CN107606942B - 一种辊道炉的辊棒检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辊道炉的辊棒检测系统，包括导轨和控制单元，导轨沿辊道方向布置且位于辊棒被动侧，导轨上设置有运动件，运动件滑设于滑轨上做往复匀速运动，运动件上设置有用于检测辊棒的检测件，控制单元与检测件相连、用于根据检测件的检测信号判断辊棒是否断裂。本发明还相应公开了一种方法，包括以下步骤：S01、在运动件在导轨上做往复匀速运动的过程中，检测件实时对辊棒进行检测，并在检测到辊棒时发出检测信号至控制单元；S02、控制单元根据相邻检测信号的间隔时间以判断辊棒是否断裂以及断裂辊棒的位置。本发明的辊道炉的辊棒检测系统及检测方法均具有操作简便以及检测效率高等优点。

Description

一种辊道炉的辊棒检测系统及检测方法

技术领域

本发明主要涉及辊道炉技术领域，特指一种辊道炉的辊棒检测系统及检测方法。

背景技术

辊道炉在电子元器件行业以及锂电池材料行业的应用越来越广泛，辊棒是辊道炉的主要传动部件，虽然辊棒在材料及工艺等方面都有了较大的提升，韧度、硬度、耐高温等各项指标都不断提高，但由于长时间在复杂的窑炉系统环境下运行，辊棒受到本身或其它多种因素的影响，偶尔也会有断裂的现象发生。如果断裂的辊棒未及时发现、处理、更换，容易引发连锁反应，引起匣钵倾覆、堆叠等情况的出现，最终导致窑炉堵塞和大面积的辊道受损，产生较大的经济损失。为了保证辊道炉的良好运行状态，需要工人对辊棒的运行状态进行巡视，这样不仅增加了工人的劳动强度，也不能保证发现辊棒断裂情况的及时准确。

现有的其他技术途径，如专利ZL201120373246.5《辊道窑断辊报警装置》采用在辊棒上方设置相互靠近的导线，辊棒断裂翘起时引发两根导线接触，触发报警。该装置简单，但无法定位断裂辊棒的具体位置。专利ZL201521051624.2《一种触碰式辊棒检测装置》采用在每个辊棒被动端安装辊棒压头，辊棒转动到某一角度时，压头与辊棒承托台上的金属触点接触，产生脉冲信号，长时间不产生脉冲信号的辊棒即为断裂辊棒，该装置能对断裂辊棒位置准确定位，但所需安装的装置数量和控制线较多。或者采用人工巡检的方式，但是工人频繁地对辊棒状态进行巡视，不仅增加了工人的劳动强度，也不能及时准确的发现辊棒断裂。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、操作简便、检测效率高的辊道炉的辊棒检测系统，并相应提供一种操作简便的检测方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种辊道炉的辊棒检测系统，包括导轨和控制单元，所述导轨沿辊道方向布置且位于辊棒被动侧，所述导轨上设置有运动件，所述运动件滑设于滑轨上做往复匀速运动，所述运动件上设置有用于检测辊棒的检测件，所述控制单元与所述检测件相连、用于根据检测件的检测信号判断辊棒是否断裂。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述检测件为位置开关，所述位置开关包括回弹式顶杆，用于与正常的辊棒抵靠而产生检测信号。

所述检测件为距离传感器。

所述运动件包括速度可调的运动小车。

所述导轨的两端设置有行程开关，所述控制单元与所述行程开关相连，并根据行程开关的开关信号控制运动件的运动方向。

还包括报警器，所述控制单元与所述报警器相连，用于在辊棒断裂时发出报警信号至报警器进行报警提示。

所述导轨布置在所述辊棒被动侧的下方。

本发明还相应公开了一种基于如上所述的辊道炉的辊棒检测系统的检测方法，包括以下步骤：

S01、在所述运动件在所述导轨上做往复匀速运动的过程中，所述检测件实时对辊棒进行检测，并在检测到辊棒时发出检测信号至控制单元；

S02、所述控制单元根据相邻检测信号的间隔时间以判断辊棒是否断裂以及断裂辊棒的位置。

作为上述技术方案的进一步改进：

当相邻检测信号的间隔时间大于预设值时，则判断此间隔时间内运动件所经过的运动轨迹侧的辊棒断裂。

所述运动件的匀速运动速度为0.2m/s～1.0m/s。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的辊道炉的辊棒检测系统，通过运动件在导轨上的往复运动，使检测件往复进行辊棒的检测，通过对检测信号的分析即可得到辊棒是否断裂以及断裂辊棒的位置，不仅结构简单、操作简便，而且检测效率高。本发明的检测方法同样具有如上检测系统所述的优点。

附图说明

图1为本发明的检测系统方框图。

图2为本发明的检测系统结构示意图。

图3为本发明中检测信号波形图。

图中标号表示：1、导轨；2、运动件；3、检测件；4、控制单元；5、报警器；6、电源；7、辊棒；8、行程开关。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1至图3所示，本实施例的辊道炉的辊棒检测系统，包括导轨1和控制单元4，导轨1沿辊道方向布置且位于辊棒7被动侧的下方，导轨1长度覆盖全窑全部辊道(从炉尾布置到炉头)，导轨1上设置有运动件2，运动件2滑设于滑轨上做往复匀速运动，运动件2上设置有用于检测辊棒7的检测件3，控制单元4与检测件3相连、用于根据检测件3的检测信号判断辊棒7是否断裂。在辊棒7断裂时，检测件3则会无法检测到辊棒7，通过对检测信号的分析即可得到辊棒7是否断裂以及断裂辊棒7的位置。

本实施例中，检测件3为位置开关，位置开关包括回弹式顶杆，当位置开关位于辊棒7下方时，回弹式顶杆会与正常的辊棒7抵靠，回弹式顶杆会向下压缩，使相应的触点动作而使回路接通，检测信号(如电流)则会传输至控制单元4，如辊棒7断裂，辊棒7被动侧向上翘起，检测件3则无法触碰到辊棒7；继续运行，回弹式顶杆则会与辊棒7分离，回弹式顶杆会回弹伸出，使触点复位。当然，在其它实施例中，检测件3也可以采用利用微波、声、光等近距离物体进行检测的传感器。

本实施例中，导轨1的两端设置有行程开关8，运动件2包括速度可调的运动小车，驱动小车由驱动电机驱动，控制单元4与行程开关8相连，并根据行程开关8的开关信号控制运动件2的运动方向。驱动电机的电源6模块可以提供0-24V的恒定直流电压，并具有两种供电模式：第一模式和第二模式，两模式具有相反的电流方向，即运动件2的运动方向相反。在第一模式下，运动小车的运动方向为沿长导轨1由炉头向炉尾运行，在第二模式下，运动小车的运动方向为沿长导轨1由炉尾向炉头运行。电源6模块受控制单元4的控制，当接收到控制单元4的指令后，将改变电流方向，使运动小车反向运行。另外，还包括报警器5，控制单元4(如计算机)与报警器5相连，用于在辊棒7断裂时发出报警信号至报警器5进行报警提示。

本发明还相应公开了一种基于如上所述的辊道炉的辊棒检测系统的检测方法，包括以下步骤：

S01、在运动件2在导轨1上做往复匀速运动的过程中，检测件3实时对辊棒7进行检测，并在检测到辊棒7时发出检测信号至控制单元4；

S02、控制单元4根据相邻检测信号的间隔时间以判断辊棒7是否断裂以及断裂辊棒7的位置。

本实施例中，当相邻检测信号的间隔时间大于预设值时，则判断此间隔时间内运动件2所经过的运动轨迹侧的辊棒7断裂。

本实施例中，运动件2的匀速运动速度为0.2m/s～1.0m/s。

下面结合一实施例对本发明的检测方法做进一步描述：

检测件3传输的电信号为高低电平形式，计数器计数为i，全窑辊棒7总数为n。计算机控制系统(6)每收到一个检测器(3)的高电平信号后，计数器计数加1。控制单元4每收到行程开关8的高电平信号后，记录计数器数值为p，并控制电源6模块供电模式切换，计数器清零，计时器清零。

设控制单元4获取的最近一个结束的高电平信号的中点对应时刻为t_i，上一个完整的高电平信号的中点对应时刻为t_i-1，依此类推有t_i-2，t_i-3，t_i-4，t_i-5，……。

(1)第一供电模式，计时器从0开始的工作期间，若检测件3电信号不以高电平信号开始，则判断炉头第一根辊棒7断裂；若检测件3电信号不以高电平结束，则判断炉尾最后一根辊棒7断裂；

(2)第二供电模式，计时器从0开始的工作期间，若检测件3电信号不以高电平信号开始，则判断炉尾最后一根辊棒7断裂；若检测件3电信号不以高电平结束，则判断炉头第一根辊棒7断裂；

(3)第一供电模式，计时器从0开始的工作期间，若t₂-t₁≥2×(t₃-t₂)，则判断从炉头开始的第2根辊棒7断裂；若t_p-t_p-1≥2×(t_p-1-t_p-2)，则判断从炉尾开始的第2根辊棒7断裂；

(4)第一供电模式，计时器从0开始的工作期间，若t₃-t₂≥t₂-t₁，则从判断炉头开始的第3根辊棒7断裂；若t_p-1-t_p-2≥t_p-t_p-1，则判断从炉尾开始的第3根辊棒7断裂；

(5)第二供电模式，计时器从0开始的工作期间，若t₂-t₁≥2×(t₃-t₂)，则判断从炉尾开始的第2根辊棒7断裂；若t_p-t_p-1≥2×(t_p-1-t_p-2)，则判断从炉头开始的第2根辊棒7断裂；

(6)第二供电模式，计时器从0开始的工作期间，若t₃-t₂≥t₂-t₁，则从判断炉尾开始的第3根辊棒7断裂；若t_p-1-t_p-2≥t_p-t_p-1，则判断从炉头开始的第3根辊棒7断裂；

(7)第二供电模式，计时器从0开始的工作期间，若t_i-1`-t_i-2≥1.5×min{t_i-t_i-1,t_i-1-t_i-2,t_i-2-t_i-3}，则判断从炉头开始的第i-1根辊棒7断裂；

(8)第二供电模式，计时器从0开始的工作期间，若t_i-1`-t_i-2≥1.5×min{t_i-t_i-1,t_i-1-t_i-2,t_i-2-t_i-3}，则判断从炉尾开始的第i-1根辊棒7断裂；

(9)控制单元4每收到行程开关8的高电平信号时，若p<n，则判断全炉共有n-p根辊棒7断裂。

当控制单元4判断有辊棒7断裂时，向报警器5发出声光报警指令，并在控制屏上以文字和图像的形式指明断裂辊棒7的位置。另外当控制单元4接收到长时间持续的高电平或低电平时，则判断为运动小车或检测件3出现故障，向报警器5发出报警。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于辊道炉的辊棒检测系统的检测方法，所述辊道炉的辊棒检测系统包括导轨（1）和控制单元（4），所述导轨（1）沿辊道方向布置且位于辊棒（7）被动侧，所述导轨（1）上设置有运动件（2），所述运动件（2）滑设于导轨（1）上做往复匀速运动，所述运动件（2）上设置有用于检测辊棒（7）的检测件（3），所述控制单元（4）与所述检测件（3）相连、用于根据检测件（3）的检测信号判断辊棒（7）是否断裂；所述检测件（3）为位置开关或距离传感器，所述位置开关包括回弹式顶杆，用于与正常的辊棒（7）抵靠而产生检测信号，其特征在于，包括以下步骤：

S01、在所述运动件（2）在所述导轨（1）上做往复匀速运动的过程中，所述检测件（3）实时对辊棒（7）进行检测，并在检测到辊棒（7）时发出检测信号至控制单元（4）；

S02、所述控制单元（4）根据相邻检测信号的间隔时间以判断辊棒（7）是否断裂以及断裂辊棒（7）的位置。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，当相邻检测信号的间隔时间大于预设值时，则判断此间隔时间内运动件（2）所经过的运动轨迹侧的辊棒（7）断裂。

3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述运动件（2）的匀速运动速度为0.2m/s～1.0m/s。