CN103159061A - 一种过程纠偏系统及其机械中位的调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种过程纠偏系统及其机械中位的调节方法，具体步骤包括：测量纠偏导辊相对于基准导辊的偏转角度；当上述偏转角度不为零时，调节与纠偏导辊连接的电机，以使纠偏导辊的轴线与基准导辊的轴线平行，并通过编码器检测此时电机的位置信息，并存储电机的位置信息。在使用过程纠偏系统前，为了保证纠偏导辊的中心线与基准导辊的中心线重合，按照上述步骤对纠偏导辊和基准导辊进行调节，最终使得纠偏导辊的轴线与基准导辊的轴线平行，即两者的中心线重合，从而保证过程纠偏系统处于机械中位。通过上述调节，可保证在放置物料前，纠偏系统处于机械中位，从而避免了在使用纠偏系统时，基材“跑偏”的现象，降低了卷材边缘破损率。

Description

一种过程纠偏系统及其机械中位的调节方法

技术领域

本发明涉及机械工业技术领域，特别涉及一种过程纠偏系统的机械中位的调节方法及系统。

背景技术

执行器是自动化技术工具中接收控制信息并对受控对象施加控制作用的装置。执行器也是控制系统正向通路中直接改变操纵变量的仪表，由执行机构和调节机构组成。

在过程控制系统中，执行器由执行机构和调节机构两部分组成。调节机构通过执行元件直接改变生产过程的参数，使生产过程满足预设的要求。执行机构则接受来自控制器的控制信息把它转换为驱动调节机构的输出（如角位移或直线位移输出）。它也采用适当的执行元件，但要求与调节机构不同。

其中，执行机构中执行件从一个极限位置到另一个极限位置往复运动，这两个极限位置之间的中间位置为机械中位。

被纠基料中心线在基准导辊上与基准导辊宽度的中心重合称为过程纠偏的机械中位，当满足过程纠偏系统的机械中位时，在基准导辊上存在被纠基料的两个剪切边到各自相靠近的基准导辊的侧边的距离相等，即L1=L2。

目前行业中，执行器中使用机械式、光电式或磁控式（霍尔）中位开关，其中位点的位置在执行器出厂前就已经安装决定，而企业在使用时，把执行器、纠偏导辊、基准导辊安装后，由于存在安装误差，使执行器回到中位时，根本保证不了过程纠偏系统处于机械中位，从而导致卷材基料也不在基准导辊的中间，即被纠基料的两个剪切边到各自相靠近的基准导辊的侧边的距离并不相等，使得基材出现“跑偏”的现象，影响卷材的边缘破损甚至造成整个卷材的撕裂报废。

因此，如何提供一种过程纠偏系统的机械中位的调节方法，以降低卷材的破损率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种过程纠偏系统及其机械中位的调节方法，以降低卷材的破损率。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种过程纠偏系统的机械中位的调节方法，所述过程纠偏系统至少包括纠偏导辊和基准导辊，包括步骤：

测量所述纠偏导辊相对于所述基准导辊的偏转角度；

当所述偏转角度不为零时，调节与所述纠偏导辊连接的电机，以使所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行，并通过编码器检测此时所述电机的位置，并存储所述电机的位置信息。

优选地，上述的调节方法中，当所述偏转角度不为零时，调节与所述纠偏导辊连接的电机的过程包括：

当所述偏转角度大于零时，控制所述电机正转，直至所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行；

当所述偏转角度小于零时，控制所述电机反转，直至所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行。

优选地，上述的调节方法中，当所述偏转角度大于零时，控制所述电机正转，直到所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行的过程，具体包括：

当所述偏转角度大于零时，控制所述电机正转，进行粗调，直至所述偏转角度不大于预设值；

通过对所述电机的正转位置进行微调，以对所述纠偏导辊进行微调，直至所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行。

优选地，上述的调节方法中，所述当所述偏转角度小于零时，控制所述电机反转，直至所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行的过程具体包括：

当所述偏转角度小于零时，控制所述电机反转，进行粗调，直至所述偏转角度不大于预设值；

通过对所述电机的反转位置进行微调，以对所述纠偏导辊进行微调，直至所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行。

优选地，上述的调节方法中，所述预设值为10度。

一种过程纠偏系统，包括纠偏导辊和基准导辊，还包括：测量装置、处理器、电机、滚珠丝杆螺母和编码器，其中：

所述电机与所述纠偏导辊通过滚珠丝杆螺母相连，用于调节所述纠偏导辊的位置；

所述测量装置，用于测量所述纠偏导辊相对于所述基准导辊的偏转角度，并将所述偏转角度提供给所述处理器；

所述处理器，接收所述偏转角度，且当判断出所述偏转角度不为零时，调节所述电机，以使所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行；

所述编码器与所述电机电连接，用于检测所述电机的位置信息并提供给所述处理器，所述处理器对所述电机的位置信息进行存储。

优选地，上述的过程纠偏系统中，所述处理器具体用于：

当接收到的所述偏转角度大于零时，控制所述电机正转，进行粗调，直至所述偏转角度不大于预设值，控制所述电机的正转位置，对所述纠偏导辊进行微调，直至所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行；

当接收到的所述偏转角度小于零时，控制所述电机反转，进行粗调，直至所述偏转角度不大于预设值，控制所述电机的反转位置，对所述纠偏导辊进行微调，直至所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行。

优选地，上述的过程纠偏系统中，所述测量装置包括：纠偏传感器、百分表和水平仪。

优选地，上述的过程纠偏系统中，还包括用于对所述纠偏导辊导向的直线导轨，所述直线导轨为两个，且相对布置，两个所述直线导辊的轴线延长线相交。

优选地，上述的过程纠偏系统中，两个所述直线导轨的轴线的夹角为30°。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种过程纠偏系统的机械中位的调节方法，其中，过程纠偏系统至少包括纠偏导辊和基准导辊，具体步骤包括：测量纠偏导辊相对于基准导辊的偏转角度；当上述偏转角度不为零时，调节与纠偏导辊连接的电机，以使纠偏导辊的轴线与基准导辊的轴线平行，并通过编码器检测此时电机的位置信息，并存储电机的位置信息。在使用过程纠偏系统前，为了保证纠偏导辊的中心线与基准导辊的中心线重合，按照上述步骤对纠偏导辊和基准导辊进行调节，最终使得纠偏导辊的轴线与基准导辊的轴线平行，即两者的中心线重合，从而保证过程纠偏系统处于机械中位。而且由于电机与纠偏导辊相连，因此当纠偏导辊与基准导辊平行时，电机的位置是固定的，因此，通过保存电机的位置便可记录纠偏导辊与基准导辊的相对位置。通过上述调节，可保证在放置物料前，纠偏系统处于机械中位，从而避免了在使用纠偏系统时，基材“跑偏”的现象，降低了卷材边缘破损率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的过程纠偏系统的机械中位的调节方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的当偏转角度大于零时的调节方法流程图；

图3为本发明实施例提供的当偏转角度小于零时的调节方法流程图；

图4为本发明实施例提供的过程纠偏系统的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的过程纠偏系统的控制流程图。

具体实施方式

本发明核心是提供一种过程纠偏系统及其机械中位的调节方法，以降低卷材的破损率。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1-图3所示，本发明公开了一种过程纠偏系统的机械中位的调节方法，其中，该过程纠偏系统至少包括纠偏导辊和基准导辊，其具体的调节过程包括以下步骤：

步骤S1：测量纠偏导辊相对于基准导辊的偏转角度。

在纠偏系统使用过程中，纠偏导辊一直处于微调的过程，以保证放置在纠偏系统中的基材处于机械中位，当对基材的切边处理完成后，纠偏导辊的中心线与基准导辊的中心线可能并不重合，即纠偏导辊与基准导辊之间可能存在偏转角度。为了保证在纠偏系统使用前，该系统处于机械中位，因此，需要首先测量纠偏导辊相对于基准导辊的偏转角度。

步骤S2：当偏转角度不为零时，调节与纠偏导辊连接的电机，以使纠偏导辊的轴线与基准导辊的轴线平行，并通过编码器检测此时电机的位置，并存储电机的位置信息。

当测量的纠偏导辊相对于基准导辊的偏转角度不为零时，即过程纠偏系统不位于机械中位时，调节与纠偏导辊连接的电机，通过电机的驱动，使得纠偏导辊的位置发生移动，最终保证纠偏导辊的轴线与基准导辊的轴线平行，即使得纠偏导辊与基准导辊的中心线重合。为了实现自动化要求，本实施例中通过编码器检测此时电机的位置，即当纠偏导辊与基准导辊中心线重合时电机的位置，并储存此时电机的位置信息。

在使用过程纠偏系统前，为了保证纠偏导辊的中心线与基准导辊的中心线重合，按照上述步骤对纠偏导辊和基准导辊进行调节，最终使得纠偏导辊的轴线与基准导辊的轴线平行，即两者的中心线重合，从而保证过程纠偏系统处于机械中位。而且由于电机与纠偏导辊相连，因此当纠偏导辊与基准导辊平行时，电机的位置是固定的，因此，通过保存电机的位置便可记录纠偏导辊与基准导辊的相对位置。通过上述调节，可保证在放置物料前，纠偏系统处于机械中位，从而避免了在使用纠偏系统时，基材“跑偏”的现象，降低了卷材边缘破损率。

当偏转角度不为零时，调节与纠偏导辊连接的电机的过程具体包括以下步骤：

步骤S21：当偏转角度大于零时，控制电机正转，直至纠偏导辊的轴线与基准导辊的轴线平行。

本实施例中规定，纠偏导辊逆时针转动与基准导辊平行的偏转方向为正方向，即测量的偏转角度大于零。本实施例中纠偏导辊逆时针旋转时，电机正转。

步骤S22：当偏转角度小于零时，控制电机反转，直至纠偏导辊的轴线与基准导辊的轴线平行。

本实施例中规定，纠偏导辊顺时针转动与基准导辊平行的偏转方向为反方向，即测量的偏转角度小于零。本实施例中纠偏导辊顺时针旋转时，电机反转。

本发明实施例公开的当偏转角度大于零时，控制电机正转，直至纠偏导辊的轴线与基准导辊的轴线平行的过程，具体包括以下步骤：

步骤S211：当偏转角度大于零时，控制电机正转，进行粗调，直至偏转角度不大于预设值。

由于纠偏导辊与基准导辊之间的偏转角度的大小不同，为了快速达到平行，本实施例中在调节过程中，首先控制电机正转，进行粗调，直至偏转角度不大于预设值。本领域技术人员可以理解的是，粗调的过程，可控制电机的旋转速度较快，以便快速调节偏转角度。

步骤S212：通过对电机的正转位置进行微调，以对纠偏导辊进行微调，直至纠偏导辊的轴线与基准导辊的轴线平行。

通过对与纠偏导辊连接的电机进行微调，从而实现对纠偏导辊的偏转角度的微调，以使得纠偏导辊的轴线与基准导辊的轴线平行。通过上述微调过程，可进一步保证纠偏导辊的轴线与基准导辊的轴线的平行度。

按照上述原理可知，本实施例提供的当偏转角度小于零时，控制电机反转，直至纠偏导辊的轴线与基准导辊的轴线平行的过程具体包括以下步骤：

步骤S221：当偏转角度小于零时，控制电机反转，进行粗调，直至偏转角度不大于预设值。

步骤S222：通过对电机的反转位置进行微调，以度纠偏导辊进行微调，直至纠偏导辊的轴线与基准导辊的轴线平行。

本领域技术人员可以理解的是，由于偏转角度为大于零和为小于零的调节过程相反，且技术效果相同，因此，在此不在赘述，可参照上述当偏转角度大于零。

具体的实施例中，将粗调的预设值设置为10度，即当偏转角度值达到上述预设值时，便停止粗调过程，进入中位微调模式，进行微调。

如图4和图5所示，本发明实施例还提供了一种过程纠偏系统，包括纠偏导辊1和基准导辊2，其还包括：测量装置、处理器9、电机、滚珠丝杆螺母10和编码器6，其中：

上述电机与纠偏导辊1通过滚珠丝杆螺母10相连，且用于调节纠偏导辊1的位置，通过对电机的控制，从而达到对纠偏导辊的控制，优选地，该电机为伺服电动机5，所述滚珠丝杆与电机相连，所述螺母与纠偏导辊1相连；

测量装置用于测量纠偏导辊1相对于基准导辊2的偏转角度，并将偏转角度提供给处理器9，通过处理器9的操作以完成对纠偏导辊1的位置的调节，优选地，该处理器9为高精度高速处理器；

处理器9接收偏转角度，并判断出当偏转角度不为零时，调节电机，以使纠偏导辊1的轴线与基准导辊2的轴线平行；

编码器6与电机电连接，用于检测电机的位置信息并提供给处理器9，且该处理器9对此时电机的位置信息进行存储，即存储当纠偏导辊1与基准导辊2平行时电机的位置。

在使用过程纠偏系统前，为了保证纠偏导辊1的中心线与基准导辊2的中心线重合，通过上述装置对纠偏导辊1和基准导辊2进行调节，最终使得纠偏导辊1的轴线与基准导辊2的轴线平行，即两者的中心线重合，从而保证过程纠偏系统处于机械中位。通过上述调节，可保证在放置被测物料3前，纠偏系统处于机械中位，从而避免了在使用纠偏系统时，被测物料“跑偏”的现象，从而降低了卷材边缘破损率。

在上述技术方案的基础上，本实施例中提供的处理器9具体用于：

当接收到的偏转角度大于零时，控制电机正转，进行粗调，直至偏转角度不大于预设值，控制电机的正转位置，对纠偏导辊1进行微调，直至纠偏导辊1的轴线与基准导辊2的轴线平行；

当接收到的偏转角度小于零时，控制电机反转，进行粗调，直至偏转角度不大于预设值，控制电机的反转位置，对纠偏导辊1进行微调，直至纠偏导辊1的轴线与基准导辊2的轴线平行。

通过上述调节过程可实现纠偏导辊1的轴线与基准导辊2的轴线平行，即最终使得纠偏导辊1的机械中心与基准导辊2的机械中心重合，从而使得过程纠偏系统处于机械中位。

优选的实施例中，上述测量装置包括：纠偏传感器7、百分表和水平仪。在过程纠偏系统正常工作时，纠偏传感器7检测被测物料3的实际位置，经过A/D转换器8测量变换成电信号后，送入处理器9中，并与“过程纠偏系统中位基准”进行比较、处理，最后通过伺服电动机5调节滚珠丝杠螺母10从而实现对纠偏导辊1的调节，以及通过调节螺杆关节等实现对被测物料3的位置调节，使纠偏传感器7向过程纠偏系统的中位跟踪，通过上述方式可提高调节精度，且使得操作简便。

进一步的实施例中，该过程纠偏系统还包括用于对纠偏导辊1导向的直线导轨4，且该直线导轨4为两个，且相对并逐渐靠近的方式布置，即两个直线导轨4的轴线的延长线相交。安装时，纠偏导辊1的两端分别布置在两个直线导轨4上，通过电机调节纠偏导辊1在直线导轨4上的位置，从而实现对纠偏导辊1角度的调节。

优选地，上述两个直线导轨4的轴线的夹角为30°。本领域技术人员可以理解的是，在实际使用时，可根据不同的调节要求，设置不同的夹角，且均在保护范围内。

通过上述系统，当调整好纠偏导辊1和基准导辊2的位置后，保存电机的位置信息，并记录在处理器9中，在以后使用时，只要启动上述程序，电机就会自动走到记录的位置，从而完成对纠偏导辊1和基准导辊2的中心重合的调节，即完成过程纠偏系统处于机械中位的调节。

本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种过程纠偏系统的机械中位的调节方法，所述过程纠偏系统至少包括纠偏导辊和基准导辊，其特征在于，包括步骤：

测量所述纠偏导辊相对于所述基准导辊的偏转角度；

当所述偏转角度不为零时，调节与所述纠偏导辊连接的电机，以使所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行，并通过编码器检测此时所述电机的位置，并存储所述电机的位置信息。

2.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，当所述偏转角度不为零时，调节与所述纠偏导辊连接的电机的过程包括：

当所述偏转角度大于零时，控制所述电机正转，直至所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行；

当所述偏转角度小于零时，控制所述电机反转，直至所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行。

3.根据权利要求2所述的调节方法，其特征在于，当所述偏转角度大于零时，控制所述电机正转，直到所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行的过程，具体包括：

当所述偏转角度大于零时，控制所述电机正转，进行粗调，直至所述偏转角度不大于预设值；

通过对所述电机的正转位置进行微调，以对所述纠偏导辊进行微调，直至所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行。

4.根据权利要求2所述的调节方法，其特征在于，所述当所述偏转角度小于零时，控制所述电机反转，直至所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行的过程具体包括：

当所述偏转角度小于零时，控制所述电机反转，进行粗调，直至所述偏转角度不大于预设值；

通过对所述电机的反转位置进行微调，以对所述纠偏导辊进行微调，直至所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行。

5.根据权利要求3或4所述的调节方法，其特征在于，所述预设值为10度。

6.一种过程纠偏系统，包括纠偏导辊和基准导辊，其特征在于，还包括：测量装置、处理器、电机、滚珠丝杆螺母和编码器，其中：

所述电机与所述纠偏导辊通过滚珠丝杆螺母相连，用于调节所述纠偏导辊的位置；

所述测量装置，用于测量所述纠偏导辊相对于所述基准导辊的偏转角度，并将所述偏转角度提供给所述处理器；

所述处理器，接收所述偏转角度，且当判断出所述偏转角度不为零时，调节所述电机，以使所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行；

所述编码器与所述电机电连接，用于检测所述电机的位置信息并提供给所述处理器，所述处理器对所述电机的位置信息进行存储。

7.根据权利要求6所述的过程纠偏系统，其特征在于，所述处理器具体用于：

当接收到的所述偏转角度大于零时，控制所述电机正转，进行粗调，直至所述偏转角度不大于预设值，控制所述电机的正转位置，对所述纠偏导辊进行微调，直至所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行；

当接收到的所述偏转角度小于零时，控制所述电机反转，进行粗调，直至所述偏转角度不大于预设值，控制所述电机的反转位置，对所述纠偏导辊进行微调，直至所述纠偏导辊的轴线与所述基准导辊的轴线平行。

8.根据权利要求6所述的过程纠偏系统，其特征在于，所述测量装置包括：纠偏传感器、百分表和水平仪。

9.根据权利要求6所述的过程纠偏系统，其特征在于，还包括用于对所述纠偏导辊导向的直线导轨，所述直线导轨为两个，且相对布置，两个所述直线导辊的轴线延长线相交。

10.根据权利要求9所述的过程纠偏系统，其特征在于，两个所述直线导轨的轴线的夹角为30°。

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