幾塊鍍錫板；L3為了T2時刻發(fā)現(xiàn)針孔缺陷時，針孔儀與下一塊待剪鋼板的板頭之間的實(shí)際鋼板長度，L3＝L2＋L4－L5；L4為下一塊待剪鋼板的板頭與飛剪之間的距離。 夾送輥測速碼盤K1，的計(jì)數(shù)脈沖信號送入分選機(jī)的高速計(jì)數(shù)模塊中，設(shè)K1每旋轉(zhuǎn)1周對應(yīng)脈沖數(shù)為n1，主傳送皮帶輥直徑為Q1，則K1的每個脈沖對應(yīng)計(jì)量走過的距離s1＝Q1× /n1。 圖2為計(jì)算距離L3的示意圖（L3＝L2＋L4－L5）。設(shè)飛剪光電管上升沿時刻，高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值為w1；針孔信號上升沿時刻，高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值為w2，則：L4＝（w2－w1）×s1為距離修正系數(shù)，L5＝v1×0.1666（v1為夾送輥的線速度）。 重量檢測機(jī)考慮到針孔落在兩塊板之間的情況，設(shè)△L＝L3–RND–[L3/L0]，如果△L>0.7，則將當(dāng)前次板計(jì)數(shù)值X2和值X2+1存入數(shù)組R中；如果△L<0.3，則將當(dāng)前次板計(jì)數(shù)值X2和值X2+l存入數(shù)組R中；數(shù)組及每次接收到新元素后，都需要進(jìn)行一次排序，使數(shù)組R中元素的數(shù)值維持從小到大依次排列。當(dāng)P1檢測到當(dāng)前經(jīng)過的鍍錫板計(jì)數(shù)為數(shù)組R中存放的次板計(jì)數(shù)，即：N1＝R[i]時，就將該板落入次品垛臺中。 為了確保2 和3 垛臺中沒有一張次品鍍錫板，提高分選的精度，對針孔儀和測厚儀信號分別采取如下處理方法：①針孔儀信號，當(dāng)針孔缺陷出現(xiàn)在2塊鍍錫板之間時，則將這2塊鍍錫板全部落入1次品垛臺；②測厚儀信號，設(shè)T01，時刻出現(xiàn)厚差信號，T02時刻厚差信號消失，分選系統(tǒng)將該段時間（T01～T02）內(nèi)經(jīng)過測厚儀的計(jì)量，以及接下來的3塊鍍錫板全部落入1 次品垛臺。 3．2 傳送皮帶的速度調(diào)整 為了方便光電管對高速運(yùn)行的鍍錫板進(jìn)行準(zhǔn)確跟蹤計(jì)數(shù)，要使吸附在主傳送皮帶下方的鍍錫板拉開一定的距離，從而保證分選機(jī)的高速正常運(yùn)行。由此，根據(jù)鍍錫板長度，需要控制S輥和6個皮帶的線速度。設(shè)鍍錫板在S輥上的運(yùn)行線速度為υ0，傳送皮帶1的線速度為υ1，傳送皮帶2的線速度為υ2，主傳送皮帶的線速度為υ3，垛臺傳送皮帶的線速度為υs。 稱重檢測機(jī)當(dāng)鍍錫板長度確定后，根據(jù)該長度設(shè)定υ0一個適當(dāng)值。υ0確定后，可以確定υ1，υ2和υ3為 υ1=υ0（1+k1） （3） υ2=υ1（1+ k2） （4） υ3=υ2（1+ k3） （5） 其中k1，k2，k3為速度比例因子，其確定算法由圖3所示，k1，k2，k3的設(shè)定初值α，b，c是根據(jù)生產(chǎn)線傳送皮帶長度和運(yùn)行速度得出的經(jīng)驗(yàn)值（本分選機(jī)中，α＝0.25，b＝0.1，c＝0.2）。 重量檢驗(yàn)機(jī)通過以上算法確定的皮帶速度是一級一級加快的，具體關(guān)系為：υ3>υ2>υ1>υ0，這樣飛剪剪完的鍍錫板在傳送皮帶上會被拉開一定的距離（大約600mm），從而方便光電管跟蹤鍍錫板信號。 稱重檢驗(yàn)機(jī)當(dāng)鍍錫板落至垛臺傳送皮帶上后，使其以低速進(jìn)入垛臺中以方便垛臺收集鍍錫板。垛臺傳送皮帶的線速度：υs=υ3/P（其中P為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，本分選機(jī)中，P=3.5）。 3.3 落板控制 由于鍍錫板在剪切生產(chǎn)線上高速運(yùn)行，重量分選系統(tǒng)必須對每一塊鍍錫板的落板位置和落板姿態(tài)進(jìn)行精確控制，以避免鍍錫板劃傷以及在垛臺中出現(xiàn)堆鋼的問題。 下面以1垛臺為例，說明鍍錫板落板位置和落板姿態(tài)的控制原理。 設(shè)光1 電管離電磁鐵C6的距離為s；板長為L0；Tp3的線速度為υ；主皮帶測速碼盤K2的計(jì)數(shù)脈沖信號送入分選機(jī)的高速計(jì)數(shù)模塊中，K2每旋轉(zhuǎn)1周對應(yīng)脈沖數(shù)為n2，主傳送皮帶輥直徑為Q2。則K2的每個脈沖對應(yīng)Tp3走過的距離s2= Q2π×／n 2。 當(dāng)1 光電管一檢測到鍍錫板高速計(jì)數(shù)模塊就復(fù)位開始計(jì)數(shù)，設(shè)其計(jì)數(shù)值為m，當(dāng)m滿足式（6）條件時，則認(rèn)為鍍錫板到達(dá)落板位置，該垛倉的磁鐵控制系統(tǒng)動作。 m×s2≥L0+s-υ×ts1 （6） 式中：ts1為延時時間，為經(jīng)驗(yàn)值。 首先C 6失磁，然后C5，C4，C3，C2，C1，依次延時ts2時間后失磁。 | |
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