彈簧扁鋼打包質量提升研究

摘 要：軋鋼廠彈扁線打包機經常出現打不緊的情況，且扭結頭無壓下裝置，不僅影響公司戰略性出口材彈簧扁鋼的包裝美觀，而且還會造成劃傷等質量事故，直接影響到公司戰略性出口材彈簧扁鋼的打包質量；鑒于此原因，我們通過以下2套方案，有效解決了打包質量不合格的隱患：1.通過PLC重新設計編譯打包機4個護板的動作程序，并重新優化護板的聯調動作時間，有效解決了打包機打不緊的質量隱患；2.重新設計添加扭結頭壓下裝置，并規范安裝電氣，機械，液壓等檢測元器件和動力執行裝置，重新編制壓下裝置與打包機打包扭結完成后的連鎖動作PLC程序，實現壓下裝置全自動控制；整改后，既滿足了打包機高效快捷打包，又有效提高了打包機的打包質量。

關鍵詞：護板；壓緊裝置； PLC；打包質量

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

0 引言

方大特鋼南昌軋鋼廠彈扁線方包捆扎機采用的是北京康瑞普公司生產的全自動打包機控制系統，該系統電控方面由于采用西門子公司生產的S7-300編程控制器，各種開關信號接到PLC的輸入端，通過內部編程，輸出信號到PLC的輸出端，控制繼電器進行工作，進而控制電機和各自液壓閥準確工作，因其可靠性高等特點，投入使用后一直都能夠穩定，正常的運行。

由于彈扁線方包打包機經過多年的使用，護板等機械液壓元器件頻繁動作會導致磨損，護板閉合后打包機抽絲時有時會滑出，打包機反抽絲拉不緊，造成打包扭結后較松，同時打包扭結完成后扭結頭無壓緊裝置，進而造成整個打包質量不理想。

1 工作原理

將鋼絲穿入壓絲輪下方進入壓緊，鋼絲被穿入送絲盤凹槽內，送絲盤緩慢轉動同時帶動鋼絲前行，挑絲塊將鋼絲從凹槽內挑出進入出絲導輪組并將鋼絲矯直，矯直后的鋼絲會將檢測有絲無絲的接近開關拉桿頂開得到信號，得到信號后送絲編碼器開始計數，鋼絲進入剪刃和扭結頭，鋼絲從扭結頭出來進入導槽后會快速送絲，鋼絲快速通過導槽內軸承傳動到剪刃下方后，鋼絲慢速通過剪刃被再次導入扭結頭后送絲到位，鋼絲到位的同時會產生沖擊力，沖擊力通過鋼絲本身傳遞到導槽開合處將導槽上半部分頂開，與導槽相接處的送絲到位接近開關得到送絲到位信號，整個送絲過程完成。夾緊缸1將扭結頭內的鋼絲頭夾住，機頭下將到捆扎位置后下降到位接近開關得到信號，送絲盤反轉進行抽絲，抽絲停止夾緊缸2夾住鋼絲另一頭后開始扭結，扭結頭轉動同時扭結編碼器開始計數，鋼絲被切斷，扭結計數到達后，夾緊缸1，2松開，扭結完成。機頭開始上升，上升到位接近開關得到信號后，扭結頭反轉結復到原位后再次進入送絲，自動打包機具體動作步驟見圖1所示。

2 打包機打包質量實際情況

打包機操作臺與現場2臺打包機通訊上采用PROFIBUS_DP網線進行傳送數據信號，整個打包周期為12S左右，西門子S7-300系列PLC具有較高的數值運算能力，完全可以滿足此打包機護板的動作速度；護板電磁閥線圈動作情況見圖2所示。

通過現場實地調研發現，護板等機械液壓執行元器件在PLC發出控制輸出指令后，護板電磁閥得電，但打包機護板經過長時間使用后，能夠明顯看出護板閉合動作較慢且沒有完全精準閉合到位，每次維護工處理更換護板等備件需要較長時間，即增加了維護工的勞動強度又嚴重影響打包質量和打包效率；

原程序編寫打包機在自動下降，且下降到位的整個過程中，護板都是處于打開狀態，在下降到位后護板再自動閉合，此次打包機立即進行反抽絲；但因為護板等機械液壓執行元器件經過長時間使用后，在瞬間反抽絲時護板來不及精準閉合到位，及4個護板未起到反抽絲拉緊的作用，從而造成打包不緊的情況。

同時原打包機設計沒有打包扭結完成后壓下裝置，使得打包完成后的扭結頭影響打包質量外觀，在堆放的過程中又極易劃傷其它成品彈扁，造成劃傷等質量事故；原打包扭結完成后的扭結頭 見圖3所示。

3 重新進行程序設計編譯并添加扭結頭壓下裝置

3.1 護板動作程序重新編譯：根據設計的思路我們做以下的程序編寫

在打包機完成送絲到位后，打包機自動開始下降時，重新修改編譯PLC程序讓4個護板提前得電關閉；打包機下降到位后進行反抽絲時，這時能夠充分保證4個護板都處于絕對關閉的狀態，然后再執行已經編譯好的程序，4個護板按順序延時斷電打開，此修改設計后能夠充分保證打包機的打包質量。

3.2 重新設計添加扭結頭壓下裝置

電氣元件方面：重新安裝電氣冷金屬探測器檢測元件1套，并敷設好線路；

機械液壓方面：重新制作壓下裝置1套，并安裝好壓下裝置液壓閥臺1套；重新設計的電氣和機械液壓裝置見圖4所示。

重新編制壓下裝置與打包機打包扭結完成后的連鎖動作PLC程序，程序設計思路為打包機打包完成后，壓下裝置碰齊擋板后退打開到位后，電氣檢測元件冷金屬探測器檢測到彈扁后，壓下裝置下降進行自動壓緊打包扭結頭，待成品彈扁鋼尾離開冷探后，壓下裝置自動上升完成一個周期的動作，然后壓下裝置再等待下次的壓下工作指令；重新添加設計的壓下裝置程序見圖5所示。

3.3 重新設計壓下裝置后聯調試車

電氣元器件和機械液壓元器件規范安裝完畢后，重新編譯設計PLC自動控制程序，并通過多次聯動調試后，完全能夠滿足打包質量需求；重新設計壓下裝置后打包質量如圖6/圖7所示。

4 結語

通過更改編譯打包機護板動作程序，且重新設計安裝調試液壓壓下裝置，并編制壓下裝置與打包機打包扭結完成后的連鎖動作PLC程序后，徹底杜絕了因打包機原因而造成的打包劃傷等質量事故，有效保證了公司戰略性產品彈簧扁鋼的打包質量。

參考文獻：

[1]張春.西門子STEP7編程語言與使用技巧[M].北京：機械工業出版社，2009.

[2]劉華波，張寧.基于SIMATIC S7的高級編程[M].北京：電子工業出版社，2007.

作者簡介：張成峰（1982-），男，重慶萬州人，本科，工程師，從事電氣自動化技術工作，endprint