自动化型钢码垛机浅析

摘要：自动化码垛机是型钢车间提高产量及质量的有力保证。

关键字：码垛机　自动化　升降码钢　旋转机构　对齐辊道

型钢生产的最后一个环节就是码垛，现在还有很多钢厂，采用原始的人工操作，工人劳动强度大，效率低下，而且效果不好，参差不齐，影响产品的外观质量，不便于运输，而且很容易使产品变形。由于人力的缺陷，严重制约着产品的规格(只能生产小规格型钢)及产量。目前在现代化的连轧钢厂中，型钢经冷剪和矫直机后，一般采用全自动的码垛机，以适应型钢连轧节奏和产品规格的多样化，自动完成对型钢的码垛及打包。全自动机械化型钢码垛机技术先进，系统稳定，质量可靠，大大降低了操作工的劳动强度，使全线生产更加畅通，对提高产量及质量有了可靠地保证，型钢码垛机码垛过程全部实现了机械化，自动化。操作人员可根据主计算机对不同品种的型钢，码垛顺序，层次等参数进行设置，以实现对不同型钢的码垛要求。

1、设备组成介绍

码垛机是型钢的收集装置，位于整条生产线的最后面，指的是矫直机以后一直到打包机的设备。主要包括输送辊道装配、挡钢装置、拨钢机、台架装配、对齐辊道装配、对头机、旋转机构装配、升降码钢装置、包装辊道装配。

1.1输送辊道装配

位于型钢矫直机的后面，对矫直过的型钢进行输送。本设备采用变频电机单独驱动辊道，并在机架上设有液压缸，以保证辊道能够整体横移，以适应多品种，多规格型钢的轧制。

1.2拨钢机及挡钢装置

型钢经输送辊道运输至输送辊道的末端，经一固定挡板对齐后，再通过拨钢机的动作使型钢从输送辊道运转支台架装配。拨钢机的运输过程需要和挡钢装置密切配合才能实现。挡钢装置的作用是当拨钢机工作时，挡钢装置升起，挡住即将运转至台架装配的型钢，使型钢整齐，不至于散乱，甚至产生压钢的状态。这一些列动作的实现全部是通过液压缸动作，通过传感器的控制实现的，完全是机械化、自动化的过程。

1.3台架装配

台架装配和挡钢装置及拨钢机紧密相连，承接从输送辊道运转下来的型钢，并将型钢运转至旋转机构及升降码钢装置。它的运输原理是通过电机驱动链条，使型钢在链条上有序的运转至下一台设备上。运送过程中，为了是型钢整齐并且有序，一般在台架装配的之间布置一组对齐辊道及对头机和挡钢装置。

1.4对齐辊道、对头机。

型钢运转至对齐辊道，对齐辊道在电机的驱动下将沿垂直辊子方向运转，对齐辊道的前面设置一台对头机，当型钢和对头机碰撞后，头部统一、整齐。这一系列的动作是通过液压缸及电机实现的。

1.5旋转机构装配

型钢整齐的运转至旋转机构后，旋转装置通过电磁铁的旋转及反转来实现对型钢的运转，旋转装置的旋转通过一台摆动液压缸驱动，使电磁铁旋转。旋转装置的升降也通过液压缸来驱动，来实现移钢的目的。电磁铁的一端与一个小型液压缸相连来实现，翻转电磁铁的目的，以实现翻转的动作。这一系列的动作全部是靠传感器来控制，需要一系列的程序才能实现。

1.6升降码钢装置、包装辊道装配

旋转机构通过旋转，翻转将型钢放至升降吗钢装置的电磁铁匕，升降码钢装置通过升、降两个动作将型钢放至包装辊道上，型钢经包装辊道，运转至打包机，最后入库。这样―件成品就生产出来了。

2、(某钢厂)码垛机的技术参数

2.1升降码钢装置

托起装置：

液压缸型号：63/45-1100

速度要求：300mm/S(流量约L/min)

工作压力：16MPa额定压力25MPa

托起和码垛中心间距离700mm；托臂宽度：700mm(要求带磁力吸钢)；托起最高位置：1100mm(托臂的行程)；托起最低位置：-650mm(相对链条顶面)；最大负荷：maxl200kg。

码垛装置：

液压缸型号：80/56-700

速度要求：200mm/S(流量约L/min)

工作压力：16MPa额定压力25MPa

码垛时速度：0.1m/s

托起和码垛中心间距离700mm；托臂宽度：700mm(要求带磁力吸钢)；托起最高位置：0mm(相对链条顶面)；托起最低位置：-650mm(相对链条顶面)；最大负荷：max5000kg。

2.2旋转机构

电磁铁摆动装置南北方向最大移动距离700mm，摆动部分总重约14吨，摆动部分质量中心距离转动中心半径约1.72米，最大摆动角度17度；动力拉杆牵引位置距离转动中心1.17米；电磁铁摆动速度大于0.35m/s；电磁铁摆动位置精度±1mm；电磁铁上下移动移动距离350mm；电磁铁上下移动速度：0.25m/s电磁铁上下移动位置精度±1mm；电磁铁数量：6个电磁铁；最小吸附重量大于700Kg；去磁时间小于1秒。电磁铁安装方式为中间固定，可旋转电磁铁起始位置(码钢时位置)下面平行链条齿面，电磁铁翻转速度大于120°/s电磁铁翻转后位置精度±1°，电磁铁吸附钢材最大重量0.8t。

3、码垛机的控制

码垛机系统由上位机、PLC、传感器、变频器、执行机构等组成。系统还具有故障自诊断功能，对故障部位经行自动声、光报警指示，方便故障查找及维修。

码垛机控制分为手动、半自动、全自动三种。全自动控制是由监控机发送作业命令给PLC，而后码垛机响应执行。运行中，监控机对码垛机运行状态实时监控，手动和半自动是在码垛机操作面板上设定作业命令和地址，在实际运行中以全自动控制为主，手动、半自动作为检修和调试的辅助手段。