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应用案例—ASCOspeed冷轧测速仪在带材纵剪机上的应用

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QA

铝制品半成品需求量越来越大,作为制造商,你是否也达到了工厂产能的极限?

想要提高工厂的效率、吞吐量、增加其回报率?

ASCOspeed解决你的问题


ASCOspeed 跟踪测速仪

NLT Automation 公司是一家德国纵剪机制造商。本文介绍了ASCOspeed冷轧测速仪在其软合金带材纵剪机上的应用。借助ASCOspeed冷轧测速仪的速度测量,实现了纵剪机上刀轴的精确进给,从而确保了切口质量和更低的切刀损耗。

铝制半成品的需求比以往任何时候都要大,这些半成品的生产商已达到其工厂产能的极限。现在的决定性标准是吞吐量、效率和回报率。

尽管如今采用现代控制系统的冷轧机实现了高工作速度,也相应地实现了高吞吐量,但在精加工过程中仍有较大的合理化潜力。在这种情况下,改装时间就显得尤为重要。在驱动输入侧,许多切割单元被设计满足更高的带钢速度。为了有效地利用这一点,需要一种现代化的控制系统,而且还需要一种合适的、有优势的光学传感器系统。本文展示了德国NLT Automation公司如何满足这些要求。

德国NLT Automation GmbH和Norder Band AG同属于Glave集团。NLT在创新的分切机领域获得了极大的成功。Norder Band AG是欧洲大型私营不锈钢服务中心之一,NLT Automation不仅向该公司交付产品,还向世界各地的工厂运营商和设备制造商交付产品。


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图1:安装了刀轴和ASCOspeed测速仪的纵剪机

纵剪机用于纵向剪切各种带材,其关键的质量标准是切边质量和精确的卷绕结果,这需要精确地确定当前带材速度。特别是对于非常柔软的合金,刀轴的进给精度是非常重要的。这使得切刀磨损保持在较低水平,进而对边缘质量(关键字:剪切毛刺)产生积极影响。



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图2:活套出口处的分切轴

在许多服务中心,灵活性起着决定性的作用。不同的批次规格,不同的金属材料和不同的切割程序构成了在分支机构的竞争优势。在这方面,NLT公司凭借其工厂技术知识和创新理念,在提高质量和产品生产率的背景下不断改进。

用于加工非不锈钢材料,如铝、钛或普通钢的设备是在Glave集团的一个公司基地上专门设计的。该设备是一台集成多卷曲的纵切机,带材厚度从0.30到3.00 mm。其坚固的结构可承受重达10吨的料卷,使得设备几乎无振动,能为多领域高质量制造产品。

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图3:带卷


NLT Automation公司生产的机器的一个特殊之处在于,带材的卷曲采用了三卷轴的方式,这样24条带材可以包卷的形式同时生产。凭借这种技术,多达1.5吨的材料可以卷曲为一个卷。

小的改装时间和不可低估的故障减小化是由PCRS30机器人提供的,它也来自NLT公司。由于机器配备了全自动的切刀,故始终确保产品的高质量。


直接带材速度测量


一个值得强调的创新是使用直接带钢速度测量。在这里,设备制造商NLT依靠光学工作原理的ASCOspeed作为速度控制器。测量仪从300毫米的距离处进行测量,没有物理干预,因此也没有惯性。LED照明长期稳定,免维护操作。该传感器采用硅栅格结构作为参考。这类似于金属条上的线分布,不同的是栅格间距分布非常小,极为精确,长度精度为0.05%。与传统的发射器类似,ASCOspeed产生典型的4通道信号(A, B, /A, /B),然而,可以自由缩放它们的脉冲数。


光学操作模式可容忍高达60毫米的轧制线高度变化,基准距离为300毫米。因此,可借助张紧辊或类似导辊的操作,在轧制线高度变化的情况下无需调整测量单元,轧制线的高度变化不影响测量精度。


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图4:安装再活套入口

相应的线路驱动器可以通过外部电压电源提供HTL信号,并实现电气隔离,从而实现抗干扰操作。因此,在需要的情况下,ASCOspeed还可以提供一个单独的带卷计算机与必要的脉冲。刀轴的精确进给关系到剪边质量和刀具寿命。精确、直接的带钢速度测量是实现这一目标的前提。

 

一个有趣的解决方案是使用两个测量单元进行活套调节。根据活套入口和出口带材长度差可计算出活套的长度。这种类型的测量方法通常优于激光位移传感器的直接测量活套法。因为使用激光位移传感器,测量很快就会遇到问题。软带材的加工尤其具有挑战性,因带材应在尽可能小的张力下卷绕,这是通过适当的制动单元来实现的。为此,ASCOspeed提供准确的带钢速度

 

通过上述创新,Norder Band在卷绕包装领域保持了其在欧洲的市场地位,而NLT自动化则通过其在分切机械自动化方面的专业知识为此做出了贡献。这一成功是基于Norder Band的机械组合,包括12台切割机,所有切割机都配备了NLT自动化的机器人技术,几台横切机,以及用于表面精整和切边设备。每年加工约13万吨。格莱夫集团拥有约350名员工,是沿海地区大型的雇主之一。


总结


NLT的纵剪机或切边机使操作者能够实现可重复生产和精确的切割,即使是不同批次规格和不同的带材吞吐量时间,也可以长时间和多个带卷的切割。在这种情况下,不仅是环的宽度公差,而且重要的是恒定的边缘质量(切割毛刺)和完整长度的完美卷绕模式是极其重要的。

为了实现这一目标,机械、控制和测量技术必须精确匹配。它的三卷轴卷曲机,可以同时生产多达24条小卷,NLT机器是一项技术专长。

PRCS30机器人实现了极短的改装时间,借助全自动切刀装配的设备,确保了产品质量的一致性和良品率。一种新型的焊接装置完成了这条创新的生产线。


24条窄条的成品材料宽度范围为6.00至48.00毫米,厚度范围为0.30至3.00毫米。包装带卷更换时间小于9min,运行时间小于6min,产量大于1.95 t/h


现代控制技术和传感器系统完善了工厂,工厂制造商NLT依靠光学工作的ASCOspeed作为速度控制器。完整的解决方案,让国内外运营商都能从中受益。


内容摘录于《国际铝业期刊》2022年10月,98期