專利名稱：自動托卷定位裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軋鋼生產(chǎn)線及其后處理線上用于運送鋼卷的自動托卷定位裝置和方法。
背景技術(shù)：
在軋鋼生產(chǎn)線及后處理線固定鞍座上的鋼卷，常用鋼卷小車或其它運載工具托起進(jìn)行運輸或給下道工序的設(shè)備上卷。而固定鞍座上的鋼卷是由吊車吊運上去的，其位置確定不準(zhǔn)，此外，鋼卷寬度有時變化范圍很大，如果鋼卷小車或其它運載工具托卷前不進(jìn)行(相對于鋼卷的)位置控制，托卷時就可能超出所要求的范圍，影響此后鋼卷在下一個工位的上卷，如果誤差較大甚至?xí)摼眄敺?。為解決這些問題，目前生產(chǎn)線上常采用這樣的方法1)要求吊車吊放鋼卷時要求位置誤差不大于±100mm；2).下道工序設(shè)備增加移動機(jī)構(gòu)和檢測裝置將鋼卷移到需要位置；上述方法的缺點是1)給吊車操作工增加了一定難度，效果欠佳，且不能解決下道工序的端部定位問題，尤其對寬度范圍變化較大的鋼卷；2)對下道工序設(shè)備增加移動機(jī)構(gòu)和檢測裝置既增加了設(shè)備投資，又使得設(shè)備結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，還增加了設(shè)備故障率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，能自動定位的用于軋鋼生產(chǎn)線的自動托卷定位裝置和方法。
利用本發(fā)明可實現(xiàn)鋼卷小車或其它運載工具相對于需要輸送的各種寬度鋼卷準(zhǔn)確停位(在需要的位置)，自動托卷，最后準(zhǔn)確輸送到下一工位上。
本發(fā)明提出的自動托卷定位裝置，由托座、升降機(jī)構(gòu)、運行機(jī)構(gòu)、鋼卷位置檢測元件、行程檢測和定位控制系統(tǒng)組成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，托座1為一鞍形鋼結(jié)構(gòu)架，與在下方的升降機(jī)構(gòu)2連接，并由升降機(jī)構(gòu)2控制升降，用于托起鋼卷或放下鋼卷；升降機(jī)構(gòu)2由液壓缸或電動絲桿機(jī)構(gòu)作為上下升降的動力機(jī)構(gòu)。運行機(jī)構(gòu)3由車輪和車架及傳動裝置組成，并由液壓齒輪馬達(dá)或齒輪電機(jī)作為動力機(jī)構(gòu)，以進(jìn)行鋼卷的運輸。鋼卷檢測元件4采用超聲波或光電管等反射性檢測元件，安裝于裝置的前端部，用于檢測鋼卷位置，它和裝置行程檢測系統(tǒng)5結(jié)合可以檢測出鋼卷寬度b、鋼卷端部和托座端部的相對距離a、鋼卷中心與托座中心的相對距離。裝置行程檢測和定位控制系統(tǒng)5包括一個行程檢測的編碼器及其運算系統(tǒng)和指令系統(tǒng)(PLC)，它除了結(jié)合鋼卷位置檢測元件4完成一些參數(shù)的檢測外，還要根據(jù)上述參數(shù)控制運行機(jī)構(gòu)3，使裝置按要求準(zhǔn)確停位。
本發(fā)明裝置的自動定位方法如下1)使裝置上的鋼卷檢測元件4檢測到鋼卷前端面，即得到鋼卷前端面和托座端部的相對距離a；2)如果托卷時要求鋼卷前端面與距托座端部距離為A(這可根據(jù)實際情況設(shè)定)，則裝置運行距離為s＝a-A，這時控制運行機(jī)構(gòu)3停止，操作升降機(jī)構(gòu)2托卷，可滿足要求。使裝置上的鋼卷檢測元件4檢測到鋼卷后端面，即測得鋼卷寬度b和鋼卷中心與裝置托座中心的相對距離e，e＝c-b/2，c為裝置前端部的檢測元件4到托座中心的距離，已知，于是控制裝置只要運行距離e或e+x時停下，再控制升降機(jī)構(gòu)2升降托卷，就可使鋼卷中心和小車中心重合或偏置x距離，偏置距離X可根據(jù)安全性要求等具體設(shè)定。


圖1為本發(fā)明中端部定位的工作原理示意圖。
圖2為圖1狀態(tài)的側(cè)面圖示。
圖3為本發(fā)明中鋼卷中心定位的工作原理示意圖。
圖4為鋼卷前端面與托座端部距離為A或鋼卷中心與托座中心有偏置距離X時的托卷位置圖示。
圖5為鋼卷中心與托座中心重合時的托卷位置圖示。
圖6為本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)圖示。其中，(a)為正面圖，(b)為側(cè)面圖，(c)為俯視圖。
圖中標(biāo)號1.托座，2.升降機(jī)構(gòu)，3.運行機(jī)構(gòu)，4.鋼卷檢測元件，5.裝置行程檢測及定位控制系統(tǒng)，6鋼卷，7固定鞍座。a為被測鋼卷前端面與托座端部的距離，b為鋼卷寬度，c為鋼卷檢測元件與托座中心的距離，A為托卷要求的鋼卷前端部與托座端部的距離，X為鋼卷中心與托座中心的偏置距離。
具體實施例方式
根據(jù)附圖所示，托座1采用焊接機(jī)加工的鋼結(jié)構(gòu)件，升降機(jī)構(gòu)2可采用液壓缸或電動絲桿結(jié)構(gòu)作為動力，運行機(jī)構(gòu)3由焊接機(jī)加工的鋼結(jié)構(gòu)框架、機(jī)加工車輪和液壓齒輪馬達(dá)或齒輪電機(jī)作動力機(jī)構(gòu)的傳動裝置組成，在裝置的前端部裝有鋼卷檢測元件4(超聲波或光電管等反射性檢測元件)。在運行過程中，當(dāng)鋼卷檢測元件4檢測到固定鞍座上鋼卷的前端部時，鋼卷前端部和裝置上托座的相對位置(距離e)此時也就確定了，裝置繼續(xù)前進(jìn)，還可測出鋼卷寬度b以及鋼卷中心相對于運載工具的位置(距離e)，通過相對行程控制，即裝置的運行機(jī)構(gòu)2上的行程檢測元件(編碼器)檢測信號并控制裝置此刻以后的運行距離，使運載工具高速、降速行進(jìn)、直至停在合適位置(鋼卷右側(cè)前端部相對于托座右側(cè)端部距離A或鋼卷中心在運載工具托座上的相對位置X，可根據(jù)鋼卷寬度自動設(shè)定，也可由人工設(shè)置調(diào)整)。在停車的同時，裝置的升降機(jī)構(gòu)2動作，托座上升，將鋼卷6從固定鞍座7上托起。這樣，鋼卷位于托座上的位置就可完全滿足工藝需要，而且對吊車吊放鋼卷位置和鋼卷寬度范圍都放寬了要求。
權(quán)利要求
1.一種自動托卷定位裝置，其特征在于由托座、升降機(jī)構(gòu)、運行機(jī)構(gòu)、鋼卷位置檢測元件、行程檢測和定位控制系統(tǒng)組成；其中托座(1)為一鞍形鋼結(jié)構(gòu)架，與下方的升降機(jī)構(gòu)(2)連接，并由升降機(jī)構(gòu)(2)控制升降，以托起鋼卷或放下鋼卷；升降機(jī)構(gòu)(2)由液壓缸或電動絲桿結(jié)構(gòu)作為上下升降的動力機(jī)構(gòu)；運行機(jī)構(gòu)(3)由車輪和車架及傳動裝置組成，并由液壓齒輪馬達(dá)或齒輪電機(jī)作為動力機(jī)構(gòu)，以進(jìn)行鋼卷的運輸；鋼卷檢測元件(4)采用反射性檢測元件超聲波或光電管，安裝于裝置的前端部，用于檢測鋼卷的位置，行程檢測和定位控制系統(tǒng)(5)包括行程檢測的編碼器及其運算系統(tǒng)和行程的指令系統(tǒng)。
2.一種如權(quán)利要求1所述的自動托卷定位裝置的定位方法，其特征在于具體步驟如下1)使裝置上的鋼卷檢測元件(4)檢測到鋼卷前端面，得到鋼卷前端面和托座端部的相對距離a；2)如果托卷時要求鋼卷前端面與托座端部距離為A，則裝置運行距離為s＝a-A，這時控制運行機(jī)構(gòu)(3)停止，操作升降機(jī)構(gòu)(2)托卷，可滿足要求；或者使裝置上的鋼卷檢測元件(4)檢測到鋼卷后端面，測得鋼卷寬度b和鋼卷中心與裝置托座中心的相對距離e，e＝c-b/(2)，c為裝置前端部的檢測元件(4)到托座中心的距離，已知；于是控制裝置運行距離e或e+x時停下，再控制升降機(jī)構(gòu)(2)升降托卷，就可使鋼卷中心和小車中心重合或偏置x距離，偏置距離X可根據(jù)安全性要求具體設(shè)定。
全文摘要
本發(fā)明鋼鐵生產(chǎn)輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軋鋼生產(chǎn)線及后處理線上用于運送鋼卷的自動托卷定位裝置和方法。本發(fā)明的自動托卷定位裝置包括了托座、升降機(jī)構(gòu)、運行機(jī)構(gòu)、鋼卷位置檢測元件、裝置行程檢測和定位控制系統(tǒng)組成。利用本發(fā)明可實現(xiàn)鋼卷小車或其它運載工具相對于需要輸送的鋼卷準(zhǔn)確停位，可以端部定位，也可中心定位，自動托卷，最后準(zhǔn)確輸送到下一工位上。本裝置及方法原理簡單、巧妙，功能可靠，可用于軋鋼生產(chǎn)線和后處理線各種寬度的鋼卷輸送和工位上卷。
文檔編號B65G47/22GK1857811SQ20061002743
公開日2006年11月8日 申請日期2006年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者程良鍵, 侯立剛 申請人:上海寶鋼工程技術(shù)有限公司