CN202667323U - 一种卷取机钳口快速定位装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种卷取机钳口快速定位装置，包括卷取机本体、卷取机芯轴、卷取机钳口、齿轮箱、传动轴、传动装置电机，还包括由设置在卷取机卷芯轴和传动装置电机后面的元件组成的钳口定位系统。本实用新型可以精确快速的定位卷取机钳口位置，电机可以稳定平滑的运行，能够解决电机突然停止和钳口定位不准确等问题，在大规模生产中，实现钳口的直接检测到间接测量的替代，同时可以提高生产节奏、保护电机等设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种卷取机钳口快速定位装置，尤其是涉及一种用于卷取机精确角位移的自动精确快速定位装置。
背景技术
目前，很多钢卷生产企业都有卷取机设备，卷取机的钳口定位比较重要，特别是钳口的速度和位置精度影响生产节奏比较大，如用于较厚带钢生产时穿带需要应用钳口，将卷取机钳口位置有不特定的位置转到合适的穿带位置，有利于带钢顺利进入钳口，一般且要求放到精确的位置，误差不能大于1度。现在钢卷生产企业的钳口定位采用特定的信号来指定钳口位置，如利用单一接近开关来定位，当需要卷取机转动找钳口，接近开关接受到信号后，电机立刻停止，用卷取机抱闸关闭直接抱死。这就带来了两方面的不利因素：一是使用卷取机抱闸，势必电机的速度不能高，这样造成了钳口定位时间长；另外是电机接到信号后就立刻停止，需要较大的减加速度，同时电机不容易控制，易超过实际需要的钳口位置，造成钳口定位不准确。且这两种情况都没有进行闭环控制，易造成事故。故单一的接近开关钳口定位势必要较低的速度和定位的不确定性，不适应大生产的快节奏。
发明内容
为了克服现有单一的钳口定位模式造成的上述缺点，本实用新型提供的卷取机钳口快速定位装置，不但能避免高速定位钳口可能造成抱闸的破坏，更能使钳口定位更加准确，达到1度误差以内，从而实现快速准确定位。
本实用新型提供的一种卷取机钳口快速定位装置，包括卷取机本体、卷取机芯轴、卷取机钳口、齿轮箱、传动轴、传动装置电机，其特征是：还包括由设置在卷取机卷芯轴和传动装置电机后面的元件组成的钳口定位系统。
作为本实用新型的改进，上述的一种卷取机钳口快速定位装置，其特征是：所述钳口定位系统包括安装在卷取机芯轴后面的接近开关、挡块和传动装置电机后面的带位置检测的位置速度编码器，以及用信号线缆电路相连接的数字量输入板、计数板、控制器，所述数字量输入板、计数板安装在控制器中，分别用于采集接近开关和带位置检测的位置速度编码器的信号。
作为本实用新型的进一步改进，上述的一种卷取机钳口快速定位装置，其特征是：其特征是：所述控制器为嵌入式实时高速传输技术总线控制器，计算角度差确定传动装置电机的速度大小，并下发给传动装置电机执行，快速平滑地精确定位卷取机钳口位置。
作为本实用新型的进一步改进，上述的一种卷取机钳口快速定位装置，其特征是：所述接近开关与卷取机钳口的安装位置角度相差大于等于180度。
作为本实用新型的进一步改进，上述的一种卷取机钳口快速定位装置，其特征是：所述卷取机芯轴为由四个扇形块组成的一个圆柱体，卷取机钳口设置在任意一个扇形块上。
作为本实用新型的进一步改进，上述的一种卷取机钳口快速定位装置，其特征是：所述卷取机钳口为一与卷取机轴向平行的U型结构。
本实用新型的有益效果是，可以实现卷取机钳口位置的精准检测和定位，适应大生产的快节奏和高精度自动化控制系统的要求，可推广到其他设备周向角位移检测和定位。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图
其中，1－卷取机芯轴、2-卷取机钳口、3-齿轮箱、4-传动轴、5-传动装置电机、6-接近开关、7-挡块、8-带位置检测的位置速度编码器、9-控制器、10-数字量输入板、11－计数板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。
本实用新型提供的一种卷取机钳口快速定位装置，如图1所示，卷取机扇形块、卷取机芯轴1以及卷取机钳口2组成了卷取机本体设备，利用传动轴4相连的齿轮箱3进行机械啮合传动，动力系统的提供主要是来自带调速的电机5。卷取机有四个伞形块组成一个圆柱体，在一个扇形块上安装一个U型的、和卷取机轴向平行的钳口，卷取机芯轴1、扇形块以及钳口2都是钢制的，钳口2的驱动为液压系统。在齿轮箱3一定的减速比调节下，卷取机可以很好的和电机5同步协调动作，同时带十字接手的万向接轴4连接电机5和齿轮箱3，齿轮箱3的润滑依靠稀油系统不断循环来保证，延长齿轮的寿命。电机5可以为同步电机、异步电机或者直流电机中的任一种，均可实现本实用新型的传动功能，电机5后面安装带位置检测的位置速度编码器8，编码器8的信号通过计数板CNT11进行测量，作为本实用新型的一种优选结构，所述计数板CNT11采用格林码数据格式传输；所述数字量输入板Di10采用DP线的ET200为接口输收接近开关6的输入信号；所述接近开关为供电为24DVC的三线制接线方式，接收信号的有效距离为10mm；所述控制器9为基于Vxworks嵌入式实时的高速传输技术的总线控制器。
本实用新型一种卷取机钳口快速定位装置的动作步骤：
1. 根据现场实际需要的钳口位置，控制器系统写入该位置数据a；
2. 在生产线需要卷取机定位钳口时，给系统一个定位钳口命令；
3. 控制器系统接收到定位钳口命令后，开始检查电机和卷取机是否具备定位条件；
4. 定位条件不满足，系统给出报警信号，指示出不满足的具体条件信息，处理后，满足定位条件；
5. 控制器系统将定位发给电机，启动电机后转动；
6. 当卷取机转动后，挡块给接近开关信号后，控制器系统接收到接近开关的输入信号，记录当前电机位置编码器的位置数据b；
7. 控制器系统根据计算当前位置b和实际需要的位置a之差，给出电机转动角度大小，如果a-b小于c，电机转动的角度需要多转一圈，即角度增加360度；故电机顺时针定位，一般接近开关的安装位置要与钳口定位的位置相差180度以上最好，这样保证电机的足够时间的减速定位；
8. 电机继续转动，并时刻记录位置编码器的数值d，但a-d小于c时，开始启动电机减速命令，并以一定的减速度减速；
9. 当电机速度为零时，卷取机正好停在需要的工作位置，并给出钳口到位的指示。
本实用新型的数据传输过程为，接近开关6的信号通过磁感应方式传输检测信号，通过线路传到数字量输入板10，数字量输入板10进行信号处理后送入控制器9；带位置检测的位置速度编码器8的信号通过光栅方式传输位置检测信号，通过线路传到计数板CNT11，计数板CNT11进行信号处理后送入控制器9；两者的信号同时经过控制器9安装的计算机软件计算后发出控制指令给输出系统，从而控制电机5的转动，实现卷取机钳口2快速定位。
本实用新型的电气控制系统采用欧洲标准的VME总线控制器，实现了数据的处理和传输，将计数板的数据处理。现场的带位置检测的位置速度编码器8采用格林码的数据格式，通过屏蔽双绞线传输，其供电电压为24VDC，时钟触发电压在1.7-2.4VDC之间，屏蔽线需要单向接地，消除涡流电流形成的干扰，以确保信号稳定且不失真。另外在接近开关6安装时，要保证其位置和钳口工作位的位置要大于减速位，其供电电压为24VDC，信号反馈也为24VDC。另外接近开关挡块需要焊接，需要焊接时要采用近距离零线法，避免焊机大电流串入检测仪表中，造成不必要的损失。
本实用新型的设计卷取机的芯轴传动为电机驱动，电压为高压10KV通过变频装置系统整流到3300V的中压。
本实用新型的设计的卷取机钳口快速定位装置与接近开关安装位置、钳口工作位置关联，一般接近开关的安装位置要与钳口定位的位置相差180度以上，这样保证电机的足够时间的减速定位；如果两者的差值小于电机减速位，电机转动的角度需要多转一圈，即角度增加360度；重要的是，本实用新型卷取机钳口快速定位装置精度高，误差小，保证了定位过程自动化的稳定精准。
Claims (7)
1.一种卷取机钳口快速定位装置，包括卷取机本体、卷取机芯轴（1）、卷取机钳口（2）、齿轮箱（3）、传动轴（4）、传动装置电机（5），其特征是：还包括由设置在卷取机卷芯轴（1）和传动装置电机（5）后面的元件组成的钳口定位系统。
2.根据权利要求1所述的一种卷取机钳口快速定位装置，其特征是：所述钳口定位系统包括安装在卷取机芯轴（1）后面的接近开关（6）、挡块（7）和传动装置电机（5）后面的带位置检测的位置速度编码器（8），以及用信号线缆电路相连接的数字量输入板（11）、计数板（10）、控制器（9），所述数字量输入板（11）、计数板（10）安装在控制器（9）中，分别用于采集接近开关（6）和带位置检测的位置速度编码器（8）的信号。
3.根据权利要求2所述的一种卷取机钳口快速定位装置，其特征是：所述控制器（9）为嵌入式实时高速传输技术总线控制器，计算角度差确定传动装置电机（5）的速度大小，并下发给传动装置电机（5）执行，快速平滑地精确定位卷取机钳口（2）位置。
4.根据权利要求2或3所述的一种卷取机钳口快速定位装置，其特征是：所述接近开关（6）与卷取机钳口（2）的安装位置角度相差大于等于180度。
5.根据权利要求2或3所述的一种卷取机钳口快速定位装置，其特征是：所述卷取机芯轴（1）为由四个扇形块组成的一个圆柱体，卷取机钳口（2）设置在任意一个扇形块上。
6.根据权利要求5所述的一种卷取机钳口快速定位装置，其特征是：所述卷取机钳口（2）为一与卷取机轴向平行的U型结构。
7.根据权利要求2或3所述的一种卷取机钳口快速定位装置，其特征是：所述卷取机钳口（2）为一与卷取机轴向平行的U型结构。
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| CN 201220260042 CN202667323U (zh) | 2012-06-05 | 2012-06-05 | 一种卷取机钳口快速定位装置 |
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| CN (1) | CN202667323U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103272885A (zh) * | 2013-06-19 | 2013-09-04 | 济钢集团有限公司 | 一种自动检测芯轴涨缩的卷取装置 |
| CN103803355A (zh) * | 2014-02-10 | 2014-05-21 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种堆取料机卷筒拖缆保护装置 |
| CN109211080A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-15 | 天津理工大学 | 一种轧辊位置测量方法 |
| CN111330981A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-26 | 北京科技大学设计研究院有限公司 | 一种炉卷轧机卷筒槽口精确定位的控制方法 |
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2012
- 2012-06-05 CN CN 201220260042 patent/CN202667323U/zh not_active Expired - Fee Related
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