寬厚板線雙邊剪剪切問題分析及解決措施

喬匯龍 王潔

摘 要： 本文通過介紹邯鋼3500mm寬厚板線雙邊剪在剪切過程中出現的產品質量和設備穩定等問題。通過逐個從設備基本功能到自動化控制原理深入分析，實施了有效的解決措施。為雙邊剪設備的穩定運行提供了寶貴的參考經驗。

關鍵詞： 雙邊剪；產品質量；設備穩定；問題； 分析解決

1 前言

邯鋼中板廠寬厚板線雙邊剪是邯鋼現有唯一套三軸三偏心滾切式雙邊剪設備。滾切式雙邊剪的機械精度要求高，剪切機構及動作復雜，但在提高中厚板的剪切質量、剪切品種、厚度范圍和寬度、以及減少切邊量提高成材率方面有著其它類剪機無法代替的優勢。目前，隨著市場對產品的外觀質量要求越來越高，為保證剪切斷面平直、光滑、無變形、幾何精度高、剪切速度快、剪切效率高等優點，我廠大力推行標準化作業與精細化管理，保證設備達到規定的功能精度以滿足生產需要，在解決剪切過程中設備問題的基礎上，不斷改善產品的外觀質量，以贏得顧客的青睞。

2剪切過程中存在的關鍵問題

我廠自2014年10月7號雙邊剪成功剪切第一塊板后，在使用及維護過程中雙邊剪存在以下問題影響其能力及經濟效益的最大發揮。存在問題主要有：

a. 剪切12mm厚度以下鋼板時薄規格鋼板時，邊部浪灣嚴重，剪切25mm厚度以上鋼板時，鋼板表面夾送輥壓痕嚴重。

b. 完善雙邊剪廢邊導向設備聯鎖保護功能。

c. 完善雙邊剪兩側主傳動系統聯鎖保護功能。

d. 第一刀步長不確定，導致碎邊剪卡鋼事故頻繁。

e. 切邊剪每秒180度剪切速度下卡鋼事故頻繁。

3問題的分析及改進措施

a. 產生鋼板表面浪灣和壓痕的關鍵點就是夾送輥的壓力控制。雙邊剪每套夾送輥液壓缸由兩個比例閥進行控制，一個比例閥檢測液壓缸壓力，通過比例閥調節，程序中設定為固定比例線性控制，隨鋼板厚度（18mm以下）增加，相應增加壓力。但是按照原設定的程序進行剪切后，實際情況是剪切完成的鋼板浪灣較嚴重。所以，我們通過深入分析控制程序和進行大量剪切試驗后。重新設計了壓力給定曲線。

設計方案為鋼板厚度6mm-18mm對應設定壓力25bar—120bar，根據此壓力反饋值，設定比例閥開口度15%—70%。改進后通過檢驗剪切后的鋼板，達到了質量要求。有效解決了邊浪、跑偏、卡鋼等影響產品正品率的關鍵問題，有效提高了雙邊剪的剪切質量和設備穩定性。

b.完善雙邊剪廢邊導向設備聯鎖保護功能，雙邊剪廢邊導向原控制方式為當鋼板尾部離開剪體入口第1個光柵時，廢邊導向開始打開。此控制方式下雙邊剪碎邊時經常發生因卡鋼導致導向板安裝螺栓斷裂、導軌梁彎曲的事故，為避免此種事故的重復發生。機械電氣專業人員經過長時間摸索規律發現應將打開時間優化為剪切時，鋼板通過后夾送輥且夾送輥已經壓緊后碎邊導向即刻打開。分析出解決方法后，在程序中引入鋼板剪切信號與雙邊剪后夾送輥下壓到位信號，2個信號做“與”邏輯，代替原程序中鋼板離開剪體入口第1個光柵信號。程序優化后，至今無卡鋼導致導向板安裝螺栓斷裂、導軌梁彎曲的事故，節約了大量故障時間、備件費用，降低了工人勞動強度。

c. 完善兩側主傳動系統聯鎖保護功能，雙邊剪在自動剪切過程中，單側主傳動報故障停車后，另一側仍在運行狀態，兩側傳動系統之間沒有保護聯鎖功能，是設備安全的一大隱患。實現方法：首先研究程序發現兩臺電機運行條件是互相獨立的，然后認真思考得出通過增加2個選擇塊及1個與塊，以“自動模式選擇”為觸發條件，兩側主傳動運行條件同時滿足作為兩側主傳動單獨運轉的前提條件，這樣當一側條件出現問題時，兩側主傳動將同時停止，保護兩側主傳動系統設備安全。

d. 剪切第一刀步長不確定，導致碎邊剪卡鋼事故頻繁。雙邊剪剪切第一刀的步長不能確定，使用1300mm和1100mm步長時由于第一刀剪切長度不定，極易造成卡鋼，同時處理卡鋼事故嚴重影響生產時間。所以，需要實現第一刀剪切步長可調，準確把握第一刀的剪切尺寸，避免堵鋼。通過深入分析，已經通過修改程序中鋼板頭部跟蹤的定位數據，實現剪切時第一刀步長的定長剪切。通過鋼板頭部跟蹤定位，實現了剪切步長即為第一刀步長。影響第一刀的設備關鍵定位點如下圖：

e. 分析解決切邊剪每秒180度剪切速度下卡鋼事故頻繁問題，首先，各專業人員蹲守現場，確定機械設備中的卡鋼位置，通過不懈努力，跟蹤到一塊卡鋼時的S型板條，確定出卡鋼位置是夾送輥送鋼時板邊頂在主剪上剪刃上。然后，需找出板邊頂在主剪上剪刃的原因。通過查閱機械設計手冊和PDA現場數據后，發現問題出在剪切時在上、下剪刃重疊后剛打開的197°極限位置時，夾送輥道已開始送板。主剪刃在SB-SE極限送鋼位置角度為77°—197°；在VE-VB安全剪切位置為67°—207°。角度圖如下：

分析完成后，在控制程序中延遲夾送輥送鋼的角度，使其大于197°極限位置。將程序中送鋼角度由197°修改為200°。保證有3°的余量。

4 結束語

經過上述技術改造和改進措施的實施，在完善了聯鎖保護功能，減少了設備損壞，大大提高雙邊剪剪效率的同時，還解決了雙邊剪鋼板剪切質量的疑難問題，改善了雙邊剪鋼板切邊質量。產品滿足了高端市場的高標準要求。