试谈定尺飞锯切割系统
飞锯控制原理
飞锯控制原理飞锯控制原理简介飞锯是现代木材加工行业中常见的一种设备，它可以高效地将原木切割成木材板材、木条等木材制品。
飞锯控制原理是指对飞锯设备进行精确、稳定的控制以实现所需的切割操作。
飞锯控制系统通常由硬件和软件两部分组成。
硬件部分主要包括传感器、执行器和控制器，而软件部分则负责采集、处理和控制信号。
传感器常用于检测原木的尺寸、形状和位置等信息，常见的传感器包括光电传感器、激光测距仪等。
这些传感器能够实时地将检测到的信息转换为电信号，并输入给控制器进行处理。
控制器是飞锯控制系统的核心部分，它负责根据传感器输入的信号进行判断和计算，并控制执行器进行相应的动作。
控制器通常采用嵌入式系统，内部包含了运算单元、存储单元和输入输出接口等。
执行器是飞锯控制系统中的执行部分，它负责根据控制器的指令实施相应动作。
常见的执行器包括电动机、气动元件等。
通过控制执行器的工作状态和动作时间，可以实现对飞锯设备的精确控制。
飞锯控制系统的软件部分主要包括采集、处理和控制信号的算法和逻辑。
常见的算法包括图像处理算法、运动控制算法等。
通过这些算法，可以准确地识别原木的形状和位置，计算出最佳的切割方案，并生成对应的控制信号。
飞锯控制原理的核心思想是将传感器采集到的信息转化为控制信号，通过控制器对执行器进行精确的控制，从而实现对飞锯设备的精确控制。
这种控制原理不仅可以提高飞锯设备的加工效率和质量，还可以减少人工操作的错误和劳动强度。
总结起来，飞锯控制原理是通过传感器采集信息、控制器计算和控制、执行器实施动作的方式，实现对飞锯设备的精确控制。
它的实现离不开硬件和软件的配合，其中软件部分扮演着重要角色。
通过飞锯控制原理，我们可以实现高效、精确的木材加工，提升生产效率和产品质量。
新型焊管定尺飞锯计算机系统的研制
总线 （ Ｃ 、 Ｉ ） 四线全 双工 串行总线 （ Ｐ） 从而 Ｓ １ 等，
图 １ 飞 锯机 系统的构成
满足大多数应用场合 的需要 ， 真正体现 Ｓ Ｃ的魅 Ｏ
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已经面 临停 产 的境 地 ； 另一 方 面 ， 处理 器 的性 能 微
在 焊 管生 产过 程 中 ， 计算 机 系统 依 据 设 定 的
钢管长度和获取的现 场实时信息 ， 完成锯车的控 制运行 ， 从而实现焊管的定尺切割。从 时问上划
分 ， 车运 行分 为启 动 追踪 、 整锯 切和 返 回原 位 锯 调
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・
５ Ｏ・
焊管 － ２ 第 ９卷第 ３ ・ ０６年 ５月 期 ２０
新型焊管定尺飞锯计 算机 系统 的研 制
郭 生民，潘建 国，刘子庄
（ 沈阳海得曼 自动化设备有限公司 ，沈阳 １０ １ ） １０５ 摘 要 ：介绍了新型焊管定尺飞锯计算机 系 统柔性控制 、 定尺精度的在线调整和可靠性设计。
远不能满足现场越来越 高的要求 。为此 ， 采用 先
进的嵌入式微处理器 ， 成功研制了新型定 尺飞锯
计算 机 系统 。
等过程 。锯车运行的平稳性和定尺切割精度都是
在 计算 机 的控 制下 完 成 的。下 面着 重 阐述 新 型定 尺 飞锯 计算 机 系统 的组 成 、 功能 和现场 运 行效果 。
输 出电路 、 通讯接 口电路和扩展接 口电路等组成。
２ １ 嵌 入 式 （ Ｒ 微处 理 器 ． Ａ Ｍ） 随着 集成 芯 片技 术 的迅 猛 发 展 ， 入式 微 处 嵌
条、 减速箱 、 锯切机构以及气动／ 液压系统组成 ； 检
《气动式定尺飞锯机及锯切说明书》
目录1 引言 (1)1.1 气动式飞锯机的功用 (1)1.2 定尺飞锯机的国内外现状 (1)1.3 本设计的目的与意义 (2)1.4 设备简介 (2)1.5 设计中需注意的问题 (2)2 气动式定尺飞锯机总体设计方案 (3)2.1 气动式定尺飞锯机应实现的功能 (3)2.2 气动式定尺飞锯机的总体方案制定 (3)2.3 气动式定尺飞锯机的总体方案设计 (5)3 气动式定尺飞锯机的设计计算 (5)3.1 飞锯小车运动描述 (6)3.2 确定飞锯小车各段运动曲线 (6)4 气动式定尺飞锯机结构方案设计 (9)4．1气动式定尺飞锯机的整体结构方案 (10)4.2导轨的设计 (10)4.3气动式定尺飞锯机的行走小车的结构方案 (11)4.4气动式定尺飞锯机的床身的结构方案 (12)5气动式定尺飞锯机的锯切系统的设计与计算 (13)5.1气动式定尺飞锯机锯切系统整体结构方案设计 (13)5.2气动式定尺飞锯机的锯切系统的结构方案 (14)5.3气动式定尺飞锯机锯切系统的结构方案的比较优化 (15)6主要零部件的设计 (16)6.1切削力、功率的计算 (16)6.2电机的选择 (17)6.3带传动设计 (20)6.4主轴的设计计算 (25)7锯切气缸的设计 (30)7.1锯切气缸的计算 (30)7.2连接与密封 (33)8安装与调试 (34)8.1定尺飞锯机的安装 (34)8.2定尺飞锯机的调试 (34)9使用与维护 (34)结束语 (35)致谢 (36)参考文献 (37)1 引言1.1 气动式飞锯机的功用随着国民经济的发展，现代化的大型厂房、大跨度的展览场馆、体育运动场馆、大型仓储、桥梁、机场、起重、运输、车辆等各行各业广泛地采用钢结构，使得钢结构需求量大幅度增加，对钢结构钢材材质、规格品种也提出了更高的要求。
2001年我国冷弯型钢生产30万吨（不包括钢管和涂层板）。
据中国钢协冷弯型钢分会统计2001产量约有70万吨，加上其他行业（农机、水电、汽车、机械等）约有150万吨，占全国钢材产量的1‰左右，而国外工业发达国家冷弯型钢占全国钢材的3.0‰～5.0‰。
飞锯机控制系统设计
飞锯机控制系统设计飞锯机是一种对连续运动的钢材进行定尺切断的自动化设备，广泛地使用在高频直缝焊管或型钢的生产线上，可在焊管或型钢高速运动下实现自动跟踪锯切，飞锯机是焊管生产线上最后一道工序的生产设备。
要精确地剪切快速运动中的管材，剪切工具必须与机组的运动精确协调，尤其是在机组速度变化时，生产工艺要求剪切工具必须与机组线速度保持同步跟踪的情况下来进行定尺剪切。
因此对飞锯机基本工艺要求：（1）是锯切过程中锯片必须和运行的管材同步，保证在锯切过程中，锯片既要绕锯轴转动（施加锯切力和锯切功率），又要与管材以相同的速度移动（保证管材的被切断面平直）；（2）飞锯机应能锯切不同的定尺长度；（3）要保证锯切的切口平直。
即在整个锯切过程中，锯片都应和钢管轴线垂直，并且要使切头部分不弯不扁。
要达到以上工艺要求，须对锯切过程进行有效的控制。
目前，我国80%以上的高频焊管、冷弯机组仍在采用传统的气动飞锯。
因其气动飞锯性能种种不足，如定尺误差大(一般在±20mm以上)，焊管速度耗能大，机械寿命短等原因，造成人力、物力、财力上的浪费，所以在处于更新换代或改造阶段。
数控定尺飞锯弥补气动飞锯的不足，并在此基础上进一步提高，使技术性能达到国际先进水平，深受焊管行业的欢迎。
同时，我们国家的新上的焊管高频感应焊接生产线年产量有300台，因此对于数控定尺飞锯系统研制有一定的市场需求。
控制系统设计方案：根据对国内外一些数控飞锯控制系统的分析和市场需求的调研的基础，我们采用PLC为控制器，小车由伺服电机和丝杠驱动的方案。
由PLC控制小车启动并加速追踪焊管至与焊管等速时达到定尺点，夹具夹紧焊管，即将锯车与焊管连为一体，气缸驱动落锯、抬锯、完成锯切，小车减速，停车，返回原位。
图1 锯车工作循环图1给出了锯车工作循环示意，可以看到锯车的工作循环是严格地按照一定的时序动作的如果有一个环节出现差错，都将导致工作的失败因此，每一步都是由上一工步的位置进行控制，这种控制方式的特点是动作准确，只要有一步没有完成，下一工步将不可能进行 这就避免事故的发生。
飞锯控制原理
飞锯控制原理飞锯控制原理是指对飞锯进行操控和控制的方法和技术。
飞锯是一种高速旋转的锯片，广泛应用于木材、金属等材料的切割加工中。
飞锯控制原理的主要目的是实现对飞锯的启停、速度调节、切割深度控制等功能，以保证切割效果的质量和安全性。
飞锯控制原理的核心在于电机控制和锯片传动控制。
在电机控制方面，通常使用变频器来控制电机的转速，通过改变电机的频率来调节飞锯的转速。
锯片传动控制主要是指通过传动系统来传递电机的动力到飞锯上，一般采用皮带传动或直接联轴器传动的方式，以确保电机的转速能够稳定地传递到锯片上。
另外，飞锯控制原理还包括对飞锯启停的控制，通常采用控制电机的电源开关来实现对飞锯的启停控制。
同时，还需要添加一些安全保护装置，如断电保护开关和缓冲装置，以保证在发生异常情况时能够及时停止飞锯的运行，保护操作人员的安全。
在切割深度控制方面，飞锯控制原理通常采用机械或电子方式来实现。
机械控制方式主要是通过调节锯架的高度来改变切割深度，通常使用螺杆或气动装置来完成。
电子控制方式则是通过传感器来检测锯片与工件之间的距离，当达到设定的切割深度时，控制系统会自动停止锯片的下降运动，以达到精确控制切割深度的目的。
此外，飞锯控制原理还可以根据不同的应用需求进行技术改进。
例如，可以添加电子控制系统来实现对飞锯的远程控制，实现自动化生产；还可以通过添加传感器和反馈装置来实现对飞锯的负荷监测和自适应调节，以保证切割效果的质量和效率。
综上所述，飞锯控制原理是指对飞锯进行操控和控制的方法和技术，核心包括电机控制和锯片传动控制。
同时，还涉及到对飞锯启停、切割深度控制和安全保护等方面的控制。
飞锯控制原理的目的是实现对飞锯的高效、精准和安全的控制，以满足不同应用场景的需求。
飞锯控制原理
飞锯控制原理飞锯是一种常见的工业设备，主要用于木材加工过程中的切割和切割木材。
它具有高效、精确和安全等优势，被广泛应用于木材加工、建筑材料加工等领域。
飞锯的控制原理是确保飞锯的稳定运行和安全操作的重要基础。
飞锯的控制系统主要包括电气控制系统、液压系统和机械传动系统。
下面将逐个介绍这些系统的控制原理。
1. 电气控制系统是整个飞锯的核心控制部分，它负责监测和控制飞锯的运行状态。
电气控制系统主要包括电机控制、切割长度控制和安全保护控制等。
- 电机控制: 飞锯通常采用电动机驱动锯片旋转，电气控制系统可通过控制电机的启停、正反转和转速等来实现对飞锯切割的控制。
- 切割长度控制: 飞锯需要根据要求切割出特定长度的木材，在控制系统中设置切割长度参数，通过计数器或编码器实时监测切割行程，当达到设定的切割长度时，控制系统将自动停止飞锯的运行。
- 安全保护控制: 飞锯需要具备多重安全保护装置，如过载保护、缺相保护、断电保护等。
电气控制系统通过感知电流、电压和电源状态等信息，当发生异常情况时，自动切断电源，确保操作人员和设备的安全。
2. 液压系统是飞锯的动力来源，它负责提供足够的切割压力和调节驱动系统的运行速度。
- 切割压力控制: 飞锯在切割木材时需要提供足够的切割压力，液压系统可通过调节液压泵的输出压力和流量来控制切割压力的大小。
- 驱动速度控制: 飞锯的运行速度需要根据切割木材的硬度和切割要求进行调节。
液压系统通过调节液压泵的流量和液压阀的开度，控制驱动系统的运行速度。
3. 机械传动系统是飞锯的核心部分，它将电气和液压系统的动力传递给切割部件，实现木材的切割。
- 锯片驱动: 机械传动系统通过电动机输出的动力，将转动运动传递给切割部件，切割部件通过液压系统提供的切割压力实现对木材的切割。
- 行程控制: 机械传动系统通过传感器或编码器感知锯片的行程和位置，反馈给电气控制系统，实现切割长度的控制。
除了上述的基本控制原理，飞锯的控制系统还可以根据实际需求添加其他功能，如切割角度控制、自动送料等。
飞剪机在带钢定尺剪切中的应用和研究进展
该测量系统不仅可以应用在压力机性能的出厂检测，也可以应用在生产加工的在线检测。
将测量结果信号作为控制信号输入压力机的控制柜，可以对产品的跳屑、压伤、重叠、送料不到位等现象进行侦测和处理。
【参考文献】［１］陈维民，曹喜滨，高乃光．机械压力机滑块运动精度的分析研究［Ｊ］．锻压技术１９９３，（５）．［２］赵昕明．高温型电涡流位移传感器及高精度测量电路［Ｊ］．矿冶，２００４，（１）．［３］吴正毅，著．测试技术与测试信号处理［Ｍ］．北京：清华大学出版社，１９９１－０４．［４］鲁宗相，编著．Ｄｅｌｐｈｉ５入门与提高［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２０００－０８．ＭｅａｓｕｒｉｎｇｏｆＢｏｔｔｏｍＣｅｎｔｅｒＰｒｅｃｉｓｉｏｎｉｎＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｅｓｓＺＨＥＮＧＡｎｊｕｎ１，ＹＡＯＬｉｍｉｎ２，ＷＡＮＧＸｉｎｇｓｏｎｇ１（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１９６，ＪｉａｎｇｓｕＣｈｉｎａ；２．ＸｕｚｈｏｕＭｅｔａｌｆｏｒｍｉｎｇＭａｃｈｉｎｅＦａｃｔｏｒｙ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１００２，ＪｉａｎｇｓｕＣｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｉｍｐｌｅａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｙｓｔｅｍｆｏｒｍｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅｂｏｔｔｏｍｃｅｎｔｅｒｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｅｓｓｈａｓｂｅｅｎｄｅｓｉｇｎｅｄｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｅｄｄｙｃｕｒｒｅｎｔｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓｅｎｓｏｒｗｉｔｈａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｎｔｈｅｓｅｒｖｏｒｅｂｕｉｌｔＪＢ－０４ｐｒｅｓｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｈａｓｈｉｇｈｍｅａｓｕｒｉｎｇｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｍｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｒｅｓｓｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｅａｄｂｏｔｔｏｍｃｅｎｔｅｒｐｒｅｃｉｓｉｏｎｍｅａｓｕｒｅ；Ｐｒｅｓｓ；Ｅｄｄｙｃｕｒｒｅｎｔｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓｅｎｓｏｒ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１前言随着汽车工业的发展，对板材的需求越来越大。
基于PLC的定尺飞锯模糊PID控制系统设计
一
／ ｌ兰 竺＿ —＋电 竺 苎 墨 ｝——切 机 ＿ 锯ｏ —
根 据定尺飞锯 的运动 特点 ， １ 钢 管的锯 切 过程 中 ， 在 个
飞锯 车 均 要 经 过 启 动 、 速 追 踪 、 步 运 行 、 切 钢 管 、 向 加 同 锯 正
减 速 、 向加速 、 向减速 、 动返 回原位 、 反 反 制 等待下 一次锯 切
过程 等动作 ， 具体如 图 ２所示 。
图 １中： 编码 器 Ｐ １通过测速辊与钢管平稳无 打滑地接 Ｇ 触， 将钢管 的移动 以脉 冲的形 式送 给 Ｐ Ｃ， Ｌ 经过 运算 得 出钢 管的移动速度和 即时长 度 ； 飞锯 车 由直流 驱动器 驱 动 ， 速 其 为了在 １个锯切 过程 中完成钢 管锯切 且准确 地返 回原 位， 飞锯车的启动加速 与减速返 回停 车显得 非常关键 。图 ２
实现技术的基础上 ， 设计 了一种基于 Ｐ Ｃ的 、 Ｌ 采用模糊 ＰＤ控制技 术 的定 长切割 控制系 统 ， Ｉ 实现 了 ＰＤ控制参 数 的 Ｉ 在线 自适 应调整 ， 高了其动态响应性能和定长 切割的精度 。 提 关键 词 ：Ｌ 定长切割 ； 糊 ＰＤ； Ｐ Ｃ； 模 Ｉ 自适 应控制 中图分类号 ：Ｐ ７ Ｔ ２３ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ： ０ ００ （０ １０ ０ ７ ０ １ ６— ７ ７ ２ １ ）６— ０ ７— ３ ０
必 然 难 以适 应 因加 工 速 度 变 化 幅 度 较 大 而 需 相 应 改 变 控 制
系统调节时 间长 ， 使得 系统 控制 精度 不能 满足 要求 ， 一旦 发 生故障 ， 维护难度也 很 大。针对 国产 设备 精度 低 、 可靠性 差
的不足 ， 文利用 Ｐ Ｃ和模糊控制技术来对定尺 飞锯 控制系 本 Ｌ 统进 行改造 ， 以提高系统的动态响应性 能和控制精度 。
提高定尺剪切系统剪切精度的方法与应用
提高定尺剪切系统剪切精度的方法与应用摘要：针对目前福建三钢中板厂钢板长度定尺采用人工指挥，人工录入系统，工作效率低、失误率高等缺点。
通过对原系统定尺测长存在问题的分析，本文主要介绍激光测速仪自动测长代替人工指挥测长方案及其在自动定尺剪切控制上的成功应用。
关键字：Polytec激光测速仪；剪切精度；自动剪切控制1定尺剪设备概况及工艺布置福建三钢中板厂的定尺剪采用滚切式设计，上刀刃沿着直线型下刀刃滚动实现剪切。
该剪机主要由机架、传动装置、刀架及剪刃固定装置、剪刃间隙调整机构、钢板压紧装置、推尾装置、长度测量装置、机架摆动辊道、剪刃更换装置等组成。
设置在双边剪的下游，是剪切线的最后一道工序。
定尺剪的主要作用是将钢板切成所需要的定尺长度，在满足成品要求条件下尽可能的减少剪切偏差量，可以大幅度的提高成材率，此环节是定尺剪一个技术难点。
定尺剪主要性能指标：钢板厚度：8～50mm；钢板宽度：1400～2700mm；钢板长度：3000mm～15000mm；钢板温度：常温～250℃；钢板移动速度：0.2～1.0m/s；工作环境湿度：10～90%相对湿度（非凝结）2 原系统设计存在的问题定尺剪是精整线上成品段的最后一道剪切工序，原有定尺剪剪切动作是由现场及操作室两人配合完成钢板的定尺、剪切；因此其定尺控制精度不高，失误率较高、综合成材率和生产效率较低，随着客户对定尺精度和剪切质量的要求越来越高，目前的定尺测量的方式已然不能够满足市场要求。
怎样实现快速准确的定尺已成为亟待解决技术问题。
为此，三钢中板厂利用德国Polytec公司的激光测速/测长仪对定尺剪系统进行了优化改造，在定尺剪出口（非传动侧），测头测量位置距剪刃小于3m的位置处安装了LSV-300的测速仪，并将定尺剪PLC控制系统通过DP网络通讯与测速仪整合在同一网络架构中，改造后的定尺剪顺利实现无接触式钢板长度自动测量，提高测长精度和剪切控制水平，为进一步提高钢板综合成材率提供了有效地技术手段。
飞锯控制原理
飞锯控制原理飞锯是一个用来修剪树木或将树木切成木材的工具。
它是一种手持式电动工具，通常由一个带有多个锯齿的旋转切割盘和一个电动马达组成。
飞锯的控制原理包括电动机控制和切割盘的旋转控制。
首先，飞锯的电动机控制是其工作的关键。
通常，飞锯使用交流电动机或直流电动机作为驱动装置。
电动机会根据用户的输入信号来启动和停止。
一般来说，用户会通过启动按钮来启动电动机，并可以通过一个开关来调整电动机的转速。
这些控制设备会与电动机的控制回路相连，通过电动机的管脚来控制电流的流动和电压的变化。
其次，切割盘的旋转控制是飞锯的另一个重要部分。
切割盘通常由一个或多个锯齿组成，用来切割树木。
切割盘的旋转需要通过电动机来驱动。
通过控制电动机的转速，可以控制切割盘的旋转速度和切割力度。
一般来说，用户可以通过一个开关来调整电动机的转速，并通过一个转速控制装置来实时监测和调整电动机的转速。
这样，用户可以根据自己的需要来调整切割盘的旋转速度和切割力度。
在飞锯的控制原理中，还需要考虑到安全性和使用方便性。
为了提高安全性，飞锯通常会安装一个刹车系统，用来在切割操作完成后快速停止切割盘的旋转。
另外，飞锯还会配备一些安全装置，如安全开关和护盘，以防止意外伤害发生。
为了提高使用方便性，飞锯一般还会配备一些附加功能，如切割深度可调节和切割角度可调节等。
总之，飞锯的控制原理包括电动机控制和切割盘的旋转控制。
电动机控制通过控制电动机的启动和停止以及转速的调整来实现。
切割盘的旋转控制通过电动机的转速来驱动切割盘的旋转，并通过控制切割盘的旋转速度和切割力度来实现对树木的修剪和切割。
此外，为了提高安全性和使用方便性，飞锯通常会配备一些安全装置和附加功能。
通过这些控制原理的实现，飞锯可以更加高效、安全和方便地完成树木修剪和切割的任务。
启停式定尺飞剪控制系统的设计
１ 前 言
在生 产 棒材 或 线材 的钢 厂 中 ． 剪 主要 用 于 飞 对轧件 进 行切 头、 切尾 或定 长剪 切 。 定尺 飞剪是 对 运动 的轧件 实 施定 长剪 切 的设 备 ． 于连 轧线 出 位 口。 目前 常用 的定 尺飞剪有 ３种结 构形 式 ： 电机 启 停式 、 离合 器式 和摆槽 式 。 中电机 起停 式定 尺飞 其 剪是 目前 棒材 连轧线 中应用 比较好 的一种结 构方
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宴 现
关链词 ： 停式 启
飞剪
位Байду номын сангаас置 控制
长 度 控 制
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电 气传 动
２０ ０ ２年
第１ 期
启停 式 定 尺 飞 剪 控 制 系统 的设 计
无 津 电 气传 动 设 计 研 究 所 赵付田 韩 旭
新型焊管飞锯定尺切割系统
新型焊管飞锯定尺切割系统
李金生;段国志
【期刊名称】《钢管》
【年(卷),期】1994(000)002
【总页数】3页(P37-39)
【作者】李金生;段国志
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TG335.75
【相关文献】
1.新型焊管定尺飞锯计算机系统的研制 [J], 郭生民;潘建国;刘子庄
2.焊管定尺飞锯直流驱动控制系统 [J], 杨晓明;李玉贵;毕友明
3.改进飞锯拖动机构提高焊管定尺精度 [J], 赵振全;吕常魁
4.单片机控制高频焊管定尺飞锯系统 [J], 陈威
5.PLC在焊管飞锯定尺控制中的应用 [J], 杨盛;徐健
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试谈定尺飞锯切割系统
随着我国建筑行业的不断发展，对钢管的需求量也不断增加。
与此同时，对钢管的质量、切割工艺、钢管尺寸、切割面是否平滑等要求也越来越高。
这就需要对钢管的切割精度有更严格的管控，钢管的切割一般由飞锯机进行切割，而电脑控制的飞锯切割占据钢管切割行业的主要部分。
切割的精度也就决定了产品的质量。
1、引言
飞锯机是对金属管材进行定尺自动切割的自动化设备，广泛地应用在焊管和型钢的生产线上，它能够对高速运动的钢管实现高精度的自动跟踪在线切割。
目前，进口设备价格昂贵、结构复杂、维护困难。
我国定气动尺飞锯切割设备普遍存在切割精度低、尺寸误差大、可靠性差、机械寿命短等现象，正逐渐被淘汰。
而基于单片机控制的定飞锯弥补了这些缺点，它具有可靠性高、切割精度高、抗干扰能力强、编程调试扩充功能方便等特点。
大大提高了定尺飞锯切割的精度和效率。
2、定尺切割控制原理
定尺飞锯切割控制原理如图1所示，主要由电机驱动器、控制器、编码器（PG）、传感器和电机等构成。
其中：编码器PGI经过测速辊与钢管平稳地接触，将钢管的移动以脉冲的形式送给控制器，经过计算得出钢管移动的速度和即时长度；飞锯车是由电机驱动器驱动的，它的速度是安装在飞锯车上的驱动电机轴编码器PG2测得的，并且可以测得小车前进及后退的行程。
图1 定尺飞锯切割控制原理图图2 锯车速度曲线图
定尺飞锯切割控制原理主要是根据定尺飞锯的运动方式，锯车的工作过程分别是，启动、加速追踪、同步运行、锯切钢管、正向减速、反向加速、反向减速、制动返回原位、等待下一次锯切过程等动作，过程如图2所示。
如果要使一个切割过程准确地完成，并返回原位。
那么，最关键的就是锯车的启动加速以及减速返回停车。
图2中AB部分就是锯车的加速阶段，锯车开始启动并追踪钢管速度，为了使其动态响应性能提高，如果速度偏差越大时，锯车加速的过程越快，随着偏差变小而慢慢减小加速度。
当与定尺长度一致时，锯车速度与钢管速度一致，随即缩短系统超调时间BC。
锯车减速返回原位为GH段。
为了使后续切割更顺
利，需要对减速停车进行控制。
由于惯性作用。
锯车在返回原位时，会产生一定的误差，为了使停车时正好停在原位，需要在减速阶段加速度随着锯车的速度变慢而变小。
3、影响切割精度的因素
为了使钢管实现高精度地动态切割，必须考虑以下3个因素：
（I）返回原位的定位精度：钢管加工速度较高的情况下，因调节时间不够，导致系统未能稳定，在锯车惯性作用下，使锯车返回时，无法准确地返回原位。
因此，为了减少偏差，锯车执行完切割任务后，应该以较小的加速度并且不产生超调，仍能精确地返回。
（2）速度跟踪精度：钢管切割过程中，锯车速度要与钢管速度保持一致，才可以实现钢管切口的平整，但是现有控制系统是难以适应“因加工速度变化幅度较大而需相应改变控制参数”的要求，会形成系统速度跟踪不准，从而影响钢管切口质量、定长切割精度低。
（3）定长切割精度：定尺飞锯控制系统一般采用固定加速度来控制其运行，然后经过计算确定飞锯延时起动时间的方式对钢管切割长度进行控制，这样无法克服落锯点跟踪速度振荡造成的定长切割偏差。
4、基于ARM系列的硬件电路
飞锯机控制系统是主要由CPU、模拟放大电路、信号检测电路、脉冲检测电路和信号给定电路组成。
系统运行时需要对钢管的长度、管速等进行设定，因此，选择CPU是由LPC2132构成，它具有ARM7TDMI-S微处理器内核，具有性能高、功耗低、成本低廉、使用灵活和功能多样等特点。
硬件系统的工作原理，首先是通过脉冲检测电路的光电编码器输出A+、A-、B+、B-信号，再经过光电隔离电路，输入到CPU的正交编码口进行计算输入脉冲。
它的模拟放大电路是由DAC7724运算放大器构成，它是12位数字转模拟芯片，分辨率高达4096级，可以很好的实现模拟量的输出任务。
随后，信号检测电路再通过光电隔离电路将24V的信号转为3.3V的电平输入到CPU中。
信号给定电路把CPU的输出信号。
最后，通过光电隔离电路转为24V的电平信号控制电磁阀。
4.1 ADS集成开发平台介绍
ADS集成开发平台是ARM系列处理器开发平台。
具有编译效率高、代码编写简单、库函数强大等特点。
ADS由GUI集成开发环境、AXD调试器、代码生成工具、指令模拟器、ARM开发包、ARM应用库等所组成。
AXD调试器属于ARM扩展调试器，它支持软件仿真和硬件调试，具有断点、单步等调试功能，可以查看寄存器、反汇编、全局变量、加载、内存地址信息等。
4.2人机交互设计
人机交互界面中的重要环节是参数的输入输出显示。
显示的参数是由键盘进行输入、系统内部数据等方式。
对于LPC2132微处理器，系统定义了模板，工程模板定义了FLASH的起始地址、编译优化等级、片内RAM起始地址、编译连接选项等。
相应的参数根据设定好的格式存放在所指的内存中，启动窗口即可更新。
如果需要保存该参数，就保存在对应EEPROM地址中。
人机交互的软件设计中，采用模块化设计，系统软件是由初始化、主程序、键盘显示器管理模块、中断、功能模块和表格模块构成，其中串口及缺省参数设定、初始化模块等工作。
主程序把各软件模块组合在一起，协调各部分软件工作。
具体是解释指令、识别指令，根据相应的指令给出执行指令的相應模块入口，以保证系统进入工作状态。
5、结论
定尺切割机是焊管生产线上应用技术含量最高的设备。
定尺飞锯控制系统为企业解决了实际的技术困难，它具有工作可靠、结构简单、抗干扰能力强、环境适用性强等优点，提高了切割精度，节约钢材，提高了生产效率，增加企业的经济效益。
因此，飞锯系统质量的决定了焊管生产质量的高低，飞锯系统的硬件设计是重中之重，该系统已投入使用，它具有故障率低、可靠性高、实时性好等特点，大大提升工作效率。
可在定尺飞锯控制系统等领域推广应用。
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