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1、引言

鋼筋矯直定尺剪切機作為鋼材加工機械的一種，也屬于低技術(shù)含量的機械設(shè)備、靠產(chǎn)量獲取利潤的行業(yè)。但隨著市場競爭的日趨激烈，也開始由拼成本、價格，向拼質(zhì)量、技術(shù)含量、加工能力過渡。廣州博瑋伺服科技應(yīng)成都某金屬加工機械生產(chǎn)企業(yè)的要求，共同就該企業(yè)的鋼筋矯直定尺剪切機進行了設(shè)備改進。

改進的設(shè)備為F4～F14mm帶肋鋼筋的矯直定尺切斷和F4～F14mm的光圓鋼筋矯直定尺切斷設(shè)備，主要由送料、矯直和切斷三部分組成。對于剪切部分主要為追剪（氣動垂直剪切）、直接啟制動型盤刀、剪切兩種剪切方式。

2、解決方案

出于穩(wěn)妥、降低設(shè)備改進風(fēng)險的考慮，此次設(shè)備改進項目采取了循序漸進的方式，經(jīng)歷了四個改進階段。

階段一：舊設(shè)備改造

采取在原有的直接啟制動型盤刀剪切機的剪切電機加上BWS系列伺服控制器的方法實現(xiàn)就設(shè)備改造。改造設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)如圖1所示。

（1）改造原理

通過直接上下電控制30KW送料電機帶動幾組整形輥將鋼筋送入矯直部分矯直后，送入剪切部分進行定尺切斷；切斷部分保持原有7.5KW普通異步電機，連接減速比11的減速機，帶動分矩箱和盤刀進行切斷。

由于BWS-BB伺服控制器具有加減速控制和位置控制功能，所以只要能保證切刀在同一位置啟動，通過良好的加減速控制功能，保持每一次接到撞塊上接近開關(guān)給出剪切信號后刀盤從啟動到停止的動作時間一致，就能在送料速度穩(wěn)定的情況下獲得較好的剪切精度。同時配于BWS伺服控制器獨有的Qmcl語言進行軟件編程，可方便、靈活的實現(xiàn)以上功能。

（2）改造效果

以剪切F12mm的帶肋鋼筋剪切效果為例。

Ø        剪切精度：20～30毫米（改造前精度為500～700毫米）；

Ø        最快送料速度：1.4～1.6 米／分；

Ø        電機溫度明顯下降，機械沖擊減?。?/p>

Ø         提高了加工質(zhì)量、加工效率。

（3）項目改造分析

Ø         剪切精度、送料速度有所提高，但仍存在提高空間。原因在于：

①     采取“電機＋減速機＋分矩箱＋刀盤”的機械結(jié)構(gòu)，造成剪切部分慣量很大，電

機速度調(diào)整范圍較大，再加上減速機傳動，在動作反應(yīng)時間上性能較差。

②     普通異步電機性能較差，加減速能力不足；直接上下電控制的30KW送料電機送

料速度波動較大。

Ø         通過撞塊上接近開關(guān)給出剪切信號的方式，由于接觸位置不同會帶來一定誤差，

而其改變鋼筋長度十分不方便。

階段二：升級控制方式——碼盤測長發(fā)出剪切信號

在第一階段改造基礎(chǔ)上，在矯正輥后外加測長輥，測長棍后端連接編碼器，測長棍隨鋼筋旋轉(zhuǎn)發(fā)出長度脈沖，當(dāng)?shù)竭_設(shè)定脈沖數(shù)（長度）后，采用第一階段相同的方式進行剪切。測長棍安裝如圖2所示。

（1）改進效果

仍以剪切F12mm的帶肋鋼筋剪切效果為例，與第一階段改造效果比較，具有如下改進：

Ø        剪切精度：小于20毫米；

Ø        可方便改變剪切長度；

Ø        避免了撞塊方式的接觸誤差。

    （2）項目改進分析

剪切精度得到進一步提高，但無法排除送料速度波動帶來的誤差，且電機性能較差，故仍存在精度提高的空間。

階段三：控制理論的進一步完善——同步控制剪切

進一步改進測長（測速）裝置和減振裝置；將直接啟制動送料電機加裝電磁調(diào)速裝置，進一步提高送料的速度和速度的穩(wěn)定性。

（1）剪切原理：測長編碼器既可以測出鋼筋長度同時又可以測出鋼筋移動的速度，當(dāng)編碼器測到計長脈沖（鋼筋設(shè)定長度）到達后開始剪切；剪切的過程中，利用BWS伺服控制器保持速度和位置同步的性能，保持切刀和鋼筋的移動距離和速度一致（同步），就可以排除由于鋼筋移動速度波動帶來的誤差。

（2） 改進效果

以剪切F10mm的光圓鋼筋為例。

剪切精度：2～5毫米

最快送料