CN219301555U - 一种钢管定位结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钢管定位结构，包括第一传感器、第二传感器和测长机构；第二传感器位于第一传感器和横移车中心线之间；测长机构包括安装件和连接在该安装件上的滚轮和编码器，滚轮同轴套接在编码器的转轴的外周，滚轮能与钢管的底部抵接；第一传感器的中心线和编码器的中心线位于同一竖直平面内；第一传感器与第二传感器之间的距离为A，第一传感器与横移车中心线之间的距离为B，且0.1m≤A≤2m，B≥C/2，其中，C为所述钢管的最大长度；还包括定时器，该定时器用于获得所述钢管的首端从所述第一传感器运动至所述第二传感器需要的时间t。本实用新型便于获取钢管的实际运动速度和钢管的实际长度，为钢管的精准定位提供依据。

Description

一种钢管定位结构

技术领域

本实用新型涉及钢管定位技术领域，具体涉及一种钢管定位结构。

背景技术

钢管厂的制管生产线上，钢管从钢板原材料开始，到最后制造一根合格的钢管，需要经过多个工序。一个设备完成一道工序，钢管从一个设备到下一个设备，通过输送辊道输送及横移车转运，完成钢管在生产线上的流动，其中输送辊道完成纵向运输，而横移车完成横向运输。

横移车托起钢管之后，要求横移车两侧托架上的钢管，突出于托架之外的钢管长度不允许相差太多，偏重太多会使得横移车两侧的液压缸承重不均，造成两侧液压缸升起高度不同，而致托起的钢管倾斜甚至造成脱落。因此，钢管在输送辊道上的停止位置需要与横移车的沟道中心线对准，对准后的钢管两端与横移车沟道中心线的距离之差，越小越好，最大不超过1.5米。

在衡量钢管的中间位置是否和横移车的中心线对准时，往往需要获取钢管在输送辊道上的实际运动速度，以及钢管的实际长度，而这二者是需要在生产线上实际测量得到的，因此，需要设计一种钢管定位结构，以便于获取钢管的实际运动速度和钢管的实际长度。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供一种钢管定位结构，其便于获取钢管的实际运动速度和钢管的实际长度，为钢管的精准定位提供依据。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种钢管定位结构，包括第一传感器、第二传感器和测长机构；所述第二传感器位于所述第一传感器和横移车中心线之间，且所述第二传感器位于钢管输送方向的前方；所述测长机构包括安装件和连接在该安装件上的滚轮和编码器，所述滚轮同轴套接在所述编码器的转轴的外周，使得所述滚轮和所述编码器的转轴能同步转动，所述滚轮的外径大于所述编码器的外径；所述测长机构位于钢管输送轨迹的下方，使得所述滚轮能与钢管的底部抵接，且所述滚轮的轴线方向与所述钢管的输送方向相互垂直；所述第一传感器的中心线和所述编码器的中心线位于同一竖直平面内；所述第一传感器与所述第二传感器之间的距离为A，所述第一传感器与所述横移车中心线之间的距离为B，且0.1m≤A≤2m，B≥C/2，其中，C为所述钢管的最大长度；还包括定时器，该定时器用于获得所述钢管的首端从所述第一传感器运动至所述第二传感器需要的时间t。

本实用新型中，钢管沿着输送辊道向横移车方向输送，在钢管首端进入第一传感器检测区域时，第一传感器发出信号，控制器接收到信号后控制定时器开始计时，同时，控制器控制编码器清零并从零开始计数(滚轮与钢管的底部接触，滚轮在其与钢管的摩擦力的作用下转动，带动编码器的转轴同步转动)；在钢管的首端到达第二传感器的检测区域时，第二传感器发出信号，控制器获取此时定时器的计时时间t和编码器的读数n₀，并根据第一传感器和第二传感器之间的距离计算得到钢管的实际运动速度V＝A/t，以及钢管走过单位长度对应的编码器的脉冲数N＝n₀/A；在钢管的尾端进入第一传感器的检测区域时，第一传感器发出信号，控制器接收到信号后，获取此时的编码器的读数n，并据此计算得出钢管的实际长度L＝n/N，钢管继续前行，定时器继续计时；从钢管的首端到达第一传感器开始，到钢管长度方向的中间位置和横移车的中心线对准，钢管首端走过的距离为S＝B+L/2，根据钢管的实际运动速度，可以计算得到钢管走过距离S所需要的实际时间为T＝S/V，则控制器获取到定时器计时时间等于T时，即控制输送辊道停止，使得钢管停止，由此可以实现钢管的精准定位。

优选地，所述第一传感器和所述第二传感器均为接近开关，且所述第一传感器和所述第二传感器均位于钢管输送轨迹的下方。

优选地，所述测长机构还包括支架和连接在该支架上的安装座，所述安装座包括与所述支架连接的固定件和与所述安装件连接的活动件，所述活动件能在竖直方向上相对于所述固定件作伸缩运动，所述活动件和所述固定件之间压缩抵接有弹性件；在所述滚轮与所述钢管的底部抵接时，所述弹性件能向所述安装件提供一竖直向上的反作用力，使得所述滚轮与所述钢管紧密抵接；且在所述滚轮与所述钢管分离时，所述安装件能在所述反作用力的作用下复位至初始位置，使得所述滚轮的顶部高于所述钢管的底部，且所述滚轮的中心线低于所述钢管的底部。在钢管到达第一传感器和测长机构的位置时，钢管自身较大的重量会向滚轮施加一压力，使得安装件向下运动，直至滚轮与钢管的正下方抵接，此时，弹性件压缩，并向活动件施加一反作用力，使得滚轮具有向上运动的趋势，进而使得滚轮和钢管紧密抵接，提高编码器计数精度。

优选地，所述支架包括立板和安装板，所述安装板与所述安装座连接，且在所述立板和所述安装板之间设置有高度调节结构，该高度调节结构用于调节所述安装板在竖直方向的位置。高度调节结构可以调节安装板相对于立板的高度位置，以匹配不同直径的钢管。

优选地，所述高度调节结构包括设置在所述立板上的条形孔，该条形孔沿竖直方向设置，所述安装板通过螺栓、螺母连接在所述条形孔处，所述螺栓依次穿过所述安装板和所述条形孔后与所述螺母螺纹连接。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例的钢管定位结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的测长机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的滚轮、编码器和安装件的连接结构示意图；

图4为本实用新型实施例的第一传感器的安装结构示意图。

附图标记：

1-第一传感器；11-固定架；12-支撑架；2-第二传感器；3-测长机构；31-安装件；32-滚轮；33-编码器；34-安装座；341-固定件；342-活动件；343-弹性件；35-立板；36-安装板；4-横移车；5-钢管；6-纵向输送辊道。

具体实施方式

这里，要说明的是，本实用新型涉及的功能、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。因此，本实用新型对于现有技术的改进，实质在于硬件之间的连接关系，而非针对功能、方法本身，也即本实用新型虽然涉及一点功能、方法，但并不包含对功能、方法本身提出的改进。本实用新型对于功能、方法的描述，是为了更好的说明本实用新型，以便更好的理解本实用新型。

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例提供了一种钢管定位结构，包括第一传感器1、第二传感器2和测长机构3。第二传感器2位于第一传感器1和横移车4中心线之间，且第二传感器2位于钢管5输送方向的前方。其中，钢管5沿纵向输送辊道6进行纵向输送。

上述测长机构3位于钢管5的输送轨迹的下方，使得滚轮32能与钢管5的底部(正下方)抵接，且滚轮32的轴线方向与钢管5的输送方向相互垂直。

参考图3，上述测长机构3包括安装件31和连接在该安装件31上的滚轮32和编码器33(采用光洋编码器，型号：TRD-J500-RZW)，滚轮32同轴套接在编码器33的转轴的外周，使得滚轮32和编码器33的转轴能同步转动，且滚轮32的外径大于编码器33的外径。具体地，编码器33的壳体与安装件31固定连接，且编码器33的转轴穿过安装件31后与滚轮32同轴固定。

参考图2，测长机构3还包括支架和连接在该支架上的安装座34。其中，支架又具体包括立板35和安装板36，安装板36与安装座34连接，且在立板35和安装板34之间设置有高度调节结构，该高度调节结构用于调节安装板36在竖直方向的位置。高度调节结构包括设置在立板35上的条形孔，该条形孔沿竖直方向设置，安装板36通过螺栓、螺母连接在条形孔处，螺栓依次穿过安装板36和条形孔后与螺母螺纹连接，在钢管5的直径发生变化时，操作者可以旋松螺母，调节安装板36的高度位置，以匹配钢管5的直径，在调节到位后，旋紧螺母，借助螺母和立板35之间的摩擦力限定安装板36的位置。安装座34包括与安装板36连接的固定件341和与安装件31连接的活动件342，活动件342能在竖直方向上相对于固定件341作伸缩运动，活动件342和固定件341之间压缩抵接有弹性件343；在滚轮32与钢管5的底部抵接时，弹性件343能向安装件31提供一竖直向上的反作用力，使得滚轮32与钢管5紧密抵接；且在滚轮32与钢管5分离时，安装件31能在该反作用力的作用下复位至初始位置，使得滚轮32的顶部高于钢管5的底部，且滚轮32的中心线低于钢管5的底部。则在钢管5到达第一传感器1和测长机构3的位置时，钢管5自身较大的重量会向滚轮32施加一压力，使得安装件31向下运动，直至滚轮32与钢管的正下方抵接，此时，弹性件343压缩，并向活动件342施加一反作用力，使得滚轮32具有向上运动的趋势，进而使得滚轮32和钢管5紧密抵接，提高编码器33计数精度。

上述第一传感器1的中心线和编码器33的中心线位于同一竖直平面内。设第一传感器1与第二传感器2之间的距离为A，第一传感器1与横移车4中心线之间的距离为B。本实施例中的第一传感器1和第二传感器2均为接近开关，且第一传感器1和第二传感器2均位于钢管5的输送轨迹的下方。

参考图4，本实施例的第一传感器1通过固定架11和支撑架12安装在地面上，固定架11和支撑架12的连接结构与上述立板35和安装板36的连接结构相同，即支撑架12相对于固定架11的高度可调，以适配不同直径钢管的检测需求，在此对支撑架12和固定架11的连接结构不做赘述。此外，第二传感器2和第一传感器1的连接结构相同。

本实施例的钢管定位结构还包括PLC可编程控制器，该PLC可编程控制器包括定时器。

在工作时，钢管5沿着纵向输送辊道6向横移车4方向输送，在钢管5首端进入第一传感器1检测区域时，第一传感器1发出信号，控制器接收到信号后控制定时器开始计时，同时，控制器控制编码器33清零并从零开始计数(滚轮32与钢管5的底部接触，滚轮32在其与钢管5的摩擦力的作用下转动，带动编码器33的转轴同步转动)。在钢管5的首端到达第二传感器2的检测区域时，第二传感器2发出信号，控制器获取此时定时器的计时时间t和编码器33的读数n₀，并根据第一传感器1和第二传感器2之间的距离A计算得到钢管的实际运动速度V＝A/t，以及钢管5走过单位长度对应的编码器33的脉冲数N＝n₀/A。在钢管5的尾端进入第一传感器1的检测区域时，第一传感器1发出信号，控制器接收到信号后，获取此时的编码器33的读数n，并据此计算得出钢管5的实际长度L＝n/N＝nA/n₀，钢管5继续前行，定时器继续计时。从钢管5的首端到达第一传感器1开始，到钢管5长度方向的中间位置和横移车4的中心线对准，钢管5首端走过的距离为S＝B+L/2＝B+nA/2n₀，根据钢管5的实际运动速度V，可以计算得到钢管5走过距离S所需要的实际时间为T＝S/V＝(B/A+n/2n₀)t，则控制器获取到定时器计时时间等于T时，即控制纵向输送辊道6停止，使得钢管5停止，由此可以实现钢管5的精准定位。

需要说明的是，第一传感器和第二传感器之间的距离A和第一传感器与横移车中心线之间的距离B的取值需满足如下公式：0.1m≤A≤2m，B≥C/2，其中，C为钢管5的最大长度。钢管5的最大长度为12.5m，则在实际中选择A＝0.5m，B＝6.5m。

在实际中，采用本实施例的钢管定位结构，能够实现对钢管的精确定位，定位精度(理想位置和实际位置的偏差值)不超过10mm。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (5)

1.一种钢管定位结构,其特征在于，包括：

第一传感器、第二传感器和测长机构；

所述第二传感器位于所述第一传感器和横移车中心线之间，且所述第二传感器位于钢管输送方向的前方；

所述测长机构包括安装件和连接在该安装件上的滚轮和编码器，所述滚轮同轴套接在所述编码器的转轴的外周，使得所述滚轮和所述编码器的转轴能同步转动，所述滚轮的外径大于所述编码器的外径；所述测长机构位于钢管输送轨迹的下方，使得所述滚轮能与钢管的底部抵接，且所述滚轮的轴线方向与所述钢管的输送方向相互垂直；

所述第一传感器的中心线和所述编码器的中心线位于同一竖直平面内；

所述第一传感器与所述第二传感器之间的距离为A，所述第一传感器与所述横移车中心线之间的距离为B，且0.1m≤A≤2m，B≥C/2，其中，C为所述钢管的最大长度；

还包括定时器，该定时器用于获得所述钢管的首端从所述第一传感器运动至所述第二传感器需要的时间t。

2.根据权利要求1所述的一种钢管定位结构，其特征在于：

所述第一传感器和所述第二传感器均为接近开关，且所述第一传感器和所述第二传感器均位于钢管输送轨迹的下方。

3.根据权利要求1所述的一种钢管定位结构，其特征在于：

所述测长机构还包括支架和连接在该支架上的安装座，所述安装座包括与所述支架连接的固定件和与所述安装件连接的活动件，所述活动件能在竖直方向上相对于所述固定件作伸缩运动，所述活动件和所述固定件之间压缩抵接有弹性件；

在所述滚轮与所述钢管的底部抵接时，所述弹性件能向所述安装件提供一竖直向上的反作用力，使得所述滚轮与所述钢管紧密抵接；且在所述滚轮与所述钢管分离时，所述安装件能在所述反作用力的作用下复位至初始位置，使得所述滚轮的顶部高于所述钢管的底部，且所述滚轮的中心线低于所述钢管的底部。

4.根据权利要求3所述的一种钢管定位结构，其特征在于：

所述支架包括立板和安装板，所述安装板与所述安装座连接，且在所述立板和所述安装板之间设置有高度调节结构，该高度调节结构用于调节所述安装板在竖直方向的位置。

5.根据权利要求4所述的一种钢管定位结构，其特征在于：

所述高度调节结构包括设置在所述立板上的条形孔，该条形孔沿竖直方向设置，所述安装板通过螺栓、螺母连接在所述条形孔处，所述螺栓依次穿过所述安装板和所述条形孔后与所述螺母螺纹连接。

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