CN105710139A - 一种坯料长度检测系统及方法 - Google Patents

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CN105710139A CN201610250131.4A CN201610250131A CN105710139A CN 105710139 A CN105710139 A CN 105710139A CN 201610250131 A CN201610250131 A CN 201610250131A CN 105710139 A CN105710139 A CN 105710139A
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杨鹏
纪松山
张�杰
成海宝
周文浩
董洪卫
孙越
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    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product

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Abstract

一种坯料长度检测系统及检测方法，该系统包括在轧管机上料床身的上料电机上安装的编码器，安装在上料床身的末端的作为编码器的零位标记位检测的上料零位检测开关，安装在上料零位检测开关之后的上料后极限检测开关，安装在推料杆顶端的随推料杆一起移动的检测顶料杆是否顶住坯料的推料杆顶端检测开关，安装在上料床身前端的坯料测长检测开关，安装在上料床身的前端极限位的用于停止上料电机输送坯料的上料停止检测开关；本发明通过编码器和检测开关检测出坯料的长度，利用料架上和上料床身内已有料检测开关实现上料动作的全自动；不仅可以降低由于人工操作失误带来的生产事故，同时由于简化了上料过程也提高了生产效率。

Description

一种坯料长度检测系统及方法
技术领域
本发明涉及坯料长度检测技术领域，具体涉及一种坯料长度检测系统及检测方法。
背景技术
我国的冷轧管机大量属于停机上料类型，该方法主要适用于端上料型冷轧管机。对于当前的端上料形式冷轧管机，上料方式大都处于半自动形式，需要人工控制轧管机的各个动作完成上料。上料动作如下，首先轧管机主机头必须停在轧制区(轧辊压住正在轧制的管坯),此时有一根料的一半处于轧制区，另一半仍是坯料处于待轧制状态停留在床身末端。送料小车同时快速回退至送料床身后停止位。随后芯棒卡盘打开，上料电机带动推料杆将已处于上料床身的坯料从芯棒卡盘顶进送料床身,当推料杆推至极限位时推料电机停止,坯料被推送至送料小车顶门前的一个固定位置。紧接着推料杆随着推料电机反转退回至后停止位，当推料杆退出芯棒卡盘后芯棒卡盘夹紧。坯料进入床身后会和床身末端的未轧制完成的坯料有一段空行程，需要通过床身送料电机将该空行程快速走完，因此启动床身送料电机将坯料向主机座方向输送，在这里一定要注意前后两根坯料不能相撞，也就是说两根管子需要有一定的空隙，否则未轧制完的坯料会被后一根坯料顶住前移，这会导致主机无法正常开启使轧管机处于闷车(主电机无法正常启动)状态，这也就是停机上料型冷轧管机无法完成全自动上料的主要原因。当上料动作全部完成后，就可以启动主机，最后接通送进开始正常生产。为了防止两根坯料相撞导致生产事故发生，因此上料必须由人工操作通过人工观察，点动床身送料电机将坯料输送至前一根坯料前端，使两根坯料之间有一点的间距防止相撞。人工上料速率较慢，生产效率较低，同时由于人为疏忽也会造成前后两根坯料相撞，导致闷车(主电机无法正常启动)造成生产事故，降低生产效率。如果要实现全自动上料，核心问题就是要知道坯料长度，这样就可以确定送进小车的位移，避免前后两个坯料相撞，从而实现全自动上料。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种坯料长度检测系统及检测方法，该系统具有结构简单、功能完善、可靠性高的特点，该方法的投入可以实现停机上料型冷轧管机的器全自动化生产，提高冷轧管机的生产效率，并能够及时有效的避免生产事故。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种坯料长度检测系统，包括在轧管机上料床身的上料电机11上安装的用于记录推料杆4位置的编码器12，安装在上料床身的末端也就是推料杆4的待推料位置的作为编码器12的零位标记位检测的上料零位检测开关2，安装在上料零位检测开关2之后的用于上料零位检测开关失灵后的极限位报警的上料后极限检测开关1，安装在推料杆4顶端即顶料侧的随推料杆4一起移动的用于检测顶料杆4是否顶住坯料6的推料杆顶端检测开关5，安装在上料床身前端的作为坯料长度一个点检测的坯料测长检测开关9，安装在上料床身的前端极限位即推料杆将坯料推入送料小车顶门前位置的用于停止上料电机输送坯料的上料停止检测开关10。
所述坯料测长检测开关9的安装位置要远于最长坯料进入上料床身的点。
上述所述坯料长度检测系统进行坯料长度检测的方法，首先在安装上料装置时就固定好上料零位检测开关2和坯料测长检测开关9的位置，测量好上料零位检测开关2和坯料测长检测开关9间距离并记为L1；上料电机11通过减速箱和传动链条3带动推料杆4前后运转，每次上电的时候通过上料电机11让推料杆4在上料零位检测开关2处停止，此时标定编码器12为零点；
正常生产后，首先通过拨料杆7将坯料6由坯料料架8拨入V型槽13内，待坯料6进入V型槽13内稳定后，上料电机11开始带动推料杆4向床身方向前进，同时上料电机编码器12也开始记录行程；推料杆4的顶端安装的推料杆顶端检测开关5跟随推料杆4一起前进，当推料杆4快要接触到已经进入V型槽13内的坯料6时，推料杆顶端检测开关5感应到坯料6的尾端并发讯，此时编码器12记录下已经走过的行程并记为L2；上料电机11继续前进带动推料杆4推动坯料6向床身方向移动，编码器12继续记录行程；当推料杆4推动坯料6接触坯料测长检测开关9后，上料电机11停止运转同时编码器12记录下此时的行程并记为L3；此时得到了以下几个长度：
L1-上料零位检测开关1到坯料测长检测开关9的距离；
L2-推料杆4顶端到坯料6尾端的距离；
L3-上料电机11运转的总距离；
上料电机(11)运转的总距离L3实际上就是L2与坯料前端到坯料测长检测开关的距离L5之和，
因此L5＝L3-L2①
计算出L5之后，就能够计算出坯料长度L
L＝L1-L2-L5-L4②。
和现有技术相比较，本发明具备如下优点：
1)实现端上料停机上料型冷轧管机的全自动上料的一个关键点就是要粗略的计算出坯料管的长度值，只有测算出每根坯料的长度值才能利用现有的设备和检测开关实现全自动上料。本发明通过编码器和检测开关检测出坯料的长度，利用料架上和上料床身内已有料检测开关实现上料动作的全自动。同时可以根据上料床身内已经测算好的坯料长度来给定送料小车的位移，送料小车可以不用将前一根坯料送至送进床身后极限位，可以提前停止送进，只需要保证送进床身无料部分的长度可以容纳上料床身内新坯料长度。
2)将复杂的人工停机上料过程转变成全自动上料，不仅可以降低由于人工操作失误带来的生产事故，同时由于简化了上料过程也提高了生产效率。
附图说明
图1是端上料冷轧管机上料型结构主视图。
图2是端上料冷轧管机上料型结构俯视图。
图3是测长各距离示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明一种坯料长度检测系统，包括在轧管机上料床身的上料电机11上安装的用于记录推料杆4位置的编码器12，安装在上料床身的末端也就是推料杆4的待推料位置的作为编码器12的零位标记位检测的上料零位检测开关2，安装在上料零位检测开关2之后的用于上料零位检测开关失灵后的极限位报警的上料后极限检测开关1，安装在推料杆4顶端即顶料侧的随推料杆4一起移动的用于检测顶料杆4是否顶住坯料6的推料杆顶端检测开关5，安装在上料床身前端的作为坯料长度一个点检测的坯料测长检测开关9，安装在上料床身的前端极限位即推料杆将坯料推入送料小车顶门前位置的用于停止上料电机输送坯料的上料停止检测开关10。
作为本发明的优选实施方式，所述坯料测长检测开关9的安装位置要远于最长坯料进入上料床身的点。
如图1和图2所示，本发明坯料长度检测系统进行坯料长度检测的方法，首先在安装上料装置时就固定好上料零位检测开关2和坯料测长检测开关9的位置，测量好上料零位检测开关2和坯料测长检测开关9间距离并记为L1；上料电机11通过减速箱和传动链条3带动推料杆4前后运转，每次上电的时候通过上料电机11让推料杆4在上料零位检测开关2处停止，此时标定编码器12为零点；
正常生产后，首先通过拨料杆7将坯料6由坯料料架8拨入V型槽13内，待坯料6进入V型槽13内稳定后，上料电机11开始带动推料杆4向床身方向前进，同时上料电机编码器12也开始记录行程；推料杆4的顶端安装的推料杆顶端检测开关5跟随推料杆4一起前进，当推料杆4快要接触到已经进入V型槽13内的坯料6时，推料杆顶端检测开关5感应到坯料6的尾端并发讯，此时编码器12记录下已经走过的行程并记为L2；上料电机11继续前进带动推料杆4推动坯料6向床身方向移动，编码器12继续记录行程；当推料杆4推动坯料6接触坯料测长检测开关9后，上料电机11停止运转同时编码器12记录下此时的行程并记为L3；此时得到了以下几个长度：
L1-上料零位检测开关1到坯料测长检测开关9的距离；
L2-推料杆4顶端到坯料6尾端的距离；
L3-上料电机11运转的总距离；
如图3所示，上料电机(11)运转的总距离L3实际上就是L2与坯料前端到坯料测长检测开关的距离L5之和，
因此L5＝L3-L2①
计算出L5之后，根据图3所示就能够计算出坯料长度L
L＝L1-L2-L5-L4②。
可以利用PLC完成以上运算得到坯料长L,并记录和显示。知道坯料长度后，床身内的送进小车(送进小车都具有位移记录功能)就可以不用完全将坯料送入极限位，只需要送进位移为L后，送进电机快速回退至后极限，推料杆4继续前进将坯料6推入送料床身中，当推料杆触碰上料停止开关10后上料电机停止，随后快速回退至上料零位检测开关2处停止，等待下一根料拨料。送料床身的前后两根料正好前后紧挨且不会发生碰撞，避免了生产事故的发生。坯料长度的检测也实现了端上料停机上料型冷轧管机的全自动上料，提高了生产效率。

Claims (3)

1.一种坯料长度检测系统，其特征在于：包括在轧管机上料床身的上料电机(11)上安装的用于记录推料杆(4)位置的编码器(12)，安装在上料床身的末端也就是推料杆(4)的待推料位置的作为编码器(12)的零位标记位检测的上料零位检测开关(2)，安装在上料零位检测开关(2)之后的用于上料零位检测开关失灵后的极限位报警的上料后极限检测开关(1)，安装在推料杆(4)顶端即顶料侧的随推料杆(4)一起移动的用于检测顶料杆(4)是否顶住坯料(6)的推料杆顶端检测开关(5)，安装在上料床身前端的作为坯料长度一个点检测的坯料测长检测开关(9)，安装在上料床身的前端极限位即推料杆将坯料推入送料小车顶门前位置的用于停止上料电机输送坯料的上料停止检测开关10。
2.根据权利要求1所述的一种坯料长度检测系统，其特征在于：所述坯料测长检测开关(9)的安装位置要远于最长坯料进入上料床身的点。
3.权利要求1所述坯料长度检测系统进行坯料长度检测的方法，其特征在于：
首先在安装上料装置时就固定好上料零位检测开关(2)和坯料测长检测开关(9)的位置，测量好上料零位检测开关(2)和坯料测长检测开关(9)间距离并记为L1，上料电机(11)通过减速箱和传动链条(3)带动推料杆(4)前后运转，每次上电的时候通过上料电机(11)让推料杆(4)在上料零位检测开关(2)处停止，此时标定编码器(12)为零点；
正常生产后，首先通过拨料杆(7)将坯料(6)由坯料料架(8)拨入V型槽(13)内，待坯料(6)进入V型槽(13)内稳定后，上料电机(11)开始带动推料杆(4)向床身方向前进，同时上料电机编码器12也开始记录行程；推料杆(4)的顶端安装的推料杆顶端检测开关(5)跟随推料杆(4)一起前进，当推料杆(4)快要接触到已经进入V型槽(13)内的坯料(6)时，推料杆顶端检测开关(5)感应到坯料(6)的尾端并发讯，此时编码器(12)记录下已经走过的行程并记为L2；上料电机(11)继续前进带动推料杆(4)推动坯料(6)向床身方向移动，编码器(12)继续记录行程；当推料杆(4)推动坯料(6)接触坯料测长检测开关(9)后，上料电机(11)停止运转同时编码器(12)记录下此时的行程并记为L3；此时得到了以下几个长度：
L1-上料后极限检测开关(1)到坯料测长检测开关(9)的距离；
L2-推料杆(4)顶端到坯料(6)尾端的距离；
L3-上料电机(11)运转的总距离；
上料电机(11)运转的总距离L3实际上就是L2与坯料前端到坯料测长检测开关的距离L5之和，
因此L5＝L3-L2①
计算出L5之和，就能够计算出坯料长度L
L＝L1-L2-L5-L4②。
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