CN117361202A - 带材的切边装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带材的切边装置及其控制方法，其涉及带钢加工技术领域，所述带材的切边装置包括：相并列设置第一张力辊和第二张力辊；设置在所述第一张力辊和所述第二张力辊之间的至少一个具有切边件的切边机构；带材经过所述第一张力辊的侧壁后，所述带材的至少一侧经过所述切边件纵向剪切后，再经过所述第二张力辊的侧壁后输出；其中，所述第一张力辊、所述第二张力辊与所述刀盘分别位于所述带材的不同面；所述第一张力辊的侧壁的中部向两侧直径逐渐减小；所述第二张力辊的侧壁的中部向两侧直径逐渐减小。本申请能够解决带材在剪切过程中出现的切边不良、带材宽度尺寸精度受到影响的问题。

Description

带材的切边装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及带钢加工技术领域，特别涉及一种带材的切边装置及其控制方法。

背景技术

在带材的生产机组的纵向剪切作业中，带材在纵向剪切圆盘剪剪切时两刀盘对带材具有横向力的挤压作用，往往会导致带材微微中部拱出，从而存在带材切边不良、带材宽度尺寸精度受到影响的缺陷。这种现象在例如带钢一类的金属带材中尤其明显。这一缺陷的产生，一方面是因为带材在刀盘的对向挤压下容易变形，二是带材被挤压后往往会出现刀盘无法实现剪切的操作。

另外，带钢等带材本身强度越低，剪切过程更加容易产生边部毛刺的缺陷，而针对部分在常温下表现出脆性的金属带材，纵向切边过程中出现的带材横向力挤压、横向位移、以及为固定带钢所使用的大张力机构等都可能导致边裂、断带、无法切割等问题，从而影响实际生产效率。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种带材的切边装置及其控制方法，其能够解决带材在剪切过程中出现的切边不良、带材宽度尺寸精度受到影响的问题。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种带材的切边装置，所述带材的切边装置包括：

相并列设置第一张力辊和第二张力辊；

设置在所述第一张力辊和所述第二张力辊之间的至少一个具有切边件的切边机构；带材紧贴着经过所述第一张力辊的侧壁上方后，所述带材的至少一侧经过所述切边件纵向剪切后，再紧贴着经过所述第二张力辊的侧壁上方后输出；其中，所述第一张力辊的侧壁的中部向两侧直径逐渐减小；所述第二张力辊的侧壁的中部向两侧直径逐渐减小。

优选地，所述第一张力辊的侧壁的中部向两侧直径逐渐减小以使所述第一张力辊的侧壁两端的倾斜度在1度至15度之间；和/或，

所述第二张力辊的侧壁的中部向两侧直径逐渐减小以使所述第二张力辊的侧壁两端的倾斜度在1度至15度之间。

优选地，所述第一张力辊的侧壁两端的倾斜度与所述第二张力辊的侧壁两端的倾斜度相等。

优选地，所述切边件为切边圆盘剪，所述切边圆盘剪的剪切方向能够在与带材表面法线成-1°至1°之间的剪切角度。

优选地，所述带材的切边装置包括：

带材限位机构，所述带材限位机构至少包括六对夹送辊，分别为第一对夹送辊、第二对夹送辊、第三对夹送辊、第四对夹送辊、第五对夹送辊和第六对夹送辊；其中，在所述带材的移动方向上，所述第一对夹送辊和所述第二对夹送辊位于所述第一张力辊和所述切边件之间，且分别对所述带材的两端进行夹送；

在所述带材的移动方向上，所述第三对夹送辊和所述第四对夹送辊位于所述第二张力辊和所述切边件之间，且分别对切边后的所述带材的两端进行夹送；

在所述带材的移动方向上，所述第五对夹送辊和所述第六对夹送辊位于所述第一对夹送辊、所述第二对夹送辊和所述第三对夹送辊、所述第四对夹送辊之间，在所述带材的宽度方向上，当具有切边件的切边机构为两个时，且两个所述切边件分别对所述带材的两端进行纵向剪切作业时，所述第五对夹送辊和所述第六对夹送辊位于两个所述切边件之间，所述第五对夹送辊和所述第六对夹送辊分别位于所述带材的左半侧和右半侧。

优选地，六对所述夹送辊的轴线的倾斜度与所述第一张力辊的侧壁两端的倾斜度相等。

优选地，每一对所述夹送辊包括：上压辊和下托辊，所述带材从所述上压辊和所述下托辊之间经过；上压辊安装架，所述上压辊安装在所述上压辊安装架上；下托辊安装架，所述下托辊安装在所述下托辊安装架上；

所述带材限位机构还包括：上压辊支架；连接在所述上压辊支架和所述上压辊安装架之间的上液压伸缩单元，所述上液压伸缩单元通过伸缩以调节所述上压辊支架的倾斜度；下托辊支架；连接在所述下托辊支架和所述下托辊安装架之间的下液压伸缩单元，所述下液压伸缩单元通过伸缩以调节所述下托辊安装架的倾斜度。

优选地，通过所述下液压伸缩单元改变下托辊安装架的倾斜度或通过所述上液压伸缩单元改变所述上压辊支架的倾斜度，从而改变对所述带材的半侧的压力，进而对所述带材进行导向纠偏。

优选地，所述带材限位机构还包括：

角度检测装置，其用于对所述上压辊安装架和/或所述下托辊安装架的倾斜度进行检测。

优选地，所述带材的切边装置还包括：

在所述带材的移动方向上，位于所述切边件上游的加热单元，所述加热单元用于对所述带材的宽度方向上进行分区加热，以使得所述带材的边缘区域的温度高于所述带材中部区域的温度。

优选地，所述带材的边缘区域的温度高于所述带材中部区域的温度小于等于150度，所述带材被所述切边件剪切的位置位于所述边缘区域中。

优选地，当切边机构采用圆盘切边机构时，所述切边机构的侧向间隙值GAP的设置值具体如下：

所述切边机构的剪刃重叠度LAP的设置值具体如下：

其中，h表示带材的厚度，单位为毫米；a、b、c、d表示计算及经验系数，分别由带材强度、切削长度、厚度、毛刺长度参数综合判定选取；l₁和l₂表示切面断面结构参数，由L1压馅区长度、L2切断区长度、L3撕裂区长度综合决定。

优选地，当所述带材为带钢时，l₁和l₂的具体取值参照表1，

表1计算及经验参数l对照表

L1压馅区长度/L2切断区长度	l1
		0～0.1	1.1
0.1-0.5	1
		0.5～0.7	0.8
0.7～1	0.7
		>1	0.5
		L2切断区长度/L3撕裂区长度	l2
0～1	0.5
		1～2	1
2～5	1.1
		>5	1.2

；

a、b、c、d的具体取值参照表2至表5，

表2计算及经验参数a对照表

表3计算及经验参数b对照表

表4计算及经验参数c对照表

厚度mm	c1
		0.3-0.7	0
0.7-1.3	0.46
		1.4-2.8	0.16
2.9-3.3	0
切削长度km	c2
		0-20	1
20-80	1.02
		80-120	1.05

表5计算及经验参数d对照表

优选地，当所述切边机构的侧向间隙值GAP的设置值、所述切边机构的剪刃重叠度LAP的设置值确定后，进行试切边，根据试切边的结果参数进一步迭代确定新的所述切边机构的侧向间隙值GAP的设置值、所述切边机构的剪刃重叠度LAP的设置值，之后重新调节切边机构的设备参数。

一种带材的切边装置的控制方法，所述带材的切边装置的控制方法包括：

获取带材的参数信息，所述参数信息包括带材的钢种、屈服强度、抗拉强度、厚度、切割长度、L1压馅区长度、L2切断区长度、L3撕裂区长度、L4毛刺区长度、切削长度；

根据所述带材的参数信息得到切边机构的侧向间隙值GAP、切边机构的剪刃重叠度LAP，所述切边机构的侧向间隙值GAP的计算过程具体如下：

所述切边机构的剪刃重叠度LAP的计算过程具体如下：

其中，h表示带材的厚度，单位为毫米；a、b、c、d表示计算及经验系数，分别由带材强度、切削长度、厚度、毛刺长度参数综合判定选取；l₁和l₂表示切面断面结构参数，由L1压馅区长度、L2切断区长度、L3撕裂区长度综合决定；

调整所述切边机构的参数至计算得到的切边机构的侧向间隙值GAP、切边机构的剪刃重叠度LAP，之后进行试切边；

根据试切边的结果参数进一步迭代确定新的所述切边机构的侧向间隙值GAP、所述切边机构的剪刃重叠度LAP，调整所述切边机构的参数至新的所述切边机构的侧向间隙值GAP、所述切边机构的剪刃重叠度LAP，如此循环，直到带材的切边后的质量符合要求，之后开启正式切边。

本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

由于所述第一张力辊的侧壁的中部向两侧直径逐渐减小，所述第二张力辊的侧壁的中部向两侧直径逐渐减小，第一张力辊、所述第二张力辊紧贴着带材对带材起到支撑作用，在上述结构下，带材的横截面的形状也会与第一张力辊、所述第二张力辊的侧壁相匹配，这样一来，带材在第一张力辊、所述第二张力辊上的位置相对稳定，因此可以在减小带材固定张力需求的前提下减少边部张力，防止在被切边机构进行纵向剪切作业时出现边裂及断带的产生。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明实施例中带材的切边装置的俯视图；

图2为图1中A-A处第一张力辊的剖面图；

图3为图1中B-B处的剖面图；

图4为图1中C-C处的剖面图；

图5为本发明实施例中带材剪切后的断面结构示意图；

图6为本发明实施例中GAP、LAP自动检测控制的逻辑示意图。

以上附图的附图标记：

1、上液压伸缩单元；2、上压辊支架；3、带材；4、切边机构；5、下托辊；6、下液压伸缩单元；7、上压辊；8、角度检测装置；9、第一张力辊；10、加热单元；11、辊套；12、刚性芯轴；13、第二张力辊；14、夹送辊；15、切边件；16、上压辊安装架；17、下托辊安装架；18、下托辊支架。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了能够解决带材在剪切过程中出现的切边不良、带材宽度尺寸精度受到影响的问题，在本申请中提出了一种带材的切边装置，图1为本发明实施例中带材的切边装置的俯视图，图2为图1中A-A处第一张力辊9的剖面图，如图1和图2所示，带材的切边装置可以包括：第一张力辊9和第二张力辊13；具有切边件15的切边机构4。其中，第一张力辊9和第二张力辊13相并列设置，两者在带材3的移动方向上并列设置。第一张力辊9和第二张力辊13的轴向可以相互平行，以使带材3经过第一张力辊9和第二张力辊13的侧壁，带材3位于第一张力辊9和第二张力辊13的侧壁上方。

至少一个具有切边件15的切边机构4设置在第一张力辊9和第二张力辊13之间，切边机构4用于对带材3的至少一侧的边缘进行纵向剪切作业。当需要对带材3的两侧的边缘进行纵向剪切作业时，可以设置在两个具有切边件15的切边机构4。每一个具有切边件15的切边机构4对带材3的一侧的边缘进行纵向剪切作业。两个具有切边件15的切边机构4可以相对设置，从而同时对带材3的两侧的边缘进行纵向剪切作业。

带材3紧贴着经过第一张力辊9的侧壁后，带材3的至少一侧经过切边件15纵向剪切后，再紧贴着经过第二张力辊13的侧壁后输出。一般而言，第一张力辊9、第二张力辊13位于带材3的下表面下方，以起到对带材3的支撑作用。

其中，第一张力辊9的侧壁的中部向两侧直径逐渐减小。第二张力辊13的侧壁的中部向两侧直径逐渐减小。由于第一张力辊9、第二张力辊13紧贴着带材3对带材3起到支撑作用，在上述结构下，带材3的横截面的形状也会与第一张力辊9、第二张力辊13的侧壁相匹配，这样一来，带材3在第一张力辊9、第二张力辊13上的位置相对稳定，因此可以在减小带材3固定张力需求的前提下减少边部张力，防止在被切边机构4进行纵向剪切作业时出现边裂及断带的产生。

在一些实施方式中，第一张力辊9的侧壁的中部向两侧直径逐渐减小以使第一张力辊9的侧壁两端的倾斜度在1度至15度之间。同样的，第二张力辊13的侧壁的中部向两侧直径逐渐减小以使第二张力辊13的侧壁两端的倾斜度在1度至15度之间。第一张力辊9和第二张力辊13的侧壁的倾斜度不易过大，否则会造成带材3出现折痕。

在一些实施方式中，第一张力辊9的侧壁两端的倾斜度与第二张力辊13的侧壁两端的倾斜度可以基本相等。

如图2所示，第一张力辊9和第二张力辊13分别可以包括刚性芯轴12和包覆或套设在刚性芯轴12外的辊套11，辊套11的外侧壁的中部向两侧直径逐渐减小。

在一些实施方式中，切边件15可以采用切边圆盘剪。切边圆盘剪的剪切方向能够在与带材3表面法线成-1°至1°之间的剪切角度。通过上述结构可以配合不同的倾斜度的第一张力辊9和第二张力辊13，从而进一步缓解切边低强度金属带材易产生边部毛刺缺陷、高强度金属带材种易产生边裂的问题。

在一些实施方式中，带材的切边装置可以包括：带材限位机构。带材限位机构用于进一步控制带材3在其宽度方向的前进位置，防止出现偏移。图3为图1中B-B处的剖面图，图4为图1中C-C处的剖面图，如图1、图3和图4所示，带材限位机构至少包括六对夹送辊14，分别为第一对夹送辊14、第二对夹送辊14、第三对夹送辊14、第四对夹送辊14、第五对夹送辊14和第六对夹送辊14。其中，在带材3的移动方向上，第一对夹送辊14和第二对夹送辊14位于第一张力辊9和切边件15之间，且分别对带材3的两端进行夹送。在带材3的移动方向上，第三对夹送辊14和第四对夹送辊14位于第二张力辊13和切边件15之间，且分别对切边后的带材3的两端进行夹送。在带材3的移动方向上，第五对夹送辊14和第六对夹送辊14位于第一对夹送辊14、第二对夹送辊14和第三对夹送辊14、第四对夹送辊14之间。在带材3的宽度方向上，当具有切边件15的切边机构4为两个时，且两个切边件分别对带材3的两端进行纵向剪切作业时，第五对夹送辊14和第六对夹送辊14位于两个切边件15之间，第五对夹送辊14和第六对夹送辊14分别位于带材3的左半侧和右半侧。

在一些实施方式中，如图4所示，带材3的宽度可以超过第一对夹送辊14和第二对夹送辊14之间的间距。在经过切边件15纵向剪切之后，如图3所示，带材3的宽度可以小于第一对夹送辊14和第二对夹送辊14之间的间距。

通过上述结构，带材3的边缘在经过切边件15被进行纵向剪切之前、之后均有夹送辊14对带材3的两侧分别进行限位控制，在带材3被剪切时也有夹送辊14分别对带材3剪切处之间的中部区域的左右两侧进行限位控制。利用六对夹送辊14可以进一步降低带材3固定张力需求，并可防止切边件15剪切带材3边的过程中产生的带材3横向力挤压及横向位移，从而缓解带材3切边时低强度金属带材易产生边部毛刺缺陷、高强度金属带材易产生边裂问题。

在一些实施方式中，六对夹送辊14的轴线的倾斜度可以与第一张力辊9的侧壁两端的倾斜度相等。其中，三对夹送辊14位于带材3中线的左侧，三对夹送辊14位于带材3中线的右侧，带材3中线的左侧的三对夹送辊14的倾斜度与第一张力辊9的侧壁左侧的倾斜度相等；带材3中线的右侧的三对夹送辊14的倾斜度与第一张力辊9的侧壁右侧的倾斜度相等。通过上述方式从而使得整个带材3的左右两侧分别保持平整，以便于带材3的边缘在经过切边件15被进行纵向剪切。

在一些实施方式中，每一对夹送辊14包括：上压辊7和下托辊5，带材3从上压辊7和下托辊5之间经过；上压辊安装架16，上压辊7安装在上压辊安装架16上；下托辊安装架17，下托辊5安装在下托辊安装架17上。带材限位机构可以包括：上压辊支架2；连接在上压辊支架2和上压辊安装架16之间的上液压伸缩单元1，上液压伸缩单元1通过伸缩以调节上压辊支架2的倾斜度；下托辊支架18；连接在下托辊支架18和下托辊安装架17之间的下液压伸缩单元6，下液压伸缩单元6通过伸缩以调节下托辊安装架17的倾斜度。

例如，在一些实施方式中，上液压伸缩单元1可以为一个，上液压伸缩单元1的一端与上压辊支架2相铰接，上液压伸缩单元1的另一端与上压辊安装架16相铰接。上压辊支架2和上压辊安装架16之间直接或间接通过连接件相铰接。在上液压伸缩单元1进行伸缩时，从而控制上压辊支架2的倾斜度，进而控制上压辊7的倾斜度。在其它实施方式中，上液压伸缩单元1可以为两个，一个上液压伸缩单元1的一端与上压辊支架2相铰接，两个上液压伸缩单元1的另一端与上压辊安装架16相铰接，另一个上液压伸缩单元1的一端可以与上压辊支架2相固定连接，也可以相铰接。

在一些实施方式中，下液压伸缩单元6可以采用与上液压伸缩单元1相类似的安装方式。在其它可行的实施方式中，下托辊支架18可以沿竖直方向延伸，其上端与下托辊安装架17的一端相铰接。下液压伸缩单元6的一端铰接连接在下托辊安装架17的另一端，下液压伸缩单元6的另一端铰接连接在下托辊支架18上。通过上述方式，下液压伸缩单元6也可以通过伸缩调节下托辊安装架17的倾斜度。

通过下液压伸缩单元6改变下托辊安装架17的倾斜度或通过上液压伸缩单元1改变上压辊支架2的倾斜度，从而改变对带材3的半侧的压力，进而对带材3进行导向纠偏。利用上述方式可以控制带材3向左侧偏移或向右侧偏移。

在一些实施方式中，带材限位机构可以包括：角度检测装置8，其用于对上压辊安装架16和/或下托辊安装架17的倾斜度进行检测。例如，角度检测装置8可以安装在下托辊支架18的上端与下托辊安装架17的一端相铰接位置处，从而便于检测托辊安装架的倾斜度。通过角度检测装置8可以精确的实现上压辊安装架16和/或下托辊安装架17的倾斜度的调节。

在一些实施方式中，带材的切边装置可以包括：在带材3的移动方向上，位于切边件15上游的加热单元10。加热单元10用于对带材3的宽度方向上进行分区加热，以使得带材3的边缘区域的温度高于带材3中部区域的温度。加热单元10可以沿带材3的宽度方向延伸，带材3的宽度方向上，加热单元10可以覆盖整个带材3。当带材3具有电磁感应属性时，加热单元10可以采用电磁感应的加热形式分区对带材3进行加热，以控制带材3不同区域的温度。在其它实施方式中，加热单元10也可以采用火焰加热的方式分区对带材3进行加热，以精细的控制带材3不同区域的温度。

通过加热单元10，可以使得带材3的边缘区域的温度高于带材3中部区域的温度小于等于150度，带材3被切边件15剪切的位置位于边缘区域中。通过上述方式可以有效减少带材3边缘处的张力，降低边裂和断带的风险；进一步的，可以减轻固定带材3的张力需求，降低常温脆性金属带材易出现断带的风险。

在一些实施方式中，当切边机构4采用圆盘切边机构4时，切边机构4包括具有圆盘剪的刀箱，切边件15包括圆盘剪。

切边机构4的侧向间隙值GAP的设置值具体可以如下：

切边机构4的剪刃重叠度LAP的设置值具体如下：

其中，h表示带材的厚度，单位为毫米；a、b、c、d表示计算及经验系数，分别由带材强度、切削长度、厚度、毛刺长度参数综合判定选取；l₁和l₂表示切面断面结构参数，由L1压馅区长度、L2切断区长度、L3撕裂区长度综合决定，图5为本发明实施例中带材剪切后的断面结构示意图，L1-L4如图5中所示，L4表示毛刺区长度，L＝L1+L2+L3＝h。

进一步的，当带材3为带钢时，l₁和l₂的具体取值参照表1，

表1计算及经验参数l对照表

a、b、c、d的具体取值可以参照表2至表5，

表2计算及经验参数a对照表

Mpa	强度	a1
			<220	低	0.1
220-300	中	0.11
			>300	高	0.12
				带钢厚度mm	a2
	0.3-2.6	1
				2.7-3.3	0
				切削长度km	a3
	0-20	1
				20-80	0.95
	80-120	0.9

表3计算及经验参数b对照表

表4计算及经验参数c对照表

表5计算及经验参数d对照表

图6为本发明实施例中GAP、LAP自动检测控制的逻辑示意图，如图6所示，当切边机构4的侧向间隙值GAP的设置值、切边机构4的剪刃重叠度LAP的设置值确定后，进行试切边。通过传感器检测带材的切边质量，当带材切边后的边部质量不符合要求时，根据试切边的结果参数进一步迭代确定新的切边机构4的侧向间隙值GAP的设置值、切边机构4的剪刃重叠度LAP的设置值。根据新的切边机构4的侧向间隙值GAP的设置值、切边机构4的剪刃重叠度LAP的设置值重新自动调节切边机构4的设备参数，之后再进行切边，如此可以不断循环对切边机构4的侧向间隙值GAP的设置值、切边机构4的剪刃重叠度LAP的设置值进行优化，直到带材的切边后的质量符合要求，之后开启正式切边。通过上述闭环控制切边机构4的设备参数可以提高带材的切边质量，进一步缓解切边低强度金属带材易产生边部毛刺缺陷、高强度金属带材易产生边裂的问题，尤其适用于带钢。

在一些实施方式中，在设置切边机构4的侧向间隙值GAP和切边机构4的剪刃重叠度LAP之前，先根据第一张力辊9、第二张力辊13与带材之间配合情况调整切边圆盘剪的倾斜度以及带材限位机构中夹送辊14的倾斜度。

在本申请中还提出了一种带材的切边装置的控制方法，带材的切边装置的控制方法可以包括以下步骤：

获取带材的参数信息，参数信息包括带材的种类、屈服强度、抗拉强度、厚度、切割长度、L1压馅区长度、L2切断区长度、L3撕裂区长度、L4毛刺区长度、切削长度。

根据带材的参数信息得到切边机构4的侧向间隙值GAP、切边机构4的剪刃重叠度LAP，切边机构4的侧向间隙值GAP的计算过程具体如下：

切边机构4的剪刃重叠度LAP的计算过程具体如下：

其中，h表示带材的厚度，单位为毫米；a、b、c、d表示计算及经验系数，分别由带材强度、切削长度、厚度、毛刺长度参数综合判定选取；l₁和l₂表示切面断面结构参数，由L1压馅区长度、L2切断区长度、L3撕裂区长度综合决定。

调整切边机构4的参数至计算得到的切边机构4的侧向间隙值GAP、切边机构4的剪刃重叠度LAP，之后进行试切边。

根据试切边的结果参数进一步迭代确定新的切边机构4的侧向间隙值GAP、切边机构4的剪刃重叠度LAP，调整切边机构4的参数至新的切边机构4的侧向间隙值GAP、切边机构4的剪刃重叠度LAP，如此循环，直到带材的切边后的质量符合要求，之后开启正式切边。

通过上述方法控制切边机构4的设备参数可以提高带材的切边质量，进一步缓解带材切边低强度金属带材易产生边部毛刺缺陷、高强度金属带材易产生边裂的问题，尤其适用于带钢。而且，通过上述方法可以限制由于侧向位移、侧向力、以及侧向间隙值和剪刃重叠度与带材组织特性不适配所导致的低强度金属带材易产生边部毛刺缺陷、高强度金属带材易产生边裂的问题。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种带材的切边装置，其特征在于，所述带材的切边装置包括：

相并列设置第一张力辊和第二张力辊；

设置在所述第一张力辊和所述第二张力辊之间的至少一个具有切边件的切边机构；带材紧贴着经过所述第一张力辊的侧壁上方后，所述带材的至少一侧经过所述切边件纵向剪切后，再紧贴着经过所述第二张力辊的侧壁上方后输出；其中，所述第一张力辊的侧壁的中部向两侧直径逐渐减小；所述第二张力辊的侧壁的中部向两侧直径逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的带材的切边装置，其特征在于，所述第一张力辊的侧壁的中部向两侧直径逐渐减小以使所述第一张力辊的侧壁两端的倾斜度在1度至15度之间；和/或，

所述第二张力辊的侧壁的中部向两侧直径逐渐减小以使所述第二张力辊的侧壁两端的倾斜度在1度至15度之间。

3.根据权利要求2所述的带材的切边装置，其特征在于，所述第一张力辊的侧壁两端的倾斜度与所述第二张力辊的侧壁两端的倾斜度相等。

4.根据权利要求3所述的带材的切边装置，其特征在于，所述切边件为切边圆盘剪，所述切边圆盘剪的剪切方向能够在与带材表面法线成-1°至1°之间的剪切角度。

5.根据权利要求1所述的带材的切边装置，其特征在于，所述带材的切边装置包括：

带材限位机构，所述带材限位机构至少包括六对夹送辊，分别为第一对夹送辊、第二对夹送辊、第三对夹送辊、第四对夹送辊、第五对夹送辊和第六对夹送辊；其中，在所述带材的移动方向上，所述第一对夹送辊和所述第二对夹送辊位于所述第一张力辊和所述切边件之间，且分别对所述带材的两端进行夹送；

在所述带材的移动方向上，所述第三对夹送辊和所述第四对夹送辊位于所述第二张力辊和所述切边件之间，且分别对切边后的所述带材的两端进行夹送；

在所述带材的移动方向上，所述第五对夹送辊和所述第六对夹送辊位于所述第一对夹送辊、所述第二对夹送辊和所述第三对夹送辊、所述第四对夹送辊之间，在所述带材的宽度方向上，当具有切边件的切边机构为两个时，且两个所述切边件分别对所述带材的两端进行纵向剪切作业时，所述第五对夹送辊和所述第六对夹送辊位于两个所述切边件之间，所述第五对夹送辊和所述第六对夹送辊分别位于所述带材的左半侧和右半侧。

6.根据权利要求5所述的带材的切边装置，其特征在于，六对所述夹送辊的轴线的倾斜度与所述第一张力辊的侧壁两端的倾斜度相等。

7.根据权利要求5所述的带材的切边装置，其特征在于，每一对所述夹送辊包括：上压辊和下托辊，所述带材从所述上压辊和所述下托辊之间经过；上压辊安装架，所述上压辊安装在所述上压辊安装架上；下托辊安装架，所述下托辊安装在所述下托辊安装架上；

所述带材限位机构还包括：上压辊支架；连接在所述上压辊支架和所述上压辊安装架之间的上液压伸缩单元，所述上液压伸缩单元通过伸缩以调节所述上压辊支架的倾斜度；下托辊支架；连接在所述下托辊支架和所述下托辊安装架之间的下液压伸缩单元，所述下液压伸缩单元通过伸缩以调节所述下托辊安装架的倾斜度。

8.根据权利要求7所述的带材的切边装置，其特征在于，通过所述下液压伸缩单元改变下托辊安装架的倾斜度或通过所述上液压伸缩单元改变所述上压辊支架的倾斜度，从而改变对所述带材的半侧的压力，进而对所述带材进行导向纠偏。

9.根据权利要求7所述的带材的切边装置，其特征在于，所述带材限位机构还包括：

角度检测装置，其用于对所述上压辊安装架和/或所述下托辊安装架的倾斜度进行检测。

10.根据权利要求1所述的带材的切边装置，其特征在于，所述带材的切边装置还包括：

在所述带材的移动方向上，位于所述切边件上游的加热单元，所述加热单元用于对所述带材的宽度方向上进行分区加热，以使得所述带材的边缘区域的温度高于所述带材中部区域的温度。

11.根据权利要求10所述的带材的切边装置，其特征在于，所述带材的边缘区域的温度高于所述带材中部区域的温度小于等于150度，所述带材被所述切边件剪切的位置位于所述边缘区域中。

12.根据权利要求1所述的带材的切边装置，其特征在于，当切边机构采用圆盘切边机构时，所述切边机构的侧向间隙值GAP的设置值具体如下：

所述切边机构的剪刃重叠度LAP的设置值具体如下：

其中，h表示带材的厚度，单位为毫米；a、b、c、d表示计算及经验系数，分别由带材强度、切削长度、厚度、毛刺长度参数综合判定选取；l₁和l₂表示切面断面结构参数，由L1压馅区长度、L2切断区长度、L3撕裂区长度综合决定。

13.根据权利要求12所述的带材的切边装置，其特征在于，当所述带材为带钢时，l₁和l₂的具体取值参照表1，

表1计算及经验参数l对照表

L1压馅区长度/L2切断区长度 l₁ 0～0.1 1.1 0.1-0.5 1 0.5～0.7 0.8 0.7～1 0.7 >1 0.5 L2切断区长度/L3撕裂区长度 I₂ 0～1 0.5 1～2 1 2～5 1.1 >5 1.2

；

a、b、c、d的具体取值参照表2至表5，

表2计算及经验参数a对照表

表3计算及经验参数b对照表

表4计算及经验参数c对照表

厚度mm c₁ 0.3-0.7 0 0.7-1.3 0.46 1.4-2.8 0.16 2.9-3.3 0 切削长度km c₂ 0-20 1 20-80 1.02 80-120 1.05

表5计算及经验参数d对照表

14.根据权利要求12所述的带材的切边装置，其特征在于，当所述切边机构的侧向间隙值GAP的设置值、所述切边机构的剪刃重叠度LAP的设置值确定后，进行试切边，根据试切边的结果参数进一步迭代确定新的所述切边机构的侧向间隙值GAP的设置值、所述切边机构的剪刃重叠度LAP的设置值，之后重新调节切边机构的设备参数。

15.一种带材的切边装置的控制方法，其特征在于，所述带材的切边装置的控制方法包括：

获取带材的参数信息，所述参数信息包括带材的钢种、屈服强度、抗拉强度、厚度、切割长度、L1压馅区长度、L2切断区长度、L3撕裂区长度、L4毛刺区长度、切削长度；

根据所述带材的参数信息得到切边机构的侧向间隙值GAP、切边机构的剪刃重叠度LAP，所述切边机构的侧向间隙值GAP的计算过程具体如下：

所述切边机构的剪刃重叠度LAP的计算过程具体如下：

其中，h表示带材的厚度，单位为毫米；a、b、c、d表示计算及经验系数，分别由带材强度、切削长度、厚度、毛刺长度参数综合判定选取；l₁和l₂表示切面断面结构参数，由L1压馅区长度、L2切断区长度、L3撕裂区长度综合决定；在该步骤中，当所述带材为带钢时，l₁和l₂的具体取值参照表1，a、b、c、d的具体取值参照表2至表5；

表1计算及经验参数l对照表

L1压馅区长度/L2切断区长度 I₁ 0～0.1 1.1 0.1-0.5 1 0.5～0.7 0.8 0.7～1 0.7 >1 0.5 L2切断区长度/L3撕裂区长度 I₂ 0～1 0.5 1～2 1 2～5 1.1 >5 1.2

表2计算及经验参数a对照表

Mpa 强度 a₁ <220 低 0.1 220-300 中 0.11 >300 高 0.12 带钢厚度mm a₂ 0.3-2.6 1 2.7-3.3 0 切削长度km a₃ 0-20 1 20-80 0.95 80-120 0.9

表3计算及经验参数b对照表

表4计算及经验参数c对照表

厚度mm c₁ 0.3-0.7 0 0.7-1.3 0.46 1.4-2.8 0.16 2.9-3.3 0 切削长度km c₂ 0-20 1 20-80 1.02 80-120 1.05

表5计算及经验参数d对照表

厚度mm d₁ 0.3-0.7 0.43 0.7-1.3 0.11 1.4-2.8 0.976 2.9-3.3 0.45 切削长度km d₂ 0-20 1 20-80 1.1 80-120 1.2 毛刺区长度L4 um d₃ 0-20 1 20-40 1.15 >40 1.25

调整所述切边机构的参数至计算得到的切边机构的侧向间隙值GAP、切边机构的剪刃重叠度LAP，之后进行试切边；

根据试切边的结果参数进一步迭代确定新的所述切边机构的侧向间隙值GAP、所述切边机构的剪刃重叠度LAP，调整所述切边机构的参数至新的所述切边机构的侧向间隙值GAP、所述切边机构的剪刃重叠度LAP，如此循环，直到带材的切边后的质量符合要求，之后开启正式切边。