CN108637201A - 接管车和接管托轮的位置检测装置及热模离心机接管车 - Google Patents

Abstract

本发明适用于热模球磨铸管设备技术领域，提供一种接管车和接管托轮的位置检测装置及热模离心机接管车。接管车和接管托轮的位置检测装置包括控制单元、第一检测组件和第二检测组件；第一检测组件包括第一激光测距仪和第一反光板；第二检测组件包括第二激光测距仪、第二反光板和反光镜。热模离心机接管车，用于在轨道上行驶接取铸管，包括接管车和接管托轮的位置检测装置。本发明提供的接管车和接管托轮的位置检测装置及热模离心机接管车通过设置激光测距仪、控制单元、反光板和反光镜以对接管车和接管托轮进行位置检测，反光板和反光镜不易在高温、高污染环境损坏，而激光测距仪和控制单元远离接管托轮从而避免电器元件因为环境恶劣而损坏。

Description

接管车和接管托轮的位置检测装置及热模离心机接管车

技术领域

本发明属于热模球磨铸管设备技术领域，更具体地说，是涉及一种接管车和接管托轮的位置检测装置及热模离心机接管车。

背景技术

热模法铸造用离心机包括浇注装置、离心机、上芯装置、拔管装置和热模离心机接管车，热模离心机接管车沿一段平直的轨道行驶，其上设有接管托轮。在铸管生产过程中接管车本体一般会发生沿轨道方向的横向位移，接管托轮的高度由调整机构驱动而改变。接管车本体和接管托轮的位置的检测一般是靠电器限位(位移传感器或者行程开关)来完成，电器限位一般设置在接管托轮附近，但是接管托轮附近存在高温、明火、高污染等恶劣环境的因素，这导致电器限位设备故障率高、易损坏，从而发生检测失效的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种接管车和接管托轮的位置检测装置及热模离心机接管车，旨在解决现有技术中位置检测装置因邻近高温、明火、高污染等恶劣环境而造成的设备故障率高、易损坏的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种接管车和接管托轮的位置检测装置，包括控制单元、用于测量接管托轮的横向位置的第一检测组件和用于测量接管托轮的竖直方向位置的第二检测组件；

所述第一检测组件包括第一激光测距仪和用于设置在热模离心机接管车上的第一反光板，所述第一激光测距仪的出射光束的出射方向用于与热模离心机接管车的运动方向平行，所述第一反光板与所述第一激光测距仪的出射光束的出射方向实质垂直设置；

所述第二检测组件包括第二激光测距仪、用于设置在热模离心机接管车上并能够跟着接管托轮升降而随动的第二反光板和用于设置在热模离心机接管车上并且将所述第二激光测距仪的出射光束呈实质垂直方向反射至所述第二反光板上的反光镜，所述第二激光测距仪的出射光束的出射方向用于与热模离心机接管车的运动方向平行；

所述控制单元分别与所述第一激光测距仪和所述第二激光测距仪电性连接。

进一步地，所述控制单元包括PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述第一激光测距仪和所述第二激光测距仪电性连接。

进一步地，所述控制单元还包括与所述PLC控制器电性连接的人机交互屏。

本发明的另一目的是提供一种热模离心机接管车，用于在轨道上行驶接取铸管，包括接管车本体和若干托轮组；各所述托轮组包括两个接管托轮，所述热模离心机接管车还包括若干设置在所述接管车本体上用于调整所述接管托轮在竖直方向位置的调整机构、带动所述接管托轮旋转的动力机构和上述的接管车和接管托轮的位置检测装置，所述动力机构设置在所述接管车本体上。

所述调整机构包括立柱、与所述立柱铰接的承托件和用于调整所述托轮在竖直方向位置的油缸，所述油缸的动力输出端与所述承托件相连，所述接管托轮与所述承托件转动连接，所述油缸和所述立柱设置在所述接管车本体上。

进一步地，所述调整机构还包括转接件，所述转接件具有第一端面和相对于所述第一端面的第二端面，所述第一端面与所述第二端面呈实质垂直设置，所述第一端面与所述承托件相连，所述立柱上设有供所述第二端面伸出的过孔，所述油缸的动力输出端通过所述转接件与所述承托件相连。

进一步地，所述第二反射板设于所述第二端面上，所述反光镜与所述接管车本体的运动方向呈45度或135度，所述反光镜与水平面实质垂直设置，所述第二反射板与水平面实质垂直设置，且所述第二反射板的运动方向与所述接管车本体的运动方向实质垂直。

进一步地，所述转接件为弧形体结构。

本发明提供的一种接管车和接管托轮的位置检测装置及热模离心机接管车与现有技术相比，通过设置激光测距仪、控制单元、反光板和反光镜以对接管车本体和接管托轮进行位置检测，反光板和反光镜不易在高温、高污染环境损坏，而激光测距仪和控制单元可以设置的远离接管托轮从而远离了高温、高污染环境，因此避免电器元件因为环境恶劣而损坏，从而保证位置检测装置故障率低、检测稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的热模离心机接管车的结构示意图；

图2为图1的A向视图；

图3为图1中调整机构使用时的示意图；

其中，图中各附图标记：

1-第一激光测距仪；2-第一反光板；3-第二激光测距仪；4-第二反光板；5、反光镜；6-PLC控制器；7-人机交互屏；8-接管车本体；9-接管托轮；10-调整机构；101-立柱；102-承托件；103-油缸；104-转接件。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，术语“长度”、“宽度”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参见图1至图2，现对本发明提供的接管车和接管托轮的位置检测装置的实施例进行说明。接管车和接管托轮的位置检测装置，包括控制单元、用于测量接管车本体8的横向位置的第一检测组件和用于测量接管托轮9的竖直方向位置的第二检测组件，即第一检测组件用于测量接管车本体8在轨道上的横向位置，第二检测组件用于测量接管托轮9的高度。

第一检测组件包括第一激光测距仪1和用于设置在热模离心机接管车上的第一反光板2，第一反光板2跟着热模离心机接管车横向移动。第一激光测距仪1的出射光束的出射方向与热模离心机接管车的运动方向平行(即与轨道设置方向平行)，第一反光板2与第一激光测距仪1的出射光束的出射方向实质垂直设置。所谓实质垂直也就是充分垂直，即第一反光板2与第一激光测距仪1的出射光束的出射方向呈垂直设置或者和垂直一样效果的角度设置(例如88度至92度)，使第一激光测距仪1的出射光束经第一反光板2反射后又被第一激光测距仪1接收。

这样，第一激光测距仪1可利用第一激光测距仪1和第一反光板2之间的光路行程变化而检测到接管车本体8横向位置变化。

第二检测组件包括第二激光测距仪3、第二反光板4和反光镜5。第二反光板4和反光镜5都设置在热模离心机接管车上，它们一块跟着热模离心机接管车横向移动。第二反光板4能够跟着接管托轮9的升降而随动，即接管托轮9发生高度变化时，第二反光板4也会发生位移变化，这里应该理解，第二反光板4的随动也可以是高度上发生变化，也可以是在其他方向上相对于热模离心机接管车发生位移变化。第二激光测距仪3的出射光束的出射方向与热模离心机接管车的运动方向平行(即与轨道设置方向平行)。反光镜5的作用是将第二激光测距仪3发出的出射光束反射到第二反光板4上，并且从反光镜5上反射的光束与第二反光板4呈实质垂直，所谓实质垂直也就是充分垂直，即第二反光板4与从反光镜5上反射的光束的出射方向呈垂直设置或者和垂直一样效果的角度设置(例如88度至92度)。第二激光测距仪3的出射光束经过反光镜5的反射作用实质垂直地射入到第二反光板4上，这样，因为实质垂直的设置，并且根据光路可逆原理，第二反光板4又将光束几乎沿着原路又反射到反光镜5上，于是光束经过反光镜5几乎沿原路的反射又被第二激光测距仪3俘获接收。

这样第二反光板4能够跟着接管托轮9高度的升降而随动，这个随动同时使得第二反光板4与第二激光测距仪3之间的光路行程发生变化(当然这个光路行程变化应该先剔除第一激光测距仪1和第一反光板2之间的光路行程变化因素，这个剔除操作可以由控制单元实现，其实质是第二反光板4与反光镜5之间的行程发生变化)，第二反光板4的随动与接管托轮9高度的变化关系是确定(事先设计好)的，这样第二激光测距仪3就可以根据光路行程的变化而检测到接管托轮9高度的升降的变化，从而通过控制单元的分析得到接管托轮9的高度信息。

控制单元用来根据第一激光测距仪1和第二激光测距仪3的反馈信号，进而分析得到接管托轮9的横向和高度位置信息，其可以是包括工控机或者PLC或者单片机等的逻辑、控制运算中心，其分别与第一激光测距仪1和第二激光测距仪3电性连接。控制单元、第一激光测距仪1和第二激光测距仪3可以设置在地面上，并远离接管托轮9(远离高温、高污染环境)，这样也就避免了控制单元、第一激光测距仪1和第二激光测距仪3等电器元件因为环境恶劣而损坏。

本发明实施例提供的接管车和接管托轮的位置检测装置与现有技术相比，通过设置激光测距仪、控制单元、反光板和反光镜以对接管车本体和接管托轮进行位置检测，反光板和反光镜不易在高温、高污染环境损坏，而激光测距仪和控制单元可以设置的远离接管托轮从而远离了高温、高污染环境，因此避免电器元件因为环境恶劣而损坏，从而保证位置检测装置故障率低、检测稳定。

可选地，作为本发明提供的接管车和接管托轮的位置检测装置的一种具体实施方式，第一激光测距仪1和第二激光测距仪3可以输出电压或者电流信号给控制单元进行接收，或者可以采用MPI、DP、工业以太网等通讯方式。

进一步地，请参见图1，作为本发明提供的接管车和接管托轮的位置检测装置的一种具体实施方式，控制单元包括PLC控制器6，PLC控制器6分别与第一激光测距仪1和第二激光测距仪3电性连接。PLC控制器6作为分析和运算接管托轮9位置信息的控制装置，运算稳定，性价比高。

可选地，PLC控制器6可以选用三菱FX系列，西门子S7-200系列等。可选地，PLC控制器6可以包括电源模块、CPU模块、模拟量输入模块和通讯模块等。

进一步地，请参见图1，作为本发明提供的接管车和接管托轮的位置检测装置的一种具体实施方式，控制单元还包括与PLC控制器6电性连接的人机交互屏7，在人机交互屏7可以显示出被测的接管车本体8的位置信息，以便于操作者观察，操作者也可以通过人机交互屏7输入一些如调整接管托轮9升降位置的命令。

进一步地，控制单元还包括柜体，所述PLC控制器6和人机交互屏7设置在柜体中。PLC控制器6、人机交互屏7和柜体组成一个控制柜。人机交互屏7可设置在柜体上，也可异地设置。

可选地，反射镜5设置在热模离心机接管车上并且与水平面呈45度夹角，第二反射板4直接与接管托轮9相连，第二反射板4的反射面竖直朝下。这样随着接管托轮9的上下运动，第二反射板4也随之上下移动，这就形成了一种第二反光板4与第二激光测距仪3之间的光路行程发生变化的模式。

请参见图1至图3，本发明还提供了一种热模离心机接管车，用于在轨道上行驶来接取铸管，现对热模离心机接管车的实施例进行说明。热模离心机接管车包括接管车本体8、若干托轮组、若干调整机构、动力机构和上述各实施例中的接管车和接管托轮的位置检测装置。每个托轮组包括两个接管托轮9，每个调整机构设置在接管车本体8上用于调整一个接管托轮9在竖直方向位置,动力机构也设置在接管车本体8上用于带动各接管托轮9旋转。每个托轮对应一套调整机构，当然这里应该理解，各调整机构应该是统一动作的，这样才能保证不同托轮组中的接管托轮9都处于同一高度，否则，每套托轮都需要安装一套第二检测组件。

本发明实施例提供的热模离心机接管车与现有技术相比，通过设置激光测距仪、控制单元、反光板和反光镜以对接管车本体和接管托轮进行位置检测，反光板和反光镜不易在高温、高污染环境损坏，而激光测距仪和控制单元可以设置的远离接管托轮从而远离了高温、高污染环境，因此避免电器元件因为环境恶劣而损坏，从而保证位置检测装置故障率低、检测稳定。

进一步地，请参见图2至图3，作为本发明提供的热模离心机接管车的一种具体实施方式，调整机构包括立柱101、与立柱101铰接的承托件102和用于调整托轮6在竖直方向上的位置的油缸103，油缸103的动力输出端与承托件102相连，接管托轮9设置在承托件102上，并与承托件102转动连接。油缸103和立柱101设置在所述接管车本体8上。当需要调整接管托轮9的高度时，各调整机构中的油缸103动作一致，伸出或者收缩活塞杆的长度一致，从而使得承托件102相对于立柱101仰俯转动，也就调节了设置在承托件102上的接管托轮9的高度。上述结构简单，调节接管托轮9的高度快捷简便。

进一步地，请参见图2至图3，作为本发明提供的热模离心机接管车的一种具体实施方式，调整机构还包括转接件104，转接件104具有两个端面，即第一端面和第二端面，第一端面与第二端面呈实质垂直设置，第一端面与承托件102相连，立柱101上设有供第二端面伸出的过孔。油缸103的动力输出端通过转接件104与承托件102相连，即在本实施例中油缸103的动力输出端并不直接与承托件102相连，具体可以是油缸103的动力输出端与转接件104铰接，转接件104的第一端面再与承托件102相连。可选地，第一端面与第二端面分居在立柱101两侧。

进一步地，请参见图1至图3，为本发明提供的热模离心机接管车的一种具体实施方式，第二反射板4设于第二端面上，反光镜5相对于接管车本体8是固定的，其与水平面实质垂直设置，并且反光镜5与接管车本体8的运动方向呈实质45度或135度。

当调节接管托轮9的高度时，因为转接件104的第一端面和第二端面之间的跨度很大(承托件102和转接件104比较大)，而接管托轮9的高度变化范围相对于承托件102和转接件104跨度而言比较小，所以接管托轮9高度变化时，转接件104和承托件102实际为非常小幅旋转运动，但是对于转接件104的第二段端面，即第二反射板4则可以实质近似为在水平面内的直线运动，而且这个运动方向是实质垂直于接管车本体8的运动方向(纵向)。此外为了得到更准的接管托轮9高度信息，控制单元可以根据实际设计结合第二激光测距仪3的反馈信号进行计算修正。

这样在检测接管托轮9高度位置时，接管托轮9的高度变化也就反应在第二反射板4与反光镜5之间距离变化(反光镜5与第二激光测距仪3之间距离变化可以被控制单元依据第一反射板2与第一激光测距仪2的距离变化而剔除)，而第二反射板4与反光镜5之间距离变化可以被第二激光测距仪3检测到，所以据此控制单元可以计算得到接管托轮9的高度信息。通过设置转接件104，并将第二反射板4设置在转接件104的第二端上，使检测接管托轮9的高度信息转化为检测第二反射板4的纵向移动信息，首先避免了第二反射板4必须设置在接管托轮9附近，防止第二反射板4因为靠近接管托轮9而容易被铸管磕碰，造成检测不准，其次检测第二反射板4的纵向移动信息实现起来也更加容易。

进一步地，请参见图3，为本发明提供的热模离心机接管车的一种简单的具体实施方式，转接件104为弧形体结构，第一端面和第二端面分别为弧形体的两个端面。可选地，弧形体为1/4圆环实体。

可选地，为本发明提供的热模离心机接管车的一种简单的具体实施方式，各调整机构中的油缸103均为同步控制油缸，即各调整机构中的油缸103都是同步动作，同步执行同样的伸出或者收缩长度，以保障每个接管托轮9的调节高度相同，从而为检测一个接管托轮9的高度信息就得出所有的接管托轮9的高度信息作出保障。具体地，可以通过同步液压回路实现各同步控制油缸的同步动作。

可选地，每个接管托轮9都对应一组第二检测组件，各调整机构中的油缸103都是独立控制的。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.接管车和接管托轮的位置检测装置，其特征在于：包括控制单元、用于测量接管车本体的横向位置的第一检测组件和用于测量接管托轮的竖直方向位置的第二检测组件；

所述第一检测组件包括第一激光测距仪和用于设置在热模离心机接管车上的第一反光板，所述第一激光测距仪的出射光束的出射方向用于与热模离心机接管车的运动方向平行，所述第一反光板与所述第一激光测距仪的出射光束的出射方向实质垂直设置；

所述第二检测组件包括第二激光测距仪、用于设置在热模离心机接管车上并能够跟着接管托轮升降而随动的第二反光板和用于设置在热模离心机接管车上并且将所述第二激光测距仪的出射光束呈实质垂直方向反射至所述第二反光板上的反光镜，所述第二激光测距仪的出射光束的出射方向用于与热模离心机接管车的运动方向平行；

所述控制单元分别与所述第一激光测距仪和所述第二激光测距仪电性连接。

2.如权利要求1所述的接管车和接管托轮的位置检测装置，其特征在于：所述控制单元包括PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述第一激光测距仪和所述第二激光测距仪电性连接。

3.如权利要求2所述的接管车和接管托轮的位置检测装置，其特征在于：所述控制单元还包括与所述PLC控制器电性连接的人机交互屏。

4.热模离心机接管车，用于在轨道上行驶接取铸管，包括接管车本体和若干托轮组；各所述托轮组包括两个接管托轮，所述热模离心机接管车还包括若干设置在所述接管车本体上用于调整所述接管托轮在竖直方向位置的调整机构和带动所述接管托轮旋转的动力机构，所述动力机构设置在所述接管车本体上，其特征在于：还包括如权利要求1-3中任一项所述的接管车和接管托轮的位置检测装置。

5.如权利要求4所述的热模离心机接管车，其特征在于：所述调整机构包括立柱、与所述立柱铰接的承托件和用于调整所述托轮在竖直方向位置的油缸，所述油缸的动力输出端与所述承托件相连，所述接管托轮与所述承托件转动连接，所述油缸和所述立柱设置在所述接管车本体上。

6.如权利要求5所述的热模离心机接管车，其特征在于：所述调整机构还包括转接件，所述转接件具有第一端面和相对于所述第一端面的第二端面，所述第一端面与所述第二端面呈实质垂直设置，所述第一端面与所述承托件相连，所述立柱上设有供所述第二端面伸出的过孔，所述油缸的动力输出端通过所述转接件与所述承托件相连。

7.如权利要求6所述的热模离心机接管车，其特征在于：所述第二反射板设于所述第二端面上，所述反光镜与所述接管车本体的运动方向呈45度或135度，所述反光镜与水平面实质垂直设置，所述第二反射板与水平面实质垂直设置，且所述第二反射板的运动方向与所述接管车本体的运动方向实质垂直。

8.如权利要求6或7所述的热模离心机接管车，其特征在于：所述转接件为弧形体结构。