CN116588711A - 卸卷车定位方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种卸卷车定位方法及系统，方法包括：获取将卷材卸至卸卷车上后的卷材宽度；控制卸卷车从卸料位置向交接鞍座所在的位置运动；当卸卷车到达交接鞍座所在位置时，获取交接鞍座中心到位置检测模块的距离以及卷材的侧面到位置检测模块的距离；根据卷材的宽度、交接鞍座中心到位置检测模块的距离以及卷材侧面到位置检测模块的距离计算卷材在交接鞍座上的偏移值；根据偏移值计算卸卷车的目标值；控制卸卷车向卸料位置所在的方向运动，运动一段距离后，控制卸卷车向交接鞍座运动；并根据目标值控制卸卷车的停车位置，以使卷材的中心与交接鞍座中心重合。本申请的卸卷车定位方法可解决卷材无法落到交接鞍座中心的问题，降低卷材掉落的几率。

Description

卸卷车定位方法及系统

技术领域

本申请涉及行车定位技术领域，尤其涉及一种卸卷车定位方法及系统。

背景技术

轧钢厂镀锌线出口区域设置有两台卸卷车，主要用于将生产的成品钢卷从卷取机芯轴上卸下，卷取机在进行甩尾时序时，卸卷车运行到芯轴下方，等待卷取机甩尾结束。卷取机甩尾结束后卸卷车卸下钢卷，在钢卷甩尾过程中带钢边部位置控制系统EPC一直调节芯轴位置，每个卷取机卷成后的成品钢卷落到卸卷车上后的重心位置都不同。由于卸卷车接卷方向为平行于芯轴的方向，且接卷面积足够大，因此可以将重心偏移的钢卷安全的运往交接鞍座处。

但在卸卷车向交接鞍座移动的过程中，通过激光测距采集卸卷车的移动位置来控制卸卷车的移动，使得卸卷车的移动距离是固定的，而由于成品钢卷落到卸卷车上后的重心位置不同，不能每次都放到卸卷车鞍座的中心位，因此，运输至交接鞍座处的成品钢卷也就无法落到交接鞍座的中心，导致后续运行过程中钢卷掉落的几率增大。

发明内容

本申请提供一种卸卷车定位方法及系统，以解决卷材无法落到交接鞍座中心的问题。

第一方面，本申请提供一种卸卷车定位方法，包括：

获取将卷材卸至卸卷车上后的所述卷材的宽度；

控制所述卸卷车从初始位置向终点位置运动；所述初始位置为所述卷材卸至所述卸卷车时的卸料位置，所述终点位置为交接鞍座所在的位置；

当所述卸卷车到达所述终点位置时，分别获取第一距离与第二距离；所述第一距离为所述交接鞍座中心到位置检测模块的距离，所述第二距离为所述卷材的侧面到位置检测模块的距离；

根据所述卷材的所述宽度、所述第一距离以及所述第二距离计算所述卷材在所述交接鞍座上的偏移值；

根据所述偏移值，计算所述卸卷车的目标值；

控制所述卸卷车向第一位置运动，所述第一位置在所述初始位置与所述终点位置之间；

当所述卸卷车到达第一位置时，控制所述卸卷车向所述终点位置运动；

根据所述目标值，控制所述卸卷车的停车位置，以使所述卷材的中心与所述交接鞍座中心重合。

可选的，所述获取将卷材卸至卸卷车上后的所述卷材的宽度包括：

获取分切前的所述卷材的若干个宽度值；

将若干个所述宽度值进行平均数取值，以获得所述卷材的分切前宽度，所述分切前宽度等于所述卷材的宽度。

可选的，所述根据所述卷材的所述宽度、所述第一距离以及所述第二距离计算所述卷材在所述交接鞍座上的偏移值包括：

按照下式计算所述偏移值：

P＝a-X+W/2；

其中，P为偏移值，X为第一距离，a为第二距离，W为卷材的宽度。

可选的，所述根据所述偏移值，计算所述卸卷车的目标值包括：

按照下式计算所述目标值：

T＝S+P；

其中，T为目标值，S为初始位置到终点位置的距离，P为偏移值。

可选的，还包括：

判断所述卸卷车上是否存在所述卷材；

若所述卸卷车上存在所述卷材，则控制所述卸卷车继续运动；

若所述卸卷车上未存在所述卷材，则控制所述卸卷车回到所述初始位置，直到所述卸卷车上存在所述卷材。

可选的，所述第一距离为固定值。

第二方面，本申请提供一种卸卷车定位系统，应用于上述第一方面所提供的卸卷车定位方法，所述系统包括：宽度检测模块、位置检测模块、距离检测模块、控制模块和通讯模块；所述通信模块分别与所述宽度检测模块、所述位置检测模块、所述距离检测模块、所述控制模块通信连接；

所述控制模块用于获取卷材的宽度、第一距离、第二距离、初始位置、终点位置和第一位置，以及，

根据所述卷材的所述宽度、所述第一距离以及所述第二距离计算所述卷材在所述交接鞍座上的偏移值；

根据所述偏移值，计算所述卸卷车的目标值；

控制所述卸卷车向第一位置运动；

当所述卸卷车到达第一位置时，控制所述卸卷车向所述终点位置运动；

根据所述目标值，控制所述卸卷车的停车位置；

所述宽度检测模块用于获取所述卷材的宽度，并将所述卷材的所述宽度发送至所述控制模块；

所述位置检测模块用于获取第一距离与第二距离，并将所述第一距离与所述第二距离发送至所述控制模块；

所述距离检测模块用于获取所述卷材的初始位置、终点位置和第一位置，并将所述初始位置、所述终点位置和所述第一位置发送至所述控制模块；

所述通讯模块用于数据传输。

可选的，还包括检测模块，所述检测模块与所述控制模块通信连接，所述检测模块用于检测所述卸卷车上是否存在所述卷材。

由上述技术方案可知，本申请提供一种卸卷车定位方法及系统，所述方法包括：获取将卷材卸至卸卷车上后的卷材宽度；控制卸卷车从卸料位置向交接鞍座所在的位置运动；当卸卷车到达交接鞍座所在的位置时，分别获取交接鞍座中心到位置检测模块的距离以及卷材的侧面到位置检测模块的距离；根据卷材的宽度、交接鞍座中心到位置检测模块的距离以及卷材的侧面到位置检测模块的距离计算卷材在交接鞍座上的偏移值；根据偏移值计算卸卷车的目标值；控制卸卷车向卸料位置所在的方向运动，运动一段距离后，控制卸卷车向交接鞍座运动；并根据目标值控制卸卷车的停车位置，以使卷材的中心与交接鞍座中心重合。本申请提供的卸卷车定位方法可解决卷材无法落到交接鞍座中心的问题，降低卷材掉落的几率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的卸卷车定位方法的流程图；

图2为本申请提供的卸卷车定位系统的示意图；

图3为本申请提供的卸卷车定位系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

卷取机在卸卷的过程中，带钢边部位置控制系统EPC会调节芯轴位置，使得每个卷取机卷成后的成品钢卷落到卸卷车上后重心位置都不同。由于卸卷车接卷方向为平行于芯轴的方向，且接卷面积足够大，因此可以将重心偏移的钢卷安全的运往交接鞍座处。但在卸卷车向交接鞍座移动的过程中，由于通过激光测距采集卸卷车的移动位置来控制卸卷车的移动，使得卸卷车的移动距离是固定的。而成品钢卷落到卸卷车上后的重心位置不同，不能每次都放到卸卷车鞍座的中心位，因此，运输至交接鞍座处的成品钢卷也就无法落到交接鞍座的中心，增大后续运行过程中钢卷掉落的几率。

为解决上述问题，本申请部分实施例首先提供一种卸卷车定位方法，如图1所示，图1为本申请提供的卸卷车定位方法的流程图，所述方法包括：

S100：获取将卷材卸至卸卷车上后的所述卷材的宽度。

获取将卷材卸至卸卷车上后的所述卷材的宽度包括：

S110：获取分切前的所述卷材的若干个宽度值。

本实施例中的卷材以轧钢厂生产的钢卷为例，轧钢厂从生产线通过挤压成型生产出来的带钢，长度是连续的，需要设定一定的长度来进行分切后成卷，例如，可设置钢卷的设定长度为1000米时进行分切。钢卷分切前在1000米的长度上，设置若干组宽度值点进行宽度值记录。在一些实施例中，可将1000米长度的钢卷分为100组宽度值点并进行宽度值记录。在一些实施例中，卷材的宽度值可通过测宽仪实时测量获得。需要说明的是，上述的100组宽度值点，可将1000米长度的钢卷进行均分，也可为随机分组。

S120：将若干个所述宽度值进行平均数取值，以获得所述卷材的分切前宽度。

测宽仪将S110中获取的100个宽度值数据实时传输到生产线中，生产线根据带钢跟踪信息进行取值，将上述100个宽度值进行加权求和，并取平均值，取得的平均值作为钢卷卷材的分切前宽度。由于成卷后的钢卷卷材卸至卸卷车上后，卷材的宽度不会发生改变，因此，卷材的分切前宽度即为钢卷卷材的宽度W。

S200：控制所述卸卷车从初始位置向终点位置运动。

在一些实施例中，卸卷车卸卷过程行驶的总位移为7000mm，设置卷取机芯轴下方，即卷材卸至卸卷车时的卸料位置为初始位置，定义初始位置处对应的坐标值为0mm。设置交接鞍座所在的位置为终点位置，则终点位置处对应的坐标值为7000mm，并在终点位置处进行位置标定，使每次卸卷车运行到交接鞍座中间时都是7000mm。卸卷时卸卷车运行到卷取机芯轴下方时，距离检测模块显示示数为0mm的位置，卸卷车取下芯轴上的钢卷卷材后，向交接鞍座所在的终点位置运动，当卸卷车运动到交接鞍座所在的位置时，距离检测模块显示示数为7000mm。

S300：当所述卸卷车到达所述终点位置时，分别获取第一距离与第二距离。

在一些实施例中，终点位置处设置有位置检测模块，系统分别获取交接鞍座中心到位置检测模块的距离和卷材的侧面到位置检测模块的距离，其中，交接鞍座中心到位置检测模块的距离为第一距离，卷材的侧面到位置检测模块的距离为第二距离。可以理解的是，当位置检测模块的设置位置固定后，所测量的交接鞍座中心到位置检测模块的距离为固定值，因此，第一距离为固定值。

S400：根据所述卷材的所述宽度、所述第一距离以及所述第二距离计算所述卷材在所述交接鞍座上的偏移值。

根据所述卷材的所述宽度、所述第一距离以及所述第二距离计算所述卷材在所述交接鞍座上的偏移值的具体步骤为，按照下式计算所述偏移值：

P＝a-X+W/2 (1)

其中，P为偏移值，X为第一距离，a为第二距离，W为卷材的宽度。可以理解的是，计算后得到的偏移值P可能为正值，也可能为负值，取决于卷材的偏移方向，当卷材的偏移方向为靠近位置检测模块时，P为负值；当卷材的偏移方向为远离位置检测模块时，P为正值。

S500：根据所述偏移值，计算所述卸卷车的目标值。

卸卷车上的卷材恰好停在交接鞍座中心时到初始位置的理论距离为S，将所述理论距离S与上述S400中计算得到的偏移值P求和后，可对卸卷车重新赋目标值。可以理解的是，卸卷车上的卷材恰好停在交接鞍座中心时到初始位置的理论距离即为终点位置到初始位置的距离，即S＝7000mm。具体的，按照下式计算所述目标值：

T＝S+P (2)

其中，T为目标值，S为初始位置到终点位置的距离，P为偏移值。将式(1)带入式(2)可得，T＝S+a-X+W/2。系统在判断卸卷车的速度为0m/s后，会计算卸卷车的目标值T，计算所得到的目标值T即为卸卷车上的卷材中心与交接鞍座中心重合时卸卷车的实际停车位置。

S600：控制所述卸卷车向第一位置运动。

计算出卸卷车的目标值T后，控制卸卷车重新向起点位置所在的方向运动以达到第一位置，可以理解的是，第一位置在初始位置与终点位置之间。在一些实施例中，可设置第一位置为距离检测模块显示的示数为6000mm处的位置。

S700：当所述卸卷车到达第一位置时，控制所述卸卷车向所述终点位置运动。

可以理解的是，在S300中，卸卷车的停车位置只是用来获取卷材的侧面到位置检测模块的距离，以进行后续的目标值T的计算，而卸卷车从第一位置再次向终点位置运动的过程是为了对卸卷车的停车位置进行修正。

S800：根据所述目标值，控制所述卸卷车的停车位置，以使所述卷材的中心与所述交接鞍座中心重合。

在卸卷车向终点位置移动的过程中，系统会根据计算得到的目标值为T为卸卷车重新赋值，控制卸卷车在抵达目标值T后停车，下降卸卷车，将钢卷卷材放到交接鞍座上，此时，卸卷车的钢卷卷材中心与交接鞍座的中心重合。

在一些实施例中，本申请提供的卸卷车定位方法还包括：

判断所述卸卷车上是否存在所述卷材；

若所述卸卷车上存在所述卷材，则控制所述卸卷车继续运动；

若所述卸卷车上未存在所述卷材，则控制所述卸卷车回到所述初始位置，直到所述卸卷车上存在所述卷材。

卸卷车在运输的过程中，若钢卷卷材的重心与卸卷车鞍座的中心偏移值较大，则卷材存在掉落的风险，若卷材掉落，后续的计算及修正过程则无法进行。因此，在一些实施例中，在卸卷车从起点位置向终点位置运动的过程中，设置检测模块来判断卸卷车是否存在钢卷卷材。若检测到卸卷车上存在卷材，则控制卸卷车继续向终点位置运动，进行后续的计算和修正过程；若检测到卸卷车上没有卷材，则控制卸卷车重新回到初始位置，从卷取机芯轴上卸卷，再次向终点位置运动，直到检测到卸卷车上存在卷材，则控制卸卷车继续运动。

本申请部分实施例还提供一种卸卷车定位系统，应用于上述的卸卷车定位方法，如图2和图3所示，图2为本申请提供的卸卷车定位系统的示意图，图3为本申请提供的卸卷车定位系统的结构示意图，所述系统包括：宽度检测模块、位置检测模块、距离检测模块、控制模块和通讯模块；通讯模块分别与宽度检测模块、位置检测模块、距离检测模块、控制模块通信连接。

控制模块用于获取卷材的宽度、第一距离、第二距离和第一位置，以及，

根据卷材的宽度、第一距离以及第二距离计算卷材在交接鞍座上的偏移值；

根据偏移值，计算卸卷车的目标值；

控制卸卷车向第一位置运动；

当卸卷车到达第一位置时，控制卸卷车向终点位置运动；

根据目标值，控制卸卷车的停车位置。

在一些实施例中，控制模块可采用西门子400系列控制器，西门子400系列控制器可将获取到的卷材的宽度、第一距离以及第二距离进行处理，计算出卸卷车上的钢卷卷材在交接鞍座处的偏移值，并根据偏移值计算卸卷车的目标值，控制卸卷车往返运动后，将计算得到的目标值赋给卸卷车，作为卸卷车的最终停车位，以此来实现卸卷车上的卷材可精准卸卷到交接鞍座中心。需要指出的是，卸卷车上设置有变频电机，控制模块通过控制变频电机的开启和关闭来控制卸卷车的运动和停止。

宽度检测模块用于获取卷材的宽度，并将卷材的宽度发送至控制模块。在一些实施例中，宽度检测模块可采用测宽仪，测宽仪设置在卷取机的芯轴上方附近，可测量卷材的宽度。

位置检测模块用于获取第一距离与第二距离，并将第一距离与第二距离发送至控制模块。在一些实施例中，位置检测模块可采用超声波位置检测仪，超声波位置检测仪设置在交接鞍座附近，可获取交接鞍座中心到超声波位置检测仪的距离，以及卸卷车上的卷材侧面到超声波位置检测仪的距离。

距离检测模块用于获取卷材的初始位置、终点位置和第一位置，并将初始位置、终点位置和第一位置发送至控制模块。在一些实施例中，距离检测模块可采用激光测距仪，激光测距仪设置在卸卷车上，跟随卸卷车一起运行，可实时获取卸卷车的位置。

通讯模块用于数据传输。在一些实施例中，通讯模块可采用Profibus DP通讯，Profibus DP通讯可通过无线传输获取测宽仪、超声波位置检测仪以及激光测距仪采集到的信息，并将上述信息传输给控制模块。

在一些实施例中，本申请提供的卸卷车定位系统还包括检测模块，检测模块与控制模块通信连接，检测模块用于检测卸卷车上是否存在卷材。在一些实施例中，检测模块可采用光栅，光栅设置在卷材的卸料位置与交接鞍座之间，在卸卷车从卸料位置向交接鞍座运行的过程中，可检测到卸卷车上是否存在卷材。

由上述技术方案可知，本申请实施例提供一种卸卷车定位方法及系统，所述方法包括：获取将卷材卸至卸卷车上后的卷材宽度；控制卸卷车从卸料位置向交接鞍座所在的位置运动；当卸卷车到达交接鞍座所在的位置时，分别获取交接鞍座中心到位置检测模块的距离以及卷材的侧面到位置检测模块的距离；根据卷材的宽度、交接鞍座中心到位置检测模块的距离以及卷材的侧面到位置检测模块的距离计算卷材在交接鞍座上的偏移值；根据偏移值计算卸卷车的目标值；控制卸卷车向卸料位置所在的方向运动，运动一段距离后，控制卸卷车向交接鞍座运动；并根据目标值控制卸卷车的停车位置，以使卷材的中心与交接鞍座中心重合。本申请提供的卸卷车定位方法可解决卷材无法落到交接鞍座中心的问题，降低卷材掉落的几率。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种卸卷车定位方法，其特征在于，包括：

获取将卷材卸至卸卷车上后的所述卷材的宽度；

控制所述卸卷车从初始位置向终点位置运动；所述初始位置为所述卷材卸至所述卸卷车时的卸料位置，所述终点位置为交接鞍座所在的位置；

当所述卸卷车到达所述终点位置时，分别获取第一距离与第二距离；所述第一距离为所述交接鞍座中心到位置检测模块的距离，所述第二距离为所述卷材的侧面到位置检测模块的距离；

根据所述卷材的所述宽度、所述第一距离以及所述第二距离计算所述卷材在所述交接鞍座上的偏移值；

根据所述偏移值，计算所述卸卷车的目标值；

控制所述卸卷车向第一位置运动，所述第一位置在所述初始位置与所述终点位置之间；

当所述卸卷车到达第一位置时，控制所述卸卷车向所述终点位置运动；

根据所述目标值，控制所述卸卷车的停车位置，以使所述卷材的中心与所述交接鞍座中心重合。

2.根据权利要求1所述的卸卷车定位方法，其特征在于，所述获取将卷材卸至卸卷车上后的所述卷材的宽度包括：

获取分切前的所述卷材的若干个宽度值；

将若干个所述宽度值进行平均数取值，以获得所述卷材的分切前宽度，所述分切前宽度等于所述卷材的宽度。

3.根据权利要求1所述的卸卷车定位方法，其特征在于，所述根据所述卷材的所述宽度、所述第一距离以及所述第二距离计算所述卷材在所述交接鞍座上的偏移值包括：

按照下式计算所述偏移值：

P＝a-X+W/2；

其中，P为偏移值，X为第一距离，a为第二距离，W为卷材的宽度。

4.根据权利要求1所述的卸卷车定位方法，其特征在于，所述根据所述偏移值，计算所述卸卷车的目标值包括：

按照下式计算所述目标值：

T＝S+P；

其中，T为目标值，S为初始位置到终点位置的距离，P为偏移值。

5.根据权利要求1所述的卸卷车定位方法，其特征在于，还包括：

判断所述卸卷车上是否存在所述卷材；

若所述卸卷车上存在所述卷材，则控制所述卸卷车继续运动；

若所述卸卷车上未存在所述卷材，则控制所述卸卷车回到所述初始位置，直到所述卸卷车上存在所述卷材。

6.根据权利要求1所述的卸卷车定位方法，其特征在于，所述第一距离为固定值。

7.一种卸卷车定位系统，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所述的卸卷车定位方法，所述系统包括：宽度检测模块、位置检测模块、距离检测模块、控制模块和通讯模块；所述通信模块分别与所述宽度检测模块、所述位置检测模块、所述距离检测模块、所述控制模块通信连接；

所述控制模块用于获取卷材的宽度、第一距离、第二距离、初始位置、终点位置和第一位置，以及，

根据所述卷材的所述宽度、所述第一距离以及所述第二距离计算所述卷材在所述交接鞍座上的偏移值；

根据所述偏移值，计算所述卸卷车的目标值；

控制所述卸卷车向第一位置运动；

当所述卸卷车到达第一位置时，控制所述卸卷车向所述终点位置运动；

根据所述目标值，控制所述卸卷车的停车位置；

所述宽度检测模块用于获取所述卷材的宽度，并将所述卷材的所述宽度发送至所述控制模块；

所述位置检测模块用于获取第一距离与第二距离，并将所述第一距离与所述第二距离发送至所述控制模块；

所述距离检测模块用于获取所述卷材的初始位置、终点位置和第一位置，并将所述初始位置、所述终点位置和所述第一位置发送至所述控制模块；

所述通讯模块用于数据传输。

8.根据权利要求7所述的卸卷车定位系统，其特征在于，还包括检测模块，所述检测模块与所述控制模块通信连接，所述检测模块用于检测所述卸卷车上是否存在所述卷材。