弹簧扁钢打包质量提升研究

摘 要：轧钢厂弹扁线打包机经常出现打不紧的情况，且扭结头无压下装置，不仅影响公司战略性出口材弹簧扁钢的包装美观，而且还会造成划伤等质量事故，直接影响到公司战略性出口材弹簧扁钢的打包质量；鉴于此原因，我们通过以下2套方案，有效解决了打包质量不合格的隐患：1.通过PLC重新设计编译打包机4个护板的动作程序，并重新优化护板的联调动作时间，有效解决了打包机打不紧的质量隐患；2.重新设计添加扭结头压下装置，并规范安装电气，机械，液压等检测元器件和动力执行装置，重新编制压下装置与打包机打包扭结完成后的连锁动作PLC程序，实现压下装置全自动控制；整改后，既满足了打包机高效快捷打包，又有效提高了打包机的打包质量。

关键词：护板；压紧装置； PLC；打包质量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.049

0 引言

方大特钢南昌轧钢厂弹扁线方包捆扎机采用的是北京康瑞普公司生产的全自动打包机控制系统，该系统电控方面由于采用西门子公司生产的S7-300编程控制器，各种开关信号接到PLC的输入端，通过内部编程，输出信号到PLC的输出端，控制继电器进行工作，进而控制电机和各自液压阀准确工作，因其可靠性高等特点，投入使用后一直都能够稳定，正常的运行。

由于弹扁线方包打包机经过多年的使用，护板等机械液压元器件频繁动作会导致磨损，护板闭合后打包机抽丝时有时会滑出，打包机反抽丝拉不紧，造成打包扭结后较松，同时打包扭结完成后扭结头无压紧装置，进而造成整个打包质量不理想。

1 工作原理

将钢丝穿入压丝轮下方进入压紧，钢丝被穿入送丝盘凹槽内，送丝盘缓慢转动同时带动钢丝前行，挑丝块将钢丝从凹槽内挑出进入出丝导轮组并将钢丝矫直，矫直后的钢丝会将检测有丝无丝的接近开关拉杆顶开得到信号，得到信号后送丝编码器开始计数，钢丝进入剪刃和扭结头，钢丝从扭结头出来进入导槽后会快速送丝，钢丝快速通过导槽内轴承传动到剪刃下方后，钢丝慢速通过剪刃被再次导入扭结头后送丝到位，钢丝到位的同时会产生冲击力，冲击力通过钢丝本身传递到导槽开合处将导槽上半部分顶开，与导槽相接处的送丝到位接近开关得到送丝到位信号，整个送丝过程完成。夹紧缸1将扭结头内的钢丝头夹住，机头下将到捆扎位置后下降到位接近开关得到信号，送丝盘反转进行抽丝，抽丝停止夹紧缸2夹住钢丝另一头后开始扭结，扭结头转动同时扭结编码器开始计数，钢丝被切断，扭结计数到达后，夹紧缸1，2松开，扭结完成。机头开始上升，上升到位接近开关得到信号后，扭结头反转结复到原位后再次进入送丝，自动打包机具体动作步骤见图1所示。

2 打包机打包质量实际情况

打包机操作台与现场2台打包机通讯上采用PROFIBUS_DP网线进行传送数据信号，整个打包周期为12S左右，西门子S7-300系列PLC具有较高的数值运算能力，完全可以满足此打包机护板的动作速度；护板电磁阀线圈动作情况见图2所示。

通过现场实地调研发现，护板等机械液压执行元器件在PLC发出控制输出指令后，护板电磁阀得电，但打包机护板经过长时间使用后，能够明显看出护板闭合动作较慢且没有完全精准闭合到位，每次维护工处理更换护板等备件需要较长时间，即增加了维护工的劳动强度又严重影响打包质量和打包效率；

原程序编写打包机在自动下降，且下降到位的整个过程中，护板都是处于打开状态，在下降到位后护板再自动闭合，此次打包机立即进行反抽丝；但因为护板等机械液压执行元器件经过长时间使用后，在瞬间反抽丝时护板来不及精准闭合到位，及4个护板未起到反抽丝拉紧的作用，从而造成打包不紧的情况。

同时原打包机设计没有打包扭结完成后压下装置，使得打包完成后的扭结头影响打包质量外观，在堆放的过程中又极易划伤其它成品弹扁，造成划伤等质量事故；原打包扭结完成后的扭结头 见图3所示。

3 重新进行程序设计编译并添加扭结头压下装置

3.1 护板动作程序重新编译：根据设计的思路我们做以下的程序编写

在打包机完成送丝到位后，打包机自动开始下降时，重新修改编译PLC程序让4个护板提前得电关闭；打包机下降到位后进行反抽丝时，这时能够充分保证4个护板都处于绝对关闭的状态，然后再执行已经编译好的程序，4个护板按顺序延时断电打开，此修改设计后能够充分保证打包机的打包质量。

3.2 重新设计添加扭结头压下装置

电气元件方面：重新安装电气冷金属探测器检测元件1套，并敷设好线路；

机械液压方面：重新制作压下装置1套，并安装好压下装置液压阀台1套；重新设计的电气和机械液压装置见图4所示。

重新编制压下装置与打包机打包扭结完成后的连锁动作PLC程序，程序设计思路为打包机打包完成后，压下装置碰齐挡板后退打开到位后，电气检测元件冷金属探测器检测到弹扁后，压下装置下降进行自动压紧打包扭结头，待成品弹扁钢尾离开冷探后，压下装置自动上升完成一个周期的动作，然后压下装置再等待下次的压下工作指令；重新添加设计的压下装置程序见图5所示。

3.3 重新设计压下装置后联调试车

电气元器件和机械液压元器件规范安装完毕后，重新编译设计PLC自动控制程序，并通过多次联动调试后，完全能够满足打包质量需求；重新设计压下装置后打包质量如图6/图7所示。

4 結语

通过更改编译打包机护板动作程序，且重新设计安装调试液压压下装置，并编制压下装置与打包机打包扭结完成后的连锁动作PLC程序后，彻底杜绝了因打包机原因而造成的打包划伤等质量事故，有效保证了公司战略性产品弹簧扁钢的打包质量。

参考文献：

[1]张春.西门子STEP7编程语言与使用技巧[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2]刘华波，张宁.基于SIMATIC S7的高级编程[M].北京：电子工业出版社，2007.

作者简介：张成峰（1982-），男，重庆万州人，本科，工程师，从事电气自动化技术工作，endprint