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苗建新：寶鋼分公司厚板廠
1 前言
寶鋼5m寬厚板軋機工程于2005年2月份投產，是寶鋼分公司調整產品結構，滿足國內市場對大口徑輸油氣管線、高強度船板、高強度建筑結構板、壓力容器板等需求的重大舉措。作為我國第一套特寬幅現代化厚板軋機，它將帶動我國厚板生產技術的發展，對提升我國厚板產品檔次，增強我國的綜合國力，將發揮積極作用。
2 切頭剪概況
切頭剪是剪切線的第一道工序，直接對產品成品負責，也是決定厚板廠產量的決定因素，因此切頭剪的生產效率直接關系到我們廠產量的提高，但存在的主要問題包括：鋼板頭部板形不好，導致光柵無法精確定位，剪切出來的頭部廢料時常超長，經常卡在廢料系統內，嚴重影響了生產的順利進行。
3 剪切工藝
鋼板經過之前的軋制、矯直和冷卻之后，進入切頭分段剪之前，首先根據在線UST入口處設置的板形檢測儀(PSG)的檢測結果，確定鋼板的剪切方式，PSG同時決定了每塊鋼板能否按計劃剪切。
若切頭長度大于設備允許的最大廢料剪切長度時，則需要兩次或更多次的剪切，這種情況下在寬度方向上要盡可能避免分切，如圖1所示。
鋼板經過切頭剪后，切除頭部的“舌形”部分，并視板形情況進行分段處理，當鋼板出現“鐮刀彎”時可用此剪機在適當位置進行分段，以減少鋼板的切邊量。為后續的邊部剪切做好準備，如圖2所示。
圖2 剪切模型
L：整個鋼板長度，不論什么形狀；D：頭部切邊量
那么如果0
使用激光掃描器而不用光柵檢查，就是考慮到軋制出的板形因素，光柵是只能對一點的檢測，而激光掃描器是對一個面的掃描，可以可靠的檢測到鋼板頭部，而不論鋼板的形狀如何。
4 改進措施
為了提高切頭剪的定位精確度，就要盡量控制鋼板位置到達設定位置的準確性，如果實際頭部位置遠大于設定位置，那么過大的廢料可能卡在廢料系統內，這是不希望發生的。
從定位來講，控制系統以切頭剪下剪刃刃口為零點，入口是負值，出口是正值，把第一個激光掃描器安裝在－6940mm處（1#），第二個安裝在＋190mm處（2#）。考慮到實際情況，決定采用以下改進方式：
當D小于190mm時，使用1#定位，當D大于190mm時，使用2#定位。他的好處在于：小于190mm時利用1#定位，定位速度快，尺寸小，即使誤差大些，也不會大到卡住的程度；而使用第二個缺點是時間較長，優點是定位精度更高，為了防止鋼板頭部出現較大的偏差，所以采用了這種選擇方式，這兩種控制方式都可靠的保證了頭部廢料小于卡鋼的尺寸。頭部尺寸有2級模型計算得出。
圖3 定位速度的改進
如圖3所示，如果選擇了頭部剪切命令，即“選擇開關”信號為“1”，那么鋼板的運動按照“頭部速度”進行，值為0.06m/s，而“正常速度”是2.0m/s，目的是保證調整位置的精確性。
位置的計算是通過輥道的脈沖發生器獲得，位置越遠，誤差越大。第一個激光掃描器具體剪切位置有6米多，誤差比第二個大，本體上的精度至少提高了20毫米。圖4就是利用本體激光掃描器進行同步調節后的程序控制圖。不同的檢測元件執行不同的同步位置操作。
圖4 同步調節
兩個激光掃描器之間的切換控制選擇如圖5所示，通過切換邏輯信號，可以選擇1#或2#脈沖發生器繼續位置計算，但同時只能有一個發揮作用。
圖5 切換控制
5 結語
改變了定位控制的方式后，定位的精度有了明顯的提高，且不需要對設備進行大的改造，主要是通過控制功能的優化就較好了實現了定位的精確性。
實施后，由于定位精度的提高，切頭剪卡鋼的現象大大減少，有原來的平均5次/月減少到1.5次/月，大大減少了停機時間，對提高整條線的產量起到了一定的作用。
其他作者：劉飛（1984－），男，江西樂安人，助理工程師，學士，主要研究方向為機電一體化；方英（1982－），男，上海人，主要研究方向為工業自動化。
參考文獻
[1] Harald Kleines, Janos Sarkadi, Frank Suxdorf, and Klaus Zwoll,
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號