中棒线砂轮锯锯片直径及其各种位置坐标的计算方法

中棒线砂轮锯锯片直径及其各种位置坐标的计算方法
在我公司棒材生产线，大型棒材需要砂轮锯定尺切断，而相对冷剪来讲，使用砂轮锯时生产成本中吨钢费用会大大提高。

其中砂轮锯锯片报废直径越大吨钢费用越大，为了降低锯片报废直径，必须研究锯片直径的计算和锯切起始点和终点坐标的计算。

标签：砂轮锯；锯片直径；锯切起始点；锯切终点
1 砂轮锯结构概述
砂轮锯分四部分，锯体、钢料保持架、电控系统和液压系统。

矩体结构见下图：
2 砂轮锯工作步骤介绍
砂轮锯动作过程简介：下落-快速前进-慢速前进-抬起-快速后退-下落等待。

详细过程如下：
当锯体在初始位（home）时，发出锯切命令后，动作顺序如下：
（1）下压板抬起，当高位位置接近开关量由0变为1，判断下压板到位，启动上压板动作；
（2）上压板用中等压力（20bar）压下，当计算的钢的高度值hm等于设定值且压力值大于20bar（设定值）时间超过1s，判断上压板到位，启动侧压板动作。

（3）侧压板用40bar（设定值）压力推出，当计算的钢的宽度设定值等于1500mm-δhp且其压力值大于40bar时，判断其到位，启动下一步骤。

（4）上压板以40bar压力压下，当系统压力值大于40bar时，启动下一步骤。

（5）锯片下降到光电管位置（Xp，Yp），计算锯片直径。

（6）锯片继续下落，直到锯片边缘到达低于辊道水平面50mm（设定值）位置。

（7）锯体以80mm/s（设定值）速度向前行走并且实时判断锯片中心点与点（Xhb，Yhb）之间的距离是否等于锯片直径加安全保障值；当不等于时，锯体继续以80mm/s速度行进；当等于时，则判断到达锯切开始位置，锯体前进速度由80mm/s变为20mm/s（设定值），且继续前进。

（8）实时判断锯片中心点与点（Xlb，Ylb）之间的距离是否等于锯片直径加一定量的安全保障值，当不等于时，锯体继续以20mm/s速度前进；当等于时，锯片抬起到位（Y轴数值为Yn），锯体以-80mm/s的速度向后行走，锯体本身的编码器读数小于600mm（设定值）时，锯体停止运动，锯片下降到位，等待下一排来料，周而复始。

3 各种数据计算方法
3.1 计算锯片直径D，其中符号意义见图1
（1）计算砂轮锯锯体轴中心点与锯片中心点的连线与X轴之间的夹角。

1）以砂轮锯锯体中心点为（X0，Y0）点建立平面坐标系。

设定X0=0，Y0为锯体地面与轴中心的垂直距离。

2）测量砂轮锯本体在后极限位且锯片在高位时的中心坐标（Xn，Yn）。

3）计算砂轮锯锯体中心点（X0，Y0）与锯片中心点的距离c
（2）计算角度。

当锯片从高位下降到锯片边缘与光电管对射点刚好重合时，锯体轴中心点与锯片中心点的连线起始位置与终点位置之间的角度为。

1）测量出编码器线在锯体上的导向点到锯体中心点的距离a。

2）测量出编码器线在锯体上的导向点从低位到高位（相当于从高位下降到锯片边缘与光电管对射点刚好重合）的行程b。

3）=2arcsin（b/2a）
（3）计算锯片从高位下降到锯片边缘与光电管对射点刚好重合时锯片中心点的坐标（Xc，Yc）。

Xc= c×，
Yc=c×
（4）测量光电管的坐标（Xp，Yp）
（5）锯片直径D=2r=
3.2 计算钢的高度hm
（1）测量辊道顶面与锯体底面水平面的高度Yr。

（2）上压板开始向下行走，当上压板停止向下行走且其液压系统压力值达到设定值时，读取上压板编码器读数Ym。

（3）计算钢的高度hm=Ym-Yr+Δhm。

（4）测量补偿值Δhm。

测量样品钢的实际高度hh，则Δhm=hm-hh
3.3 计算水平压板的行程δhp
（1）测量水平压板的起始位置与锯体轴中心的水平距离Xhp。

（2）读取水平压板在初始位置时的编码器读数Ymsw。

（3）水平压板向前行走，当水平压板停止向前行走且其液压系统的压力值达到设定值时，读取水平压板编码器读数Ymw。

（4）计算水平压板的行程δhp=Ymw -Ymsw。

3.4 锯片与钢开始接触的点坐标定义为锯切起始点坐标（Xhb，Yhb）
（1）Yhb= hm+ Yr
（2）Xhb= Xmb Xmb为锯体轴的中心点与传动侧水平压板对侧夹点的水平距离，通过测量可得其数值。

3.5 计算锯片中线点与锯切起始点的距离
当δhb≤D时，锯片接触到钢；即锯片中线点与锯切起始点的距离小于锯片直径时，作为锯切开始的条件。

3.6 计算锯切结束点的坐标（Xlb，Ylb）
（1）Ylb=Yr
（2）Xlb= Xhp-δhp
3.7 计算锯片中线点与锯切结束点的距离
当δlb≤D时，锯切结束。

即锯片中线点与锯切结束点的距离小于锯片直径时，作为锯切结束的条件。

4 总结
通过以上算法能精确算出锯片直径和锯片中心点、锯切起点和锯切终点的坐标；通过比较锯片直径与锯片中心点与锯切起点或锯切终点的数值大小来执行下一步动作，为下一步降低锯片报废直径提供了可靠依据。

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