半钢纤维帘布压延机三指展边装置控制系统的研制.docx

半钢纤维帘布压延机三指展边装 置控制系统的研制 development ofcontrol systemwith 3-roll edge expender forsemi-steelfabric calenderzhang jie,wang peng,tian yonglin张杰1，王鹏2，田永林1（ 1 . 桦林佳通轮胎有限公司， 黑龙江牡丹江157032 ； 2.延长石油集团橡胶有限公司，陕西咸阳712044） 摘要： 介绍了用自行设计研制的三指展边装置替代引进意大利鲁道夫半钢纤维帘布压延机入口前的两指扩布器。改进后胶 帘布两边纬线疏展均匀，拓展了整体胶帘布宽度，满足了工艺技术要求；提高了自动化程度。 关键词： 三指展边； plc；纤维帘布；调偏装置；光眼 中图分类号： tq330.493 文章编号： 1009-797x(2014)05-0027-04 文献标识码： b随着国内轮胎生产规模的不断扩大，企业 在提升产能的同时对设备的要求也越来越高。 桦林佳通公司作为全国首家引进国外子午胎生 产线的企业，为降低设备损耗，提高设备运行 效率，针对早期引进设备运行中存在的问题进 行了技术改造。笔者通过消化吸收国外生产线 的自动控制系统技术，结合生产线实际情况， 自行设计、制造了三指展边装置并将其投入到 鲁道夫两用（钢丝、纤维）压延机联动生产线 上使用，提高了联动生产线的胶帘布宽度与两 边纬线的疏密均匀度，降低了无形损耗，节约 了成本，提升了产能。 “ s”型压延机入口前，靠两椎体形钢胶辊，由 摩擦和杠杆力舒展纤维帘布两侧边缘的。由于 该装置随纤维帘布规格的变化，是由人力进行 调整，人为因素影响着其舒展宽度质量。其装 置对压延联动线生产的速度、张力、规格的变 化，无跟随变化控制。在更换压延纤维帘布规 格时，靠手动频繁调整丝杠手柄定位，易造成 纤维胶帘布宽度达不到工艺技术要求，其边缘 纬线不均匀，易造成无形损耗、降低生产率。 为消除此瓶颈，经评估、测算和可行性研析， 设计、制造了全自动三指展边装置。 2机械装置 三指展边器机械 装置结构如图 1 所示，其装 1改进两指扩布器原因 意大利鲁道夫公司制造的半钢子午胎钢 丝、纤维两用压延生产线是我司于 1998 年引进 的，主要用来生产半钢丝子午胎用各种规格的 钢丝、纤维胶帘布。 该生产线的两指扩布器是在纤维帘布进入 作 者 简 介 ： 张 杰（ 1 96 5 ） ， 从 事 橡 胶 电 气 专 业 技 术 工作 28 年， 工程 师， 已 发表 专业 技术 论文 2篇 ， 独立 完成 的意 大利进口循环水冷却系统国产化改造项目，获黑龙江省科协 颁发“讲理想、比贡献”奖。 收稿日期：2013-11-12 27 2014年第40卷橡塑技术与装备（橡胶版）china rubber/plastics technology and equipment（rubber edition）置由装置架、调宽机构和展边机构等构成。 定位帘布宽度操作。在自动状态下，由两侧电 眼监视帘布的边缘，当帘布窄时，帘布的边线 偏离电眼的中线时，中间一指和下边两指相对 和向内（拉伸和梳理）运动。致使帘布调宽和 得到梳理，当达到宽度时三指保持现状态。反 之亦然。该装置通过自动控制操作将压延前的 帘布幅面调宽、边部密度梳理均匀。从而使压 延后的胶帘布满足工艺技术要求。 自动控制系统 整体控制和驱动装置布线示意图见图 2 。工 作时均由 plc 输出执行驱动运动或给定位置信 号。 3.1 1 气缸； 2 连杆； 3 调宽机构； 4 滑架； 5 检测电眼； 6 上辊筒； 7 帘布位置； 8 装置架； 9 固定架； 10 滑道； 11 丝杠； 12 电动机； 13 左下辊筒； 14 右下辊筒； 15 机构架； 16 展边机构 图 1三指展边器机械装置图 2.1 调宽机构 调宽机构（见图 1 ）由滑道、滑架、丝杠和 电动机构成，滑道和电动机分别安装在装置架 上，滑架安装在滑道上，丝杠安装在装置上， 并与滑架上的丝母相配合，丝杠一端的从动传 动轮，通过传动带与电动机轴上的主动传动轮 相连。 展边机构 展边机构（见图 1 ）由机构架、上辊筒、左 下辊筒、右下辊筒、连杆机构和气缸构成。展 边机构安装在调宽机构滑架上，随滑架前后移 动，进行调宽。连杆机构安装在机构架上，上 辊筒在上，左下辊筒和右下辊筒一左一右在下 呈“品”字形分布，且轴向相互平行，分别连 接在连杆机构上。气缸缸体安装在机构架上， 气缸活塞杆连接在连杆机构上带动连杆机构 动作，控制上方的上辊筒和下方的左下辊筒和 右下辊筒上下对向或背向运动，张紧或放松帘 布，从而实现梳理、展边。 2.2 图 2自动控制系统布线示意图 3.2plc 自动控制系统 plc 自动控制系统如图 3 所示。图 3 中开关 量输入部分是将手动调定帘布宽度按键和两端 位置信号送入 plc 中；模拟量输入是将外置电 眼发射至反光板反射回收后，即返回信号送入 plc 微处理器中处理；触摸屏是将各种帘布规 格宽度、三指展边辊筒压力调节区域数值送入 plc 中参与展边数据比对、计算，再由模拟输 出单元控制三指展边辊筒运动；开关量输出是 将 plc 过程控制指令送出，驱动电动机拖动展 边机构运动。 3三指展边装置控制过程 三指展边装置使用时安装在压延机前端纤 维帘布入口处左右边各一台。采用固定架固 定，每台调整架都能平转 180 ，可依据帘布宽 度自动调整定位。当工作时，三指（三辊筒） 其中间一指位于帘布上方，另两指位于下方。 通过调宽驱动器驱动展边器上的检测电眼中线 自动控制 3.2.1 自动控制是利用图 1 中的电眼和与其 相匹配 的反光板对帘布边缘进行定位。电眼分为左、 中、右三个限位。无论帘布边缘遮挡哪个位 置，电眼都会实时将检测数据送回 plc 微处理 28 第40卷 第5期张杰 等半钢纤维帘布压延机三指展边装置控制系统的研制 图 3plc控制系统示意图 器进行比对处理。然后，再将处理结果送到模 拟量输出，经电气转换器驱动三指展边执行机 构来梳理、控制帘布宽度。其软件执行过程见 图 4 。用户程序设计 3.2.3 用户程序设计见图 4 所示（用户程序 流程框 图）。 4使用后的效果 半钢纤维帘布压延机三指展边装置控制系 统经过投入生产使用，达到了预期设计技术要 求： （ 1 ）效果：投入使用后可达到：一侧 展 边 5 2 5 m m ； 两 侧 边 缘 帘 线 排 列 疏 密 度 均 匀； （ 2 ）经济效益：按照压延新、旧扩布装置 实际发生功能对比，每年可减少纤维帘布无形 损耗金额达 115.1 万元； （ 3 ）节省采购设备费用：采购一套三指展 边器需 45 万元，自行研制费用 7 万元，每套可节 约 38 万元。 （ 4 ）提高生产效率，减轻工人的劳动强 度，且操作简单、灵活。 5结束语 通过此项研制和对生产线关键环节的改 图 4用户程序流程框图 3.2.2 手动控制 进，大大提高了设备使用效率，对引进的设备 有类似可降低无形损耗和提升产能的生产线均 可借鉴，其年经济效益十分可观。 手动控制在做准备工作时使用，或将三指 展边装置托动到所需帘布宽度位置等。 development of control systemwith 3-roll edge expender forsemi-steel fabric calenderzhang jie,wang peng,tian yonglin(1.birch forest giti tire co., ltd,mu danjiang,157032,hei longjiang ,china;2. extend the oil group rubb er co., ltd,xian yang 712044,shan xi,china)abstract: this pap er introduc ed the designed and developed 3-roll edg e expender repla cing two 29 2014年第40卷橡塑技术与装备（橡胶版）china rubber/plastics technology and equipment（rubber edition）roll expender in front of the entrance to rudolph semi steel fab ric c alender from italy. weft on both sides of the im prove d ply is even, expa nding the whole width, satisfying the re quireme nts of te chnolog y， improved the degree of autom ation.key words: 3- roll edg e; plc; fab ric cord; set off device; photo eye（xs-02）汇川技术 2013 年度技术研讨会 暨十周年庆上海站成功举办 201 3 年 12 月 27 日，汇 川技术 201 3 年度技 术 研讨会暨十周年庆上海站，于上海华纳国际会 议中心成功举行。本次会议由汇川技术上海片 区主办，邀请了各界合作伙伴 200 余人齐聚一 堂，共同分享了一次技术交流盛宴，重温和汇 川一同携手走过的岁月。 汇川技术上海片区总经理王伟、控制技术 产品线研发总监周宝廷、控制技术产品线市场 部副总经理余昭庆及汇川技术上海片区全体同 仁参加了此次会议。 在技术研讨部分，由上海片区浦西区域经 理孙恒孝先生和行业拓展高级经理李恩泽先生 联袂介绍了“运动与控制”和“传动与重装” 两大产品系列。 在“运动与控制”环节，孙恒孝先生重点 推介了拥有卓越性能和易用性的 is620p 系列伺 服产品、以及具备优秀人机交互和扩展功能的 新款空压机控制器。其中，汇川技术 2013 年度 领衔产品之一的is620p系列伺服，以其 1.2khz 的快速响应频率、 20bi t 高精度省线式编码器、 16bi t 高精度模拟量输入和完美的易用方式等特 点赢得了广大合作伙伴的认可。 在“传动与重装”环节，李恩泽先生重点 介绍了面向小型自动化的 md210/310 系列变频 器、高功率密度的 md500 变频器、煤矿行业 专机 cm3000 防爆变频器以及重型装备领域的 hd9x 高压变频器和 he 系列工程传动产品。其 中， m d500 变频器凭借着高功率密度、宽电压 等级、全系列 ce 认证等特点获得了嘉宾的认 可。 he200/300 系列工程传动产品以其诸如轨 道交通、电铲、石油钻探等领域的成熟应用， 赢得来宾们的称赞。 在会议最后，由汇川技术上海片区总工程 师张日勋先生和全体嘉宾共同探讨了汇川产品 在多个行业的应用案例。从技术沿袭历史到行 业特点和工艺、再到未来技术展望，伴随着深 入浅出的讲解，把会场气氛推向了一个新的 高潮。欲进一步了解汇川技术， 请访问 www. 。周丽供稿 卡博特推出气相白炭黑新品种 2013 年 12 月 13 日，卡博特公司宣布推出 ca b - o - si l cl a rus 3160 气相白 炭黑，一种应 用于液体硅橡胶（ lsr ）的亲水性新产品。这 种新型气相白炭黑通过提供高度的补强作用而 又不牺牲透明度，并尽量减少因老化引起的变 色来改善透明硅橡胶的性能。 卡博特公司表示，开发这种新产品旨在满 足亚太地区对高性能添加剂特别是用户喜欢 的高表面