CN104384242A - 冷轧酸轧机组卷取机钢卷抽芯检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷轧酸轧机组卷取机钢卷抽芯检测装置，卷取机的芯轴装有钢卷，钢卷的下方设有卸卷小车，冷轧酸轧机组出口区域安装有PLC，卷取机芯轴的外侧装有对射式光电开关，对射式光电开关包括发射器和接收器，且发射器和接收器安装在同一轴线上，发射器发出的红外线光束平行于轧制中心线。本发明使用了一个光电开关检测装置。光电开关采用对射式，可对钢卷抽芯进行有效检测，从而连锁停止卸卷小车。防止钢卷从卸卷小车倒下，砸坏卸卷小车等卷取机区域设备。

Description

冷轧酸轧机组卷取机钢卷抽芯检测装置

技术领域

本发明涉及冷轧钢卷检测技术，特别涉及冷轧酸轧机组卷取机钢卷卸卷过程抽芯的检测装置。 

背景技术

现有的冷轧酸轧机组进入轧机的带钢，按照轧制规程的要求，被轧制到所要求的成品厚度，然后通过轧机出口送至卷取机1卷取成卷。卷取机1芯轴2是由四个扇形块构成的的一个圆筒，内部有液压机构，使四个扇形块可以涨开和收缩，便于卷取和卸卷。当卷重或带钢长度达到所规定的值时，由设置在轧机出口的飞剪进行剪切分卷。冷轧酸轧机组出口处配置有一台卸卷小车3，分卷后的钢卷4由卸卷小车3卸下并送至出口步进梁，卸卷小车3在卷取机1卸卷位和出口步进梁接管位之间移动。如图1中所示，卸卷小车3移至钢卷4下，液压缸升起，托住钢卷4，当卷取机1芯轴2收缩时，分卷后的钢卷4即可由卸卷小车3卸下并送至出口步进梁接管位。冷轧酸轧机组卷取机1在进行钢卷4卸卷作业时，芯轴2四个扇形块收缩过程中，有时钢卷4内层的卷头正好处于缝隙处，会卡住卷头，外部观察不到，导致“抽芯”现象，在卸卷小车3横移卸卷时拖住，造成钢卷4从卸卷小车3倒下，造成钢卷报废，砸坏卸卷小车3等卷取机1区域设备，发生生产事故。 

发明内容

本发明的目的在于，通过安装对射式光电开关和编写控制程序，在钢卷卸卷时进行检测，杜绝由于钢卷在卷取机抽芯引起的倒卷事故。 

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案，冷轧酸轧机组卷取机钢卷抽芯检测装置，卷取机的芯轴装有钢卷，钢卷的下方设有卸卷小车，冷轧酸轧机组出口区域安装有可编程逻辑控制器，卷取机芯轴的外侧装有对射式光电开关，对射式光电开关包括发射器和接收器，且发射器和接收器安装在同一轴线上，发射器发出的红外线光束平行于轧制中心线。 

所述可编程逻辑控制器的控制程序中，卸卷小车抽芯判断位置为：W=L+(D/2) 

式中：W——卸卷小车抽芯判断位置：

      L——红外线光束与轧制线中心距离

      D——钢卷宽度。

本发明使用了一个光电开关检测装置。该光电开关采用对射式，对射式光电开关是利用被检测物对光束的遮挡，从而检测物体有无的。对射光电开关由发射器和接收器组成，结构上是两者相互分离的，安装在同一轴线上。发射器发出一束红外光，接收器再根据接收到的红外光束的有无检测目标物体有无。被检测物体在发射器和接收器之间移动。当被检测物体遮挡了发射器发出的红外线光速，接收器无法接收到红外光束，则判断检测到被检测物体。当被检测物体没有遮挡发射器发出的红外线光速，接收器接收到红外光束，则判断没有检测到被检测物体。 

本发明的效果在于：由于采取了上述方案，可对钢卷抽芯进行有效检测，从而连锁停止卸卷小车，防止钢卷从卸卷小车倒下，砸坏卸卷小车等卷取机区域设备。 

附图说明

图1是现有的卸卷小车从卷取机卸卷过程示意图。 

图2是本发明中增加光电开关后卸卷小车卸卷过程示意图。 

图3是本发明中的卷取机钢卷抽芯PLC控制程序功能图。 

图4是本发明中一个卷取机钢卷抽芯实例的PLC控制程序功能图。 

图中：1.卷取机，2.芯轴，3.缷卷小车，4.钢卷，5.发射器，6.接收器，V.轧制中心线，Q.红外线光束。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步阐述。参见图2，冷轧酸轧机组卷取机钢卷抽芯检测装置，卷取机1的芯轴2装有钢卷4，钢卷4的下方设有卸卷小车3，冷轧酸轧机组出口区域安装有可编程逻辑控制器，卷取机1芯轴2的外侧装有对射式光电开关，对射式光电开关包括发射器5和接收器6，且发射器5和接收器6安装在同一轴线上，发射器5发出的红外线光束Q平行于轧制中心线V。 

所述PLC的控制程序中，卸卷小车3抽芯判断位置为：W=L+(D/2) 

式中：W——卸卷小车抽芯判断位置：

      L——红外线光束与轧制线中心距离

      D——钢卷宽度。

在卷取机区域安装对射式光电开关，对射式光电开关的发射器5和接收器6安装在同一轴线上，发射器5发出的红外线光束Q平行于轧制中心线V，并且红外线光束Q距离卷取机1芯轴2外侧100mm。当钢卷4遮挡了发射器5发出的红外线光束Q，接收器6无法接收到红外线光束Q，则光电开关检测到钢卷4；当钢卷4没有遮挡发射器5发出的红外线光束Q，接收器6接收到红外线光束Q，则光电开关没有检测到钢卷4。本发明通过PLC控制程序，根据卸卷小车3的实际位置和光电开关是否检测到钢卷4，来判断是否检测到钢卷4抽芯。 

可编程逻辑控制器（PLC）控制程序编写在冷轧酸轧机组出口区域PLC中，冷轧酸轧机组出口区域PLC采用CPU416-2DP来对酸轧机组出口区域进行控制。如图3所示，PLC控制程序有一个输入常量是光电开关红外线光束Q与轧制中心线V距离L。有三个输入变量，钢卷宽度D、卸卷小车抽芯判断位置W、对射式光电开关的信号。PLC控制程序中，卸卷小车抽芯判断位置W=L+(D/2)。控制程序比较功能块将卸卷小车的实际位置X和卸卷小车抽芯判断位置W进行比较,当卸卷小车的实际位置X >卸卷小车抽芯判断位置W,比较功能块输出1（高电平）到与功能块第一个输入端。 

酸轧机组出口区域PLC控制程序除法功能块将钢卷宽度D/2，加法功能块将除法功能块的输出结果加上光电开关红外线光束Q与轧制中心线V距离L,得出卸卷小车抽芯判断位置W=L+(D/2)。比较功能块将卸卷小车的实际位置X和卸卷小车抽芯判断位置W进行比较，当卸卷小车3实际位置X大于卸卷小车抽芯判断位置W时，比较功能块输出为1（高电平），传输给与功能块的第一个输入端，同时PLC控制程序根据与功能块的第二个输入端信号检测钢卷是否抽芯。 

当钢卷4卸卷没有抽芯时，光电开关的发射器5发出的红外线光速Q将被光电开关的接收器6接收到，光电开关发出没有检测到钢卷4的0（低电平）信号给酸轧机组出口区域PLC控制系统。则酸轧机组出口区域PLC控制程序中与功能块的第二个输入端的光电开关信号为0（低电平），与功能块输出结果为0（低电平），控制程序判断没有检测到抽芯。 

当钢卷4卸卷时抽芯时，光电开关的发射器5发出的红外线光束Q将被钢卷4抽出的钢卷4内圈带钢挡到，光电开关的接收器6没有接受到红外线光束Q，光电开关将发出检测到钢卷4的1（高电平）信号给酸轧机组出口区域PLC控制系统。则酸轧机组出口区域PLC控制程序中与功能块的第二个输入端的光电开关信号为1（高电平），与功能块输出结果为1（高电平），控制程序判断检测到抽芯。 

实施例：参见图4，当光电开关红外线光束与轧制线中心距离为L=2米，钢卷4宽度D=1米时的控制程序如下： 

除法功能块将钢卷宽度D/2=0.5 m，加法功能块将除法功能块的结果加上光电开关红外线光束Q与轧制中心线V距离L,得出卸卷小车抽芯判断位置W=L+(D/2)= 2.5m。

酸轧机组出口区域PLC控制程序比较功能块将卸卷小车的实际位置X和卸卷小车抽芯判断位置W（2.5m）进行比较。卸卷小车3将钢卷4从卷取机1卸卷的过程中，当卸卷小车3实际位置X移动到2.501m后，大于卸卷小车抽芯判断位置W（2.5m）时，传输1（高电平）给与功能块的第一个输入端，同时PLC控制程序根据与功能块的第二个输入端信号检测钢卷是否抽芯。如果光电开关的发射器5发出的红外线光束Q将被钢卷4抽出的钢卷4内圈挡到，光电开关的接收器6没有接受到红外线光束Q，光电开关将发出检测到钢卷4的1（高电平）信号给酸轧机组出口区域PLC控制系统，酸轧机组出口区域PLC控制程序与功能块的第二个输入端信号也为1（（高电平），与功能块输出结果为1（高电平），PLC控制程序判断检测到抽芯。 

对于“抽芯”现象，可以通过再次涨开芯轴2，反转钢卷4，使钢卷4内层的卷头脱离缝隙来解决。 

Claims (2)

1.冷轧酸轧机组卷取机钢卷抽芯检测装置，卷取机的芯轴装有钢卷，钢卷的下方设有卸卷小车，其特征在于，冷轧酸轧机组出口区域安装有可编程逻辑控制器，卷取机芯轴的外侧装有对射式光电开关，对射式光电开关包括发射器和接收器，且发射器和接收器安装在同一轴线上，发射器发出的红外线光束平行于轧制中心线。

2.根据权利要求1所述的冷轧酸轧机组卷取机钢卷抽芯检测装置，其特征在于，所述可编程逻辑控制器的控制程序中，卸卷小车抽芯判断位置为：W=L+(D/2)

式中：W——卸卷小车抽芯判断位置：

          L——红外线光束与轧制线中心距离；

           D——钢卷宽度。