本發(fā)明是一種冷軋變厚度板材的自動剪切方法，該方法可以對成卷的變厚度來料按照設(shè)定的形狀進(jìn)行自動剪切。

背景技術(shù)：

為了實現(xiàn)汽車輕量化的目標(biāo)，目前汽車行業(yè)正在推廣使用一種通過軋制得到的厚度連續(xù)變化的帶材——變厚板如圖1所示。可以通過單張或是成卷的方式來軋制這種變厚板，成卷軋制的方式效率較高，但對后續(xù)剪切有定位要求。

為了便于軋制控制，設(shè)定的出口厚度輪廓是周期性的。周期變化的帶材厚度，使后續(xù)的剪切也具有一定的規(guī)律性。

現(xiàn)有的橫切機(jī)組都具有定尺功能，即機(jī)組可以按照操作人員輸入的數(shù)據(jù)，定尺剪出等長的板材。該功能滿足等厚卷的剪切，但對于厚度呈周期性變化的帶材，僅僅等長剪切是無法剪出符合要求的板材的。如圖2為所示，位置A是要求的剪切點(diǎn)，如果剪切機(jī)組控制的剪刀位置在B，雖然也滿足一個樣件長度為L的要求，但剪出的樣板是無法使用的。因此，在剪切的時候，必須能夠?qū)λ杓羟械膸Р暮穸容喞M(jìn)行識別并跟蹤，控制剪刀落在設(shè)定的剪切位置；必須能夠識別出所剪切的樣板是否滿足成品要求，并在堆垛時加以區(qū)分。

專利EP0937521A2是有關(guān)連續(xù)變厚板矯直的專利，控制系統(tǒng)根據(jù)來料上帶有的用于標(biāo)識每個周期輪廓首尾的標(biāo)記孔來觸發(fā)矯直輥動作，可見，在變厚軋制后，帶材將在每個輪廓周期的首尾相接處被做上標(biāo)識。該專利僅針對連續(xù)變厚板的矯直，未提及剪切。

專利201410828752.7也提到了在輥縫出口對帶材加以標(biāo)記，并在剪切時對該標(biāo)記進(jìn)行識別，但沒有提到剪切的實現(xiàn)方式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了冷軋變厚度板自動剪切方法，可以高效準(zhǔn)確地將成卷連續(xù)變厚度來料剪切成用戶可以直接使用的連續(xù)變厚度板材。如圖3所示。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種用于冷軋變厚度板自動剪切的設(shè)備，其包括：控制裝置和依次設(shè)置的矯直裝置、測長裝置、測厚儀和剪刀，所述測長裝置、測厚儀和剪刀由控制裝置控制，帶材經(jīng)過矯直裝置后，依次經(jīng)過測長裝置的測長、側(cè)厚儀的側(cè)厚后，通過剪刀進(jìn)行剪裁。

一種利用上述用于冷軋變厚度板自動剪切的設(shè)備進(jìn)行自動剪切的方法，其特征在于，包括如下步驟：

在剪刀前布置了測厚儀，并在測厚儀之前布置了測長裝置，控制裝置根據(jù)長度跟蹤數(shù)據(jù)、厚度實測值識別出通過測厚裝置的帶材的輪廓、并判斷在剪刀處帶材的位置，同時與連續(xù)變厚度板材的設(shè)定輪廓進(jìn)行比較，決定剪刀的動作時刻；同時，控制裝置還對剪切下來的板材輪廓是否合格進(jìn)行判斷，決定是堆放進(jìn)成品堆垛還是廢料堆垛。

作為優(yōu)選方案，所述用于冷軋變厚度板自動剪切的設(shè)備還包括標(biāo)記檢測儀，所述標(biāo)記檢測儀設(shè)置于測長設(shè)備和測厚儀之間，并由控制裝置控制。

一種利用上述的用于冷軋變厚度板自動剪切的設(shè)備進(jìn)行自動剪切的方法，其特征在于，包括如下步驟：

在剪刀前布置測厚儀，并在測厚儀之前布置了測長裝置，在測長裝置后布置了標(biāo)志識別裝置，控制系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)志識別裝置識別的帶鋼標(biāo)記判斷剪切位置，根據(jù)長度跟蹤數(shù)據(jù)、厚度實測值識別出通過測厚裝置的帶材的輪廓、并判斷在剪刀處帶材的位置，同時與連續(xù)變厚度板材的設(shè)定輪廓進(jìn)行比較，判斷這塊帶鋼是否滿足尺寸精度，并決定剪刀的動作時刻，同時，控制裝置還決定所剪板材是堆放進(jìn)成品堆垛還是廢料堆垛。

本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：可以高效準(zhǔn)確地將成卷連續(xù)變厚度來料剪切成用戶可以直接使用的連續(xù)變厚度板材。

附圖說明

圖1為變厚軋制示意圖；

圖2為剪切位置偏差示意圖；

圖3為變厚軋制目標(biāo)輪廓設(shè)定示意圖；

圖4為實施例1提供的自動剪切方法；

圖5為實施例1提供的自動剪切方法；

圖6為變厚軋制機(jī)架布置圖；

圖7為軋后帶材示意；

圖8為樣件示意圖。

圖中：1、校直裝置；2、帶材；3、測長裝置；4、側(cè)厚儀；5、剪刀；6、板材；7、成品堆垛；8、廢料堆垛；9、標(biāo)志識別裝置；10、軋輥；12、左卷取機(jī)；12、左測厚儀、13、右卷取機(jī)；14、右測厚儀；15、打標(biāo)器；16、左測速儀；17、右測速儀。

具體實施方式

圖2顯示了需要軋制的帶材的設(shè)定軋后輪廓，為了軋機(jī)控制的方便，往往以周期的形式設(shè)定軋后輪廓曲線。

圖6是實現(xiàn)軋制的軋機(jī)布置示意圖，在軋機(jī)輥縫的出口布置有打標(biāo)設(shè)備，控制系統(tǒng)將根據(jù)測長裝置的測量結(jié)果，在每個設(shè)定周期的首尾相接處打上一個標(biāo)記O?？梢圆扇C(jī)械、激光或是噴色的方式進(jìn)行標(biāo)記。10、軋輥；11、左卷取機(jī)；12、左測厚儀；13、右卷取機(jī)；14、右測厚儀；15、打標(biāo)器；16、左測速儀；17、右測速儀。

軋后帶材如圖7所示，在每個設(shè)定周期的首尾相接處都帶有一個可供識別的標(biāo)記。

實施例1

本實施例提供的一種用于冷軋變厚度板自動剪切的設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括：控制裝置和依次設(shè)置的矯直裝置1、測長裝置3、測厚儀4和剪刀5，測長裝置3、測厚儀4和剪刀5由控制裝置控制。

基于本實施例的剪切方法為：在剪刀5前布置了測厚裝置4，并在測厚儀 之前布置了測長裝置3，控制系統(tǒng)根據(jù)長度跟蹤數(shù)據(jù)、厚度實測值識別出通過測厚裝置的帶材的輪廓、并判斷在剪刀處帶材的位置。剪切初始，經(jīng)過剪刀的是帶頭，此時的尺寸往往與設(shè)定輪廓相去甚遠(yuǎn)，因此，控制系統(tǒng)將按剪切廢料的長度控制剪刀的動作時間，并將剪切的板材堆放至廢料堆垛；當(dāng)控制系統(tǒng)識別出的帶材輪廓與設(shè)定輪廓一致，且設(shè)定的剪切位置已經(jīng)到達(dá)剪刀時，控制系統(tǒng)將發(fā)出剪切的指令，剪切的板材將堆放至成品堆垛中。

實施例2

本實施例提供的一種用于冷軋變厚度板自動剪切的設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖5所示，與實施例1的區(qū)別在于：所述用于冷軋變厚度板自動剪切的設(shè)備還包括標(biāo)記檢測儀，所述標(biāo)記檢測儀設(shè)置于測長設(shè)備和測厚儀之間，并由控制裝置控制。

該方法與方法一的區(qū)別在于：利用軋制時在帶材2上做的記號(如圖7所示)進(jìn)行判斷。因此，在剪刀5前布置了測厚裝置4，并在測厚儀之前布置了測長裝置3，在測長裝置后布置了標(biāo)志識別裝置9。剪切初始，經(jīng)過剪刀的是帶頭，帶材2上還沒有剪切點(diǎn)標(biāo)記，控制系統(tǒng)將按剪切廢料的長度控制剪刀的動作時間，并將剪切的板材堆放至廢料堆垛；當(dāng)帶材上出現(xiàn)剪切點(diǎn)標(biāo)記后，控制系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)志識別裝置9識別的帶鋼標(biāo)記判斷剪切位置，跟蹤其到剪刀位置，并控制剪刀動作，同時，根據(jù)長度跟蹤數(shù)據(jù)、厚度實測值判斷這塊帶鋼是否滿足尺寸精度，決定所剪板材6是堆放進(jìn)成品堆垛還是廢料堆垛。

應(yīng)用實例

變厚軋制目標(biāo)輪廓設(shè)定為——

厚度：h1＝2.0mm，h2＝1.0mm；

長度：Len1＝250mm，T1＝100mm，Len2＝500mm，T2＝100mm，Len3＝250mm。

以下介紹兩種自動剪切策略——

在鋼卷進(jìn)入剪切機(jī)組之前，先將上述輪廓設(shè)定數(shù)據(jù)輸入控制系統(tǒng)，這是一個包含三個等厚段(厚2.0/1.0/2.0mm，長250/500/250mm)和兩個過渡段(長100/100mm)的樣件，因此，一個件的長度是：

之后，可以采用以下兩種方案進(jìn)行自動剪切：

1)方法一

如圖4所示，剪刀5前布置了測長裝置3與測厚裝置4。

控制系統(tǒng)測量已經(jīng)矯平的帶材，并根據(jù)長度跟蹤數(shù)據(jù)、厚度實測值判斷通過測厚儀的帶材的輪廓(關(guān)鍵是判斷圖8中1、2、3、4個拐點(diǎn)的位置)，以及剪刀處帶材的位置，同時，與已輸入的設(shè)定輪廓進(jìn)行比對，決定剪刀的動作時刻。

剪切的基本原則是，如果測量了一個件的長度還沒有出現(xiàn)上述拐點(diǎn)、或者上述拐點(diǎn)沒有完全出現(xiàn)，則剪切，并堆放至廢料堆垛8；否則，將各段的厚度、長度與設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行比較，在誤差范圍內(nèi)的樣件堆放進(jìn)成品堆垛7，誤差范圍之外的樣件堆放進(jìn)廢料堆垛8。

2)方法二

見圖5，該方法與方法一的區(qū)別在于：利用軋制時在帶鋼上做的記號(見圖7)進(jìn)行判斷。因此，在剪刀5前布置了標(biāo)志識別裝置9、測長裝置3與測厚裝置4，控制系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)志識別裝置9識別的帶鋼標(biāo)記判斷剪切位置。

這種方法更加簡單，控制系統(tǒng)控制剪刀落在標(biāo)記位置；同時，控制系統(tǒng)也要識別圖8中1、2、3、4個拐點(diǎn)的位置，將各段的厚度、長度與設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行比較，在誤差范圍內(nèi)的樣件堆放進(jìn)成品堆垛7，誤差范圍之外的樣件堆放進(jìn)廢料堆垛8。

上述兩種方法都采用了專門的算法對拐點(diǎn)進(jìn)行識別。

綜上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明實施的范圍，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。