CN114715643A - 钢卷小车卸卷对中自动调整装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种钢卷小车卸卷对中自动调整装置及方法，包括测距机构和PLC控制器，测距机构包括激光测距仪和光电传感组件，光电电传感组件包括第一光电传感器、第二光电传感器、第一反光板和第二反光板，激光测距仪与钢卷小车的底座接卷侧端面水平设置，第一、第二光电传感器通过传感器支架上下对称设于钢卷小车运输通道的一侧，第一、第二反光板通过反光板支架上下对称设于钢卷小车运输通道的另一侧，分别与第一、第二光电传感器相对应设置，PLC控制器输入端通过线缆与激光测距仪、第一、第二光电传感器相连，输出端通过线缆与钢卷小车的驱动单元相连，本发明实现钢卷小车自动调整，保证钢卷放置在过渡鞍座正中。

Description

钢卷小车卸卷对中自动调整装置及方法

技术领域

本发明属于钢卷运输的技术领域，尤其涉及一种钢卷小车卸卷对中自动调整装置及方法。

背景技术

冶金行业生产线有很多钢卷运输小车，作用是实现钢卷与步进梁(或运输大链)之间的自动运输。小车鞍座宽度一般大于钢卷宽度，步进梁需要插入过渡鞍座接卷，所以步进梁鞍座宽度一般只有钢卷宽度的1/4～1/3。在转接钢卷的过程中，如果钢卷没有放在过渡鞍座正中间，转换到步进梁(或运输大链)鞍座上时会发生倾斜，造成翻卷事故。轻则砸坏设备，重则造成人身伤亡。

为了保障钢卷运输时在鞍座正中间，行业通用有两种方法：(一)在过渡鞍座中间位置安装极限(或光栅)来定位，小车运输钢卷走到极限(或光栅)位置停止，然后下降卸卷。(二)测量小车接卷位置到过渡鞍座中间位置的距离，依靠小车电机编码器(或激光测距仪)来测量小车行走距离。小车走到固定距离停止并卸卷。

这种两种模式长期运行状态下存在以下问题，会造成翻卷事故。1)由于生产线上纠偏系统误差、剪边误差，有时会造成小车从卷取机接卷时，钢卷就不在正中间。按设定值运送到过渡鞍座，肯定不在中间位。2)当初始钢卷不在中心位时，运输过程中没有检测和报警。3)不能自动调整小车卸卷时的中心位置。4)在出口钢卷出现内外溢出，会导致重心不稳或刮边，造成翻卷事故。对此也没有检测方法。

行业最近的专利技术是用激光直接照射在钢卷轴向平面上，检测钢卷行走距离来定位，而不是检测小车距离。原理是根据钢卷宽度乘以1/2，加上接卷位到过渡鞍座的固定距离，计算出钢卷行走的距离。此技术存在重大缺陷：钢卷属于钢带一层层的卷取成材，其轴向面凹凸不平多毛刺，并不是一个理想平面。卷边不齐时会引起检测较大误差。远不如检测小车底座可靠。一旦检测失误，发生翻卷事故将是致命的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种钢卷小车卸卷对中自动调整装置及方法，检测到小车上钢卷不在中心位置时，自动计算出补偿值，并及时调整小车行走距离，确保卸卷时钢卷在过渡鞍座中心位置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：钢卷小车卸卷对中自动调整装置，其特征在于，包括测距机构和PLC控制器，所述测距机构包括激光测距仪和光电传感组件，所述光电电传感组件包括第一光电传感器、第二光电传感器、第一反光板和第二反光板，所述激光测距仪与钢卷小车的底座接卷侧端面水平设置，所述第一、第二光电传感器通过传感器支架上下对称设于钢卷小车运输通道的一侧，第一、第二反光板通过反光板支架上下对称设于钢卷小车运输通道的另一侧，分别与第一、第二光电传感器相对应设置，所述PLC控制器输入端通过线缆与激光测距仪、第一、第二光电传感器相连，输出端通过线缆与钢卷小车的驱动单元相连。

按上述方案，所述第一、第二光电传感器的位置高度分别对应钢卷及钢卷小车。

按上述方案，所述钢卷小车的底座接卷侧端面上设有测距仪反光板，与所述激光测距仪相对应设置。

按上述方案，还包括翻卷报警器，所述翻卷报警器与所述PLC相连。

钢卷小车卸卷对中的自动调整方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)设定钢卷小车的底座的接卷侧及卸卷侧端面分别为A和D，钢卷的接卷侧及卸卷侧端面分别为B和C，PLC控制器中输入成品钢卷的宽度值，并设定宽度范围阈值；

S2)钢卷小车接卷后向过渡鞍座运送，当钢卷小车D面运行到第二光电传感器位置时，第二光电传感器发出的光线被小车底座遮挡，第二光电传感器发出信号，PLC控制器记下激光测距仪所检测的距离值L_D；钢卷C面运动到第一光电传感器位置时，第一光电传感器被钢卷遮挡，第一光电传感器发出信号，PLC控制器记下激光测距仪所检测的距离值L_C；小车继续运动，当钢卷B面到达第一光电传感器时，第一光电传感器不再被钢卷遮挡，第一光电传感器发出信号，PLC控制器记下激光测距仪所检测的距离值L_B；然后当钢卷小车A面走过第二光电传感器时，第二光电传感器发射的光线不再被小车底座遮挡，第二光电传感器发出信号，系统记下此时激光测距仪检测的距离L_A；

S3)根据检测值可得出：

测量的钢卷宽度L_BC＝L_B-L_C，测量的小车宽度L_AD＝L_A-L_D，当L_BC超过成品钢卷宽度值的一定范围时，说明此时钢卷发生严重卷边不齐，或者剪边发生长短尺问题，PLC控制器控制翻卷报警器发出报警，并停止钢卷小车动作；

S4)根据检测值可得出：

L_CD＝L_C-L_D、L_AB＝L_A-L_B，L_CD和L_AB分别代表小车底座两边的无钢卷区域宽度，若L_AB＝L_CD，则表示钢卷在小车底座中间位置，无需修正，反之则需要修正，设小车原定行走距离为S，修正后的行走距离为S1，则可得出钢卷小车修正后的行走距离S1的公式为：S1＝S-1/2*(L_AB-L_CD)。

按上述方案，所述一定范围值为±5mm。

本发明的有益效果是：提供一种钢卷小车卸卷对中自动调整装置及方法，小车接卷运输至过渡鞍座的路程中，第一、第二光电传感器检测到钢卷和小车底座，并记下当前激光测距返回的距离值，当钢卷通过后，第一、第二光电传感器的检测信号消失，再度记下激光测距返回的距离值，两个时间段的距离值相减，可以得出钢卷的宽度和以及小车的宽度，钢卷宽度与产品计划中出口钢卷宽度相比较，可以知道钢卷是否有松卷、抽芯、内外溢出的现象；并且可以计算得出钢卷在小车上的距离，判断是否放在中间位置；如果有偏差，根据偏差值计算出钢卷行走的修正距离，确保小车放置钢卷在过渡鞍座的正中间位置，能确保小车运输中不会发生因钢卷偏斜导致的翻卷事故，同时对钢卷生产中出现的卷边不齐、剪边宽度不对等问题发出报警，进一步保障运输安全。

附图说明

图1为本发明一个实施例的侧视图。

图2为本发明一个实施例的正视图。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

如图1-2所示，钢卷小车卸卷对中自动调整装置，包括测距机构和PLC控制器，测距机构包括激光测距仪1和光电传感组件，光电电传感组件包括第一光电传感器2、第二光电传感器3、第一反光板4和第二反光板5，激光测距仪与钢卷小车6的底座接卷侧端面水平设置，第一、第二光电传感器通过传感器支架7上下对称设于钢卷小车运输通道的一侧，第一、第二反光板通过反光板支架8上下对称设于钢卷小车运输通道的另一侧，分别与第一、第二光电传感器相对应设置，PLC控制器输入端通过线缆与激光测距仪、第一、第二光电传感器相连，输出端通过线缆与钢卷小车的驱动单元相连。

第一、第二光电传感器的位置高度分别对应钢卷机钢卷小车，保证小车经过时，能够遮挡住光电传感器。

钢卷小车的底座接卷侧端面上设有测距仪反光板9，与激光测距仪相对应设置，增强信号强度。

还包括翻卷报警器，翻卷报警器与PLC相连，紧急时候用于提醒操作工。

采用上述装置进行钢卷小车卸卷对中的自动调整方法，包括如下步骤：

S1)设定钢卷小车的底座的接卷侧及卸卷侧端面分别为A和D，钢卷10的接卷侧及卸卷侧端面分别为B和C，PLC控制器中输入成品钢卷的宽度值，并设定宽度范围阈值；

S2)钢卷小车接卷后向过渡鞍座11运送，当钢卷小车D面运行到第二光电传感器位置时，第二光电传感器发出的光线被小车底座遮挡，第二光电传感器发出信号，PLC控制器记下激光测距仪所检测的距离值L_D；钢卷C面运动到第一光电传感器位置时，第一光电传感器被钢卷遮挡，第一光电传感器发出信号，PLC控制器记下激光测距仪所检测的距离值L_C；小车继续运动，当钢卷B面到达第一光电传感器时，第一光电传感器不再被钢卷遮挡，第一光电传感器发出信号，PLC控制器记下激光测距仪所检测的距离值L_B；然后当钢卷小车A面走过第二光电传感器时，第二光电传感器发射的光线不再被小车底座遮挡，第二光电传感器发出信号，系统记下此时激光测距仪检测的距离L_A；

S3)根据检测值可得出：

测量的钢卷宽度L_BC＝L_B-L_C，测量的小车宽度L_AD＝L_A-L_D，当L_BC超过成品钢卷宽度值的±5mm时，说明此时钢卷发生严重卷边不齐，或者剪边发生长短尺问题，PLC控制器控制翻卷报警器发出报警，并停止钢卷小车动作；

S4)根据检测值可得出：

L_CD＝L_C-L_D、L_AB＝L_A-L_B，L_CD和L_AB分别代表小车底座两边的无钢卷区域宽度，若L_AB＝L_CD，则表示钢卷在小车底座中间位置，无需修正，反之则需要修正，设小车原定行走距离为S，修正后的行走距离为S1，则可得出钢卷小车修正后的行走距离S1的公式为：S1＝S-1/2*(L_AB-L_CD)。

本发明仅以上述实例进行解释说明，并非是对本发明的实施方式的限定，各部件的结构、位置设置及其连接都是可以有变化的。在本发明技术基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改变或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (6)

1.钢卷小车卸卷对中自动调整装置，其特征在于，包括测距机构和PLC控制器，所述测距机构包括激光测距仪和光电传感组件，所述光电电传感组件包括第一光电传感器、第二光电传感器、第一反光板和第二反光板，所述激光测距仪与钢卷小车的底座接卷侧端面水平设置，所述第一、第二光电传感器通过传感器支架上下对称设于钢卷小车运输通道的一侧，第一、第二反光板通过反光板支架上下对称设于钢卷小车运输通道的另一侧，分别与第一、第二光电传感器相对应设置，所述PLC控制器输入端通过线缆与激光测距仪、第一、第二光电传感器相连，输出端通过线缆与钢卷小车的驱动单元相连。

2.根据权利要求1所述的钢卷小车卸卷对中自动调整装置，其特征在于，所述第一、第二光电传感器的位置高度分别对应钢卷及钢卷小车。

3.根据权利要求2所述的钢卷小车卸卷对中自动调整装置，其特征在于，所述钢卷小车的底座接卷侧端面上设有测距仪反光板，与所述激光测距仪相对应设置。

4.根据权利要求3所述的钢卷小车卸卷对中自动调整装置，其特征在于，还包括翻卷报警器，所述翻卷报警器与所述PLC相连。

5.采用上述权利要求4所述的钢卷小车卸卷对中自动调整装置的调整方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)设定钢卷小车的底座的接卷侧及卸卷侧端面分别为A和D，钢卷的接卷侧及卸卷侧端面分别为B和C，PLC控制器中输入成品钢卷的宽度值，并设定宽度范围阈值；

S2)钢卷小车接卷后向过渡鞍座运送，当钢卷小车D面运行到第二光电传感器位置时，第二光电传感器发出的光线被小车底座遮挡，第二光电传感器发出信号，PLC控制器记下激光测距仪所检测的距离值L_D；钢卷C面运动到第一光电传感器位置时，第一光电传感器被钢卷遮挡，第一光电传感器发出信号，PLC控制器记下激光测距仪所检测的距离值L_C；小车继续运动，当钢卷B面到达第一光电传感器时，第一光电传感器不再被钢卷遮挡，第一光电传感器发出信号，PLC控制器记下激光测距仪所检测的距离值L_B；然后当钢卷小车A面走过第二光电传感器时，第二光电传感器发射的光线不再被小车底座遮挡，第二光电传感器发出信号，系统记下此时激光测距仪检测的距离L_A；

S3)根据检测值可得出：

测量的钢卷宽度L_BC＝L_B-L_C，测量的小车宽度L_AD＝L_A-L_D，当L_BC超过成品钢卷宽度值的一定范围值时，说明此时钢卷发生严重卷边不齐，或者剪边发生长短尺问题，PLC控制器控制翻卷报警器发出报警，并停止钢卷小车动作；

S4)根据检测值可得出：

L_CD＝L_C-L_D、L_AB＝L_A-L_B，L_CD和L_AB分别代表小车底座两边的无钢卷区域宽度，若L_AB＝L_CD，则表示钢卷在小车底座中间位置，无需修正，反之则需要修正，设小车原定行走距离为S，修正后的行走距离为S1，则可得出钢卷小车修正后的行走距离S1的公式为：S1＝S-1/2*(L_AB-L_CD)。

6.采用上述权利要求5所述的钢卷小车卸卷对中自动调整装置的调整方法，其特征在于，所述一定范围值为±5mm。

Images