CN104070416A - 刀具式板坯去毛刺机刀具位置检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刀具式板坯去毛刺机刀具位置检测方法，是在刀具（3）两边的辊子（1）前后两侧对角安装一个光电检测器（8），光电检测器包括一个发射器（81）和一个接收器（82），发射器发射的光束（4）为与板坯（5）及刀具头部平行，该光束穿过辊道辊面以下和刀具下降位置（6）以上区域，并且该光束穿过毛刺机刀架所处的前后二根辊子对角轴承座（2），覆盖毛刺机刀架向前和向后移动位置；所述刀具的位置有上升位置（7）和下降位置，上升位置为刀具准备工作位置，位于上部，下降位置为刀具起始位置，位于下部，刀具上升到上升位置后向前或向后移动能清除板坯上毛刺；控制回路包括遮光控制回路和通光控制回路。

Description

刀具式板坯去毛刺机刀具位置检测方法

技术领域

    本发明涉及一种板坯去毛刺机刀具位置检测的方法。

背景技术

刀具式板坯去毛刺机（简称去毛刺机）的基本原理是用汽缸驱动刀架的前进/后进和升/降动作完成对板坯端头下部因切割产生的毛刺的刮除。去毛刺机安装在二组辊子之间，其原理是利用汽缸的力量带动刀具将板坯下部的毛刺刮除。刀具的位置有上升位置和下降位置，刀具上升位置信号取的是刀具下降位置信号的反信号。刀具下降位置是辊道输送和去毛刺机启动的重要连锁条件，系统控制器控制辊道输送机和去毛刺机的运行。刀具下降位置有二方面的作用，一是辊道运转的连锁信号：即只有毛刺机刀具在下降位置时辊道才能运转，以确保刀具不会被辊道上运转的板坯撞坏；二是去毛刺机在工作的过程中也要多次确认此信号才能执行下一步动作以保证安全。现有的刀具式板坯去毛刺机对刀具前进/后进和上升/下降位置的检测都是采用普通撞杆式限位器实现的，去毛刺机刀具的上升/下降位置检测限位器的故障率占所有电气故障的95%以上，其原因是，刀具下降位置限位故障是因为限位器和撞块都安装在刀架上，而该刀架受到前后、上下汽缸移动撞击的影响，容易发生撞块脱焊变形、限位器撞坏、进水、电缆短路或拉断路等故障，而且去毛刺机在作业过程中对600度的热板坯头尾部以及刀具喷水冷却，更加重了限位器损坏的几率。

有研发人员提出采用接近开关来替代限位器，但由于去毛刺机刀具下降位置所处的环境是温度高、汽缸更换频繁及撞击晃动大等原因，采用接近开关也不行。也有研发人员提出采用光电检测器来检测刀具下降位置的想法，但是由于去毛刺机工艺要求对板坯喷水以冷却毛刺让其变硬，水冷却产生的气雾会干扰光电检测器的通光信号，从而影响光电检测器的接收通光信号，在生产实践中一直没能实施。此外由于去毛刺机和辊道之间空间狭小，一般都认为用光电检测器检测去毛刺机刀具下降位置是行不通的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刀具式板坯去毛刺机刀具位置检测方法，该方法通过光信号对刀具位置进行非接触式检测，能保证去毛刺机与板坯输送的正常运行，提高系统运行效率。    

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种刀具式板坯去毛刺机刀具位置检测方法，在刀具两边的辊子前后两侧对角安装一个光电检测器，光电检测器包括一个发射器和一个接收器，发射器发射的光束为与板坯及刀具头部平行，该光束穿过辊道辊面以下和刀具下降位置以上区域，并且该光束穿过毛刺机刀架所处的前后二根辊子对角轴承座，覆盖毛刺机刀架向前和向后移动位置；所述刀具的位置有上升位置和下降位置，上升位置为刀具准备工作位置，位于上部，下降位置为刀具起始位置，位于下部，刀具上升到上升位置后向前或向后移动能清除板坯上毛刺；

控制回路包括遮光控制回路和通光控制回路，遮光控制回路由光电检测器常闭触点、时间继电器和中间继电器串联后组成；通光控制回路由光电检测器常开触点、中间继电器常闭触点和输出继电器串联后组成，并且在光电检测器常开触点两端并联输出继电器常开触点；

当刀具从下降位置上升到上升位置的时间内，光束被刀具挡住，接收器接收不到光束信号，此时在控制回路中光电检测器常开触点为0，光电检测器常闭触点为1，遮光控制回路在时间继电器设置的时间T后接通，中间继电器导通，在通光控制回路中的中间继电器常闭触点断开，使输出继电器断开无信号输出，为遮光状态；

当刀具从上升位置下降到下降位置的时间内，光束从被刀具挡住到通光，接收器接收到光束信号后，此时在控制回路中光电检测器常开触点为1，光电检测器常闭触点为0，遮光控制回路断开，通光控制回路接通后经输出继电器输出信号，并且输出继电器常开触点为1对光电检测器常开触点进行自锁，为通光状态；

当刀具在通光状态下由于水汽干扰来了一个遮光信号，该遮光信号的时间若小于T时间，则由于输出继电器常开触点为1，则输出继电器继续保持输出信号状态；若遮光信号的时间大于T时间，则认为是进入了遮光状态；

在遮光状态下，系统控制器控制辊道停止运转，板坯停止、刀具升降汽缸上升、喷水、刀具架汽缸前进或后退对板坯头部或尾部进行去毛刺；系统控制器控制刀具升降汽缸下降前断水，在通光状态下，辊道运转，板坯移动。

所述时间继电器设置时间为1秒。

本发明的去毛刺机刀具位置检测方法为通过光信号对刀具位置进行非接触式检测，不受现场环境限制，能保证去毛刺机与板坯输送的正常运行，提高系统运行效率，从而克服了现有技术中限位器接触式检测中由于限位器被撞击而存在的容易发生撞块脱焊变形、限位器撞坏、进水、电缆短路或拉断等的缺陷，避免因检测故障而导致板坯非正常下线，确保生产的正常运行。

附图说明

图1为本发明的去毛刺机刀具位置检测方法的光电检测器产生的光线位置俯视示意图，图中虚框线为装有刀具的刀架前进/后退范围；

图2为本发明的光电检测器产生的光线侧视示意图，图中箭头为板坯运行方向；

图3为本发明的控制回路示意图。

图中：1辊子（辊道），2轴承座，3刀具，4光电检测器产生的光线（简称光束），5板坯，6下降位置，7上升位置，8光电检测器，81发射器，82接收器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图1、图2，一种刀具式板坯去毛刺机刀具位置检测方法，在刀具3两边的辊子1前后两侧对角安装一个光电检测器8，光电检测器8包括一个发射器81和一个接收器82，发射器81发射的光束4为与板坯5及刀具3头部平行，该光束4穿过辊道辊面以下和刀具下降位置6以上区域，并且该光束4穿过毛刺机刀架所处的前后二根辊子1对角轴承座2，覆盖毛刺机刀架向前和向后移动位置，参见图1的虚线框；所述刀具3的位置有上升位置7和下降位置6，上升位置7为刀具3准备工作位置，位于上部，下降位置6为刀具3起始位置，位于下部，刀具3上升到上升位置7后向前或向后移动能清除板坯5上毛刺。

控制回路包括遮光控制回路和通光控制回路，参见图3，遮光控制回路由光电检测器GD常闭触点、时间继电器TJ和中间继电器CJ串联后组成；通光控制回路由光电检测器GD常开触点、中间继电器CJ常闭触点和输出继电器SJ串联后组成，并且在光电检测器GD常开触点两端并联输出继电器SJ常开触点。

当刀具3从下降位置6上升到上升位置7的时间内，光束4被刀具3挡住，接收器82接收不到由发射器81发射的光束信号，此时在控制回路中光电检测器GD常开触点为0，光电检测器GD常闭触点为1，遮光控制回路在时间继电器TJ设置的时间T后接通，中间继电器CJ导通，在通光控制回路中的中间继电器CJ常闭触点断开，使输出继电器SJ断开无信号输出，为遮光状态。所述时间继电器TJ的设置时间T可根据水冷气雾的干扰，可设置时间T为1秒。

当刀具3从上升位置7下降到下降位置6的时间内，光束4从被刀具3挡住到通光，接收器82接收到光束信号后，此时在控制回路中光电检测器GD常开触点为1，光电检测器GD常闭触点为0，遮光控制回路断开，通光控制回路接通后经输出继电器SJ输出信号，并且输出继电器SJ常开触点为1对光电检测器GD常开触点进行自锁，为通光状态。

当刀具3在通光状态下由于水汽干扰来了一个遮光信号，该遮光信号的时间若小于T时间，这里时间T设置为1秒，则由于输出继电器SJ常开触点为1，则输出继电器SJ继续保持输出信号状态；若遮光信号的时间大于T时间，则认为是进入了遮光状态。

在遮光状态下，系统控制器控制辊道停止运转，板坯5停止、刀具升降汽缸上升、喷水、刀具架汽缸前进或后退对板坯5头部或尾部进行去毛刺；系统控制器控制刀具升降汽缸下降前断水，在通光状态下，辊道运转，板坯5移动。

这样，当光电检测器8检测到通光信号时，控制回路输出继电器SJ输出信号给系统控制器；而当遮光信号出现时，控制回路先进行判断，若遮光信号出现短于设置时间T，则认为是水气干扰，保持通光信号不变；若遮光信号出现长于设置时间T，则认为是真实遮光信号，控制回路输出继电器SJ无信号输出给系统控制器。

本发明的控制回路可以采用控制器内部的软部件通过软件程序来完成。

本发明采用光电检测器的通光信号取代现有技术的刀具位置限位器检测的接点信号，可保留现有技术的大部分电气设备和大部分控制程序，只对刀具位置检测信号部分进行改动。由于光电检测器通光信号是唯一的，即刀具没有下降到位或光电检测器有任何故障，通光信号都发不出，从而确保了位置检测的有效性，以及对于刀具和光电检测器保护的有效性，能保证去毛刺机与板坯输送的正常运行，提高系统运行效率。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种刀具式板坯去毛刺机刀具位置检测方法，其特征是：在刀具（3）两边的辊子（1）前后两侧对角安装一个光电检测器（8），光电检测器（8）包括一个发射器（81）和一个接收器（82），发射器（81）发射的光束（4）为与板坯（5）及刀具（3）头部平行，该光束（4）穿过辊道辊面以下和刀具下降位置（6）以上区域，并且该光束（4）穿过毛刺机刀架所处的前后二根辊子对角轴承座（2），覆盖毛刺机刀架向前和向后移动位置；所述刀具（3）的位置有上升位置（7）和下降位置（6），上升位置（7）为刀具准备工作位置，位于上部，下降位置（6）为刀具起始位置，位于下部，刀具（3）上升到上升位置（7）后向前或向后移动能清除板坯（5）上毛刺；

控制回路包括遮光控制回路和通光控制回路，遮光控制回路由光电检测器（GD）常闭触点、时间继电器（TJ）和中间继电器（CJ）串联后组成；通光控制回路由光电检测器（GD）常开触点、中间继电器（CJ）常闭触点和输出继电器（SJ）串联后组成，并且在光电检测器（GD）常开触点两端并联输出继电器（SJ）常开触点；

当刀具（3）从下降位置（6）上升到上升位置（7）的时间内，光束（4）被刀具（3）挡住，接收器（82）接收不到光束信号，此时在控制回路中光电检测器（GD）常开触点为0，光电检测器（GD）常闭触点为1，遮光控制回路在时间继电器（TJ）设置的时间T后接通，中间继电器（CJ）导通，在通光控制回路中的中间继电器（CJ）常闭触点断开，使输出继电器（SJ）断开无信号输出，为遮光状态；

当刀具（3）从上升位置（7）下降到下降位置（6）的时间内，光束（4）从被刀具（3）挡住到通光，接收器（82）接收到光束信号后，此时在控制回路中光电检测器（GD）常开触点为1，光电检测器（GD）常闭触点为0，遮光控制回路断开，通光控制回路接通后经输出继电器（SJ）输出信号，并且输出继电器（SJ）常开触点为1对光电检测器（GD）常开触点进行自锁，为通光状态；

当刀具（3）在通光状态下由于水汽干扰来了一个遮光信号，该遮光信号的时间若小于T时间，则由于输出继电器（SJ）常开触点为1，则输出继电器（SJ）继续保持输出信号状态；若遮光信号的时间大于T时间，则认为是进入了遮光状态；

在遮光状态下，系统控制器控制辊道停止运转，板坯（5）停止、刀具升降汽缸上升、喷水、刀具架汽缸前进或后退对板坯头部或尾部进行去毛刺；系统控制器控制刀具升降汽缸下降前断水，在通光状态下，辊道运转，板坯（5）移动。

2.根据权利要求1所述的刀具式板坯去毛刺机刀具位置检测方法，其特征是：所述时间继电器（TJ）设置时间为1秒。