1、引言

鋼筋矯直定尺剪切機作為鋼材加工機械的一種，也屬于低技術含量的機械設備、靠產量獲取利潤的行業。但隨著市場競爭的日趨激烈，也開始由拼成本、價格，向拼質量、技術含量、加工能力過渡。廣州博瑋伺服科技應成都某金屬加工機械生產企業的要求，共同就該企業的鋼筋矯直定尺剪切機進行了設備改進。

改進的設備為F4～F14mm帶肋鋼筋的矯直定尺切斷和F4～F14mm的光圓鋼筋矯直定尺切斷設備，主要由送料、矯直和切斷三部分組成。對于剪切部分主要為追剪（氣動垂直剪切）、直接啟制動型盤刀、剪切兩種剪切方式。

2、解決方案

出于穩妥、降低設備改進風險的考慮，此次設備改進項目采取了循序漸進的方式，經歷了四個改進階段。

階段一：舊設備改造

采取在原有的直接啟制動型盤刀剪切機的剪切電機加上BWS系列伺服控制器的方法實現就設備改造。改造設備的機械結構如圖1所示。

（1）改造原理

通過直接上下電控制30KW送料電機帶動幾組整形輥將鋼筋送入矯直部分矯直后，送入剪切部分進行定尺切斷；切斷部分保持原有7.5KW普通異步電機，連接減速比11的減速機，帶動分矩箱和盤刀進行切斷。

由于BWS-BB伺服控制器具有加減速控制和位置控制功能，所以只要能保證切刀在同一位置啟動，通過良好的加減速控制功能，保持每一次接到撞塊上接近開關給出剪切信號后刀盤從啟動到停止的動作時間一致，就能在送料速度穩定的情況下獲得較好的剪切精度。同時配于BWS伺服控制器獨有的Qmcl語言進行軟件編程，可方便、靈活的實現以上功能。

（2）改造效果

以剪切F12mm的帶肋鋼筋剪切效果為例。

Ø        剪切精度：20～30毫米（改造前精度為500～700毫米）；

Ø        最快送料速度：1.4～1.6 米／分；

Ø        電機溫度明顯下降，機械沖擊減小；

Ø         提高了加工質量、加工效率。

（3）項目改造分析

Ø         剪切精度、送料速度有所提高，但仍存在提高空間。原因在于：

①     采取“電機＋減速機＋分矩箱＋刀盤”的機械結構，造成剪切部分慣量很大，電

機速度調整范圍較大，再加上減速機傳動，在動作反應時間上性能較差。

②     普通異步電機性能較差，加減速能力不足；直接上下電控制的30KW送料電機送

料速度波動較大。

Ø         通過撞塊上接近開關給出剪切信號的方式，由于接觸位置不同會帶來一定誤差，

而其改變鋼筋長度十分不方便。

階段二：升級控制方式——碼盤測長發出剪切信號

在第一階段改造基礎上，在矯正輥后外加測長輥，測長棍后端連接編碼器，測長棍隨鋼筋旋轉發出長度脈沖，當到達設定脈沖數（長度）后，采用第一階段相同的方式進行剪切。測長棍安裝如圖2所示。

（1）改進效果

仍以剪切F12mm的帶肋鋼筋剪切效果為例，與第一階段改造效果比較，具有如下改進：

Ø        剪切精度：小于20毫米；

Ø        可方便改變剪切長度；

Ø        避免了撞塊方式的接觸誤差。

    （2）項目改進分析

剪切精度得到進一步提高，但無法排除送料速度波動帶來的誤差，且電機性能較差，故仍存在精度提高的空間。

階段三：控制理論的進一步完善——同步控制剪切

進一步改進測長（測速）裝置和減振裝置；將直接啟制動送料電機加裝電磁調速裝置，進一步提高送料的速度和速度的穩定性。

（1）剪切原理：測長編碼器既可以測出鋼筋長度同時又可以測出鋼筋移動的速度，當編碼器測到計長脈沖（鋼筋設定長度）到達后開始剪切；剪切的過程中，利用BWS伺服控制器保持速度和位置同步的性能，保持切刀和鋼筋的移動距離和速度一致（同步），就可以排除由于鋼筋移動速度波動帶來的誤差。

（2） 改進效果

以剪切F10mm的光圓鋼筋為例。

剪切精度：2～5毫米

最快送料