CN2577240Y - 自动在线长度测量装置 - Google Patents

Abstract

一种自动在线长度测量装置，包括自动判定装置、激光测量装置、定位剪切装置、数据采集处理装置以及数据网络管理装置组成。自动判定装置由光电开关、设备动作辅助部件、继电器、I/O采集卡组成；激光测量装置由发射板、激光距离检测器组成，其上有一冷却机构；定位剪切装置有定宽数字显示仪表、定长数字显示仪表等；数据采集处理装置由测量工控机、RS232串口、数据采集卡等组成；本实用新型采用激光测量技术、计算机网络技术、光电感应技术、通信技术，用较低的成本实现了计算机自动测量中板长度、宽度，并完成了中板计量与仓库、销售之间的自动化管理。本实用新型具有设备安装简单、测量准确、稳定性好、自动化程度高、实用性强的特点。

Description

自动在线长度测量装置

所属技术领域

本实用新型涉及一种长度测量装置，尤其是应用于中板定位剪切生产线上的自动在线长度测量装置。

背景技术

中板成材后，中板定位剪切生产线上的中板长、宽的动态自动测量一直是个难题。目前，现有技术有些是采用临界角测量法或透镜激光测量法进行在线测量，其存在测量范围窄和稳定性差，测量易受环境干扰，不适应于当前中板剪切工艺，应用设备太多且安装复杂，投资大，无法实现定位剪切功能；并难于解决中板剪切生产中测量数据与实物相对应的问题。另外，有些部门利用静态仪器测量或手工测量，存在测量投入人力多、测量过程繁锁、测量准确度低、数据记录不全等不足，无法满足自动测量、自动记录的要求。

发明内容

为了克服现有技术中存在的测量范围窄、稳定性差、易受环境干扰、安装复杂、投资大、无法实现定位剪切功能等不适应于当前中板剪切工艺要求的不足，及静态仪器测量或手工测量中存在的投入人力多、测量过程繁锁、测量准确度低、数据记录不全等不足；本实用新型提供一种能满足中板剪切工艺自动测量、自动记录要求的自动在线长度测量装置，它不仅测量范围较大、稳定性好、不易受环境干扰，而且易安装、投资较小、可实现定位剪切和自动测量记录功能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动在线长度测量装置，包括自动判定装置、激光测量装置、定位剪切装置、数据采集处理装置以及数据网络管理装置。其中自动判定装置是由光电开关、设备动作辅助部件、继电器、I/O采集模块组成。激光测量装置包括反射板、定宽激光距离检测器、测宽激光距离检测器、测长激光距离检测器。定位剪切装置由定位活动板、推杆、定尺机、定宽数字显示仪、定长数字显示仪组成。数据采集处理装置包括数据采集卡、总线、测量工控机，数据采集卡置于所述测量工控机内。自动判定装置的光电开关、设备动作辅助部件分别与继电器相联接后通过屏蔽电缆经由I/O采集模块与数据采集处理装置相连接，光电开关和设备动作辅助部件用来判断生产设备的动作信号，由I/O采集模块转换成动作数据信号输入到数据采集处理装置中。激光测量装置通过把反射板分别装在定位活动板、推杆或定尺机上实现宽或长的距离测量，并通过电缆把测量数据传送到数据采集处理装置中，置于所述测量工控机内的数据采集卡用来接收动作数据信号和测量数据，这些数据经过软件编程由测量工控机运算处理可以得到中板的长度、宽度尺寸。定位剪切装置的定宽数字显示仪表、定长数字显示仪表分别与数据采集处理装置中的数据采集卡相连接，并可显示由数据采集处理装置处理后得到的长、宽尺寸数值，同时可以通过光电开关、设备动作辅助部件、定位剪切装置等实现对中板位置的监测，保证剪机的剪切位置准确，从而实现定位剪切和自动测量记录功能。

所述激光距离检测器是根据相位交互的原理，测量光线传输的时间，达到测量物体到检测器之间的距离的目的。

在所述激光测量装置中激光距离检测器上设有一冷却机构，它采用水冷却或风冷却。

所述的数据采集卡采用746B数据采集卡，所述总线采用485总线。

所述定宽激光距离检测器、定长激光距离检测器采集的测量信号通过RS232串口送到测量工控机，由测量工控机得出准确的数据信号通过PCL485串口数据采集卡送到现场的定宽数字显示仪、定长数字显示仪。

数据网络管理装置由网络工控机、交换机及网络打印机组成，它可以同其它计算机、外部设备及局域网相联结，从而实现远程记录测量数据。

本实用新型的有益效果是，本实用新型采用激光测量技术、光电开关技术和信息处理技术，极大地提高了测量的准确度和测量判定信号的可靠性，实现了定位剪切和自动测量记录功能，减少人为测量的误差。本实用新型可采用RS232串行通信技术，避免模拟信号易受现场干扰的现象，提高了整个系统数据的可靠性；激光距离检测器上设有一冷却机构，可防止在现场恶劣高温环境的影响。本实用新型通过采用485总线及远程I/O技术，进一步提高了系统的远程采集、控制的能力，还可采用网络技术实现自动测量、监控与生产管理、仓库管理之间的统一，大大地方便了操作。本实用新型利用原有的生产线基础上安装部分装置，容易安装，节约投资。

图面说明

图1是本实用新型自动在线测量装置的信号流程图。

图2是本实用新型自动在线测量装置在定宽时的一种结构示意图。

图3是本实用新型自动在线测量装置在侧宽时的一种结构示意图。

图4是本实用新型自动在线测量装置在定长测长时的一种结构示意图。

图中1.自动判定装置，2.激光测量装置，3.定位剪切装置，4.数据采集处理装置，5.数据网络管理装置，6.光电开关，7.设备动作辅助部件，8.继电器，9.I/O采集模块，10.定宽激光距离检测器，11.测宽激光距离检测器，12.测长激光距离检测器，13.定宽数字显示仪，14.定长数字显示仪，15.电缆，16.数据采集卡(PCL485串口)，17.数据采集卡(RS232串口)，18.测量工控机，19.总线，20.交换机，21.计算机，22.网络打印机，27.动态测量值，28.发射板，29.定位活动板，31.中板，32.剪机，33.推杆，34.反射板，36.动态测量值，37.活动定位挡柱，39.剪机，41.定尺机后轨道，42.定尺机，43.反射板，44.动态测量值，46.前挡板，47.后挡板，48.光电开关，49.光电开关，50.光电开关，51.光电开关。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的非限定实施例进一步详细描述如下：

如图1信号流程图所示，在自动判装置(1)中，由光电开关(6)和光电反射板组成光电开关装置，光电开关(6)安装在剪机本体上，其光电反射板安装在辊道下方，与光电开关(6)对射，之间无电缆相连。光电开关(6)、设备动作辅助部件(7)与中间继电器(8)相连，并通过它与远程I/O采集模板(9)相连接。光电开关(6)和设备动作辅助部件(7)用来判断、监测生产设备如剪机(32)的动作信号，由I/O采集模块(9)转换成动作数据信号。激光测量装置(2)包括反射板(28)、定宽激光距离检测器(10)、测宽激光距离检测器(11)、测长激光距离检测器(12)。定位剪切装置(3)包括定位活动板(29)、定宽数字显示仪(13)、定长数字显示仪(14)。数据采集处理装置(4)包括PCL485串口数据采集卡(16)、RS232串口数据采集卡(17)、总线、测量工控机(18)，数据采集卡(16、17)置于所述测量工控机(18)内。动作数据信号通过屏蔽电缆(15)经由测量工控机(18)内置数据采集卡(16)送到测量工控机(18)。定宽激光距离检测器(10)、测宽激光距离检测器(11)均由激光距离检测器与其反射板组成，用来测量中板宽度尺寸；定宽激光距离检测器(10)、测宽激光距离检测器(11)通过电缆与RS232串口数据采集卡(17)把测量宽度数据传送到测量工控机(18)。测长激光距离检测器(12)也由激光距离检测器与其反射板组成，用来测量中板长度尺寸；测长激光距离检测器(12)通过电缆、RS232串口、数据采集卡(16)把测量长度数据传送到测量工控机(18)。定宽数字显示仪(13)、定长数字显示仪(14)通过电缆、PCL485串口数据采集卡(16)与测量工控机(18)联结。在测量工控机(18)中经过运行程序对接收的动作数据信号和测量数据进行处理后，就能够通过对光电开关的动作与剪机相关附助设备的动作进行逻辑判断来监控剪机、定尺机及辊道上板的运行动作情况。测量工控机(18)中经过运行程序、进行处理后把板的宽度尺寸和长度尺寸通过电缆、PCL485串口数据采集卡(16)传送到定宽数字显示仪(13)、定长数字显示仪(14)显示。同时可以通过光电开关(6)、设备动作辅助部件(7)、定位剪切装置等实现对中板位置监测，保证剪机的剪切位置准确，从而实现定位剪切和自动测量记录功能。在所述激光测量装置中激光距离检测器(10、11、12)上设有一冷却机构，它采用水冷却，该冷却机构是装在激光距离检测器(10)外表面并可将其密封盖住的金属散热片，在散热片外有流动的冷水流过的装置。

对前述归纳来说，数据采集处理装置(4)由内置数据采集卡(16)的工业控制机(18)组成，安装在计算机操作室内；该装置采集自动判装置(1)、激光测量装置(2)的信号，并根据其相关信号在计算机内进行逻辑判断与计算，然后把相关的结果信息送往定位剪切装置(3)实现定位剪切和自动测量功能或通过电缆(19)、交换机(20)送到数据网络管理装置(5)，完成数据的分析、管理、完善并入库。

在图2所示本实用新型在定宽时的实施例中，定宽激光距离检测器(10)与反射板(28)分别装在剪机(32)辊道同一侧，反射板(28)装在定位活动板(29)上，测量时，定位活动板(29)把中板(31)推向剪机(32)刀口固定，激光距离检测器(10)发射的可见红色光直接射向反射板(28)可以获得动态检测值(27)。由于剪机固定，通过移动定位活动板(29)来调整剪切宽度，所以通过测量激光距离检测器(10)到定位活动板(29)的变化来确定当前中板(31)剪切的宽度。经过运行程序、进行处理后把中板的宽度尺寸会在定宽数字显示仪(13)显示。定宽数字显示仪(13)装在一剪操作室，操作人员可以根据仪表显示自行调节剪切宽度，并把测量数据送入计算机进行监测。

在图3所示本实用新型在测宽时的实施例中，测宽激光距离检测器(11)与反射板(34)分别装在辊道两侧，并且反射板(34)装在用来推板的推杆(33)上，测量时，推杆(33)把中板(31)推向活动定位档柱(37)，激光距离检测器(11)发射的可见红色光直接射向反射板(28)可以获得动态检测值(36)，由测量工控机(18)处理后，把中板(31)的宽度测量出来。由于推杆(33)与中板(31)是点接触，在中板向前运动时以每0.1秒间隙的时间获得一个动态测量值，由此可获得一组中板宽度尺寸数据，从而测量到中板整个宽度方向上的宽度尺寸及偏差。

在图4所示本实用新型在定长测长时的实施例中，激光距离检测器(12)装在定尺机后轨道(41)的尾端，测量反射板(43)装在定尺机(42)的尾部，定尺机(42)上装有前挡板(46)和后挡板(47)，当中板端部与后挡板(47)紧靠时，固定的激光距离检测器(12)向移动的定尺机(42)尾部照射，通过测量定尺机(42)的动态变化来达到确定不同中板的实际长度。在剪机(39)后离刀口3米和4米处，分别各安装一个光电开关(50、51)监测点。显示仪表装在二剪操作室内，操作人员通过改变前档板(46)、后档板(47)自动显示当前剪切长度，确定剪机(39)的剪切位置。

光两电开关(50、51)、前后档板信号(46、47)来逻辑判断下剪信号。当光电开关(50、51)判断测长区域有中板，并且中板是由剪机(39)前过来，通过测量工控机(18)检测前、后档板(46、47)信号，自动进行逻辑修正得到测量长度值并送到仪表和计算机上。

Claims (5)

1.一种自动在线长度测量装置，包括自动判定装置、激光测量装置、定位剪切装置、数据采集处理装置以及数据网络管理装置；其特征在于：其中自动判定装置是由光电开关、设备动作辅助部件、继电器、I/O采集模块组成；激光测量装置包括反射板、定宽激光距离检测器、测宽激光距离检测器、测长激光距离检测器；定位剪切装置由定位活动板、推杆、定尺机、定宽数字显示仪、定长数字显示仪组成；数据采集处理装置包括数据采集卡、总线、测量工控机，数据采集卡置于所述测量工控机内；自动判定装置的光电开关、设备动作辅助部件分别与继电器相联接后通过屏蔽电缆经由I/O采集模块与数据采集处理装置相连接，光电开关和设备动作辅助部件用来判断生产设备的动作信号；激光测量装置通过把反射板分别装在定位活动板、推杆或定尺机上实现宽或长的距离测量，并通过电缆把测量数据传送到数据采集处理装置中；定位剪切装置的定宽数字显示仪表、定长数字显示仪表分别与数据采集处理装置中的数据采集卡相连接，并可显示由数据采集处理装置处理后得到的长、宽尺寸数值。

2.据权利要求1所述的自动在线长度测量装置，其特征在于：所述激光距离检测器是根据相位交互的原理，测量光线传输的时间，达到测量物体到检测器之间的距离的目的。

3.据权利要求1或2所述的自动在线长度测量装置，其特征在于在所述激光测量装置中激光距离检测器上设有一冷却机构，它采用水冷却或风冷却。

4.据权利要求1或2所述的自动在线长度测量装置，其特征在于：所述的数据采集卡采用746B数据采集卡，所述总线采用485总线。

5.据权利要求1或2所述的自动在线长度测量装置，其特征在于：所述定宽激光距离检测器、定长激光距离检测器采集的测量信号通过RS232串口送到测量工控机，由测量工控机得出准确的数据信号通过另一组RS232串口送到现场的定宽数字显示仪、定长数字显示仪。

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