一种用于防止卷取机上卷翻卷的装置及控制方法与流程

1.本技术涉及金属轧制的技术领域，尤其涉及一种用于防止卷取机上卷翻卷的装置及控制方法。


背景技术：

2.上卷机在现场实际生产上卷时，当钢卷上卷到卷取机过程中，在芯轴即将插入钢卷内圈时，由于钢卷直径不准确、钢卷小车提升机构设备精度误差、钢卷小车高度对中计数异常或钢卷小车上的钢卷托辊异常磨损等原因，导致钢卷高度对中时的提升值存在偏差，从而钢卷内圈未与芯轴对中，钢卷在向卷取机方向横移时，出现钢卷侧面与芯轴端部出现碰撞，在钢卷小车横移时，芯轴将钢卷从钢卷小车上方顶落的钢卷翻卷事故，每次设备损坏和故障处理时间超过8小时以上，造成了长时间的设备停工，人员处理翻卷故障过程也存在着大量的安全隐患，因此如何避免钢卷翻卷事故的发生亟待解决。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供种卷取机的检测装置及卷取机的上卷的控制方法，以解决现有技术中存在的技术问题：即如何解决当钢卷上卷到卷取机过程中，钢卷内圈未与芯轴对中的技术问题。
4.为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
5.本技术实施例的第一方面提供了一种用于防止卷取机上卷翻卷的装置，包括：底架，所述底架上设有安装底板和铰接座；连杆组件，所述连杆组件铰接于所述铰接座；检测组件，所述检测组件安装于所述连杆组件，所述检测组件用于检测卷取机上钢卷小车和钢卷之间的位置关系；驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述连杆组件运动。
6.在一些实施例中，所述连杆组件包括：第一活动杆，所述第一活动杆的下端铰接于所述铰接座；第二活动杆，所述第二活动杆的一端与所述第一活动端上端连接，所述第二活动杆的另一端与所述检测组件连接。
7.在一些实施例中，所述连杆组件还包括支撑架，所述支撑架的一端与所述第一活动杆连接，所述支撑架的另一端与所述第二活动杆连接。
8.在一些实施例中，所述检测组件包括激光测距仪，所述激光测距仪固定于所述第二活动杆。
9.在一些实施例中，所述驱动组件包括：驱动气缸，所述驱动气缸固定于所述安装底板，所述驱动气缸的动力输出端与所述第一活动杆连接；气动电磁阀，所述气动电磁阀与所述驱动气缸连接。
10.本技术实施例的第二方面提供了一种用于防止卷取机上卷翻卷的装置的控制方法，所述控制方法使用了所述的检测装置，所述检测装置与所述卷取机内的plc控制系统连接，包括以下步骤：
11.1)将待轧制钢卷通过天车吊运并放置到钢卷小车的轨道终端的鞍座上方，钢卷小
车运动到该鞍座正下方，并通过plc控制系统设置此处钢卷小车位移为0mm，同时工作人员获取钢卷的直径数值；
12.2)按下卷取机的上卷按钮，开始执行钢卷自动上卷流程，钢卷小车将提升液压缸下降到最低点，同时通过plc控制系统计算出小车的提升高度h；
13.3)提升液压缸逐渐升高托起钢卷，并提升到液压缸高度为h时提升停止，此时钢卷从鞍座上方被钢卷小车托起；
14.4)驱动钢卷小车内安装的横移电机，驱动钢卷小车在轨道上向卷取机芯轴方向进行横移，此时钢卷小车的移动值通过横移电机所带的编码器持续累积计算，确保钢卷小车在任何位置的位移为已知值；
15.5)在钢卷小车通道5000mm位置安装有宽度测量用光电开关，钢卷横移到该位置通过光电开关时，钢卷对光电开关进行遮挡，在光电开关被遮挡瞬间，记录此时的钢卷小车位置为w1，钢卷通过光电开关后，记录此时的钢卷小车位置为w2，根据w1和w2的值，计算出当前的带钢宽度w，以及钢卷宽度中心线与钢卷小车本体宽度中心线的距离w3，并结合芯轴安装的轧制中心线位置，计算出钢卷宽度中心线到达芯轴的中心线位置实现宽度对中时，钢卷小车的的横移位置为a；
16.6)当钢卷小车横移位置到达6000mm时，此时钢卷靠近卷取机芯轴的一侧尚未到达卷取机芯轴端部，plc控制系统驱动检测装置进行检测，气动电磁阀驱动气缸动作，第一活动杆以铰接座为圆心进行动作，从而驱动第二活动杆到钢卷小车通道上，激光测距仪进入工作位，此时激光测距仪测量的到钢卷的距离为l1，同时plc控制系统记录此时钢卷小车移动的位移值为l2，l1和l2的数值为同时读取并记录，钢卷小车继续向卷取机芯轴方向移动，plc控制系统实时采集激光测距仪到钢卷的距离l3，钢卷小车的位移值实时记录为l4；
17.7)当钢卷向卷取机芯轴移动过程中，理论状态下l3-l1＝l4-l2；通过plc控制系统实时监测(l4-l2)-(l3-l1)数值，当该数值大于10mm时，说明钢卷移动位置异常，此时可判断为钢卷小车前进而钢卷未前进，导致数值l4持续增加而l2数值未发生变化，此时自动上卷设备动作停止；
18.当数值持续小于10mm时，认为此时钢卷对中过程正常，钢卷小车持续向卷取机芯轴移动，当移动到宽度对中的目标值为a mm位置时停止，此时钢卷中心线与芯轴中心线位置重合，实现了钢卷宽度对中，此时plc控制系统控制检测装置归位。
19.在一些实施例中，步骤1)中工作人员获取钢卷的直径数值的方法为通过数据预设定获得待上卷的钢卷直径，或者通过手动测量鞍座上的钢卷直径后在操作界面输入钢卷直径数值。
20.在一些实施例中，所述检测装置设置于所述小车轨道5500mm处的位置。
21.由上述技术方案可知，本技术至少具有如下优点和积极效果：
22.本技术中的一种用于防止卷取机上卷翻卷的装置及控制方法，通过所述驱动组件驱动所述连杆组件运动，使得所述检测组件伸入到钢卷小车的轨道上进行监控，本装置结构简单，使用方便，占用空间小。
23.本技术中的一种用于防止卷取机上卷翻卷的装置及控制方法，通过检测装置实施检测钢卷的位置异常，避免钢卷侧面与芯轴端部出现碰撞，同时能有效避免人员处理翻卷故障过程也存在着的安全隐患。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
25.图1为根据实施例的一种用于防止卷取机上卷翻卷的装置的结构示意图；
26.图2为根据实施例的一种用于防止卷取机上卷翻卷的装置的控制方法的工作示意图。
27.附图标记说明如下：1、气动电磁阀；2、安装底板；3、铰接座；4、驱动气缸；5、第一活动杆；6、第二活动杆；7、支撑架；8、激光测距仪；9、横移电机；10、钢卷小车；11、鞍座；12、轨道；13、卷取机芯轴；14、钢卷。
具体实施方式
28.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
30.术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
31.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
32.请参阅图1。
33.图1是本技术一实施例中的一种用于防止卷取机上卷翻卷的装置的结构示意图，如图所示，包括：底架，所述底架上设有安装底板2和铰接座3；连杆组件，所述连杆组件铰接于所述铰接座3；检测组件，所述检测组件安装于所述连杆组件，所述检测组件用于检测卷取机上钢卷小车10和钢卷之间的位置关系；驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述连杆组件运动。通过所述驱动组件驱动所述连杆组件运动，使得所述检测组件伸入到钢卷小车10的轨道12上进行监控，本装置结构简单，实用方便，占用空间小。
34.在本实施例中，所述连杆组件包括：第一活动杆5，所述第一活动杆5的下端铰接于所述铰接座3；第二活动杆6，所述第二活动杆6的一端与所述第一活动端上端连接，所述第
二活动杆6的另一端与所述检测组件连接。通过所述驱动组件驱动第一活动杆5运动，进而带动第二活动杆6活动。
35.在本实施例中，所述连杆组件还包括支撑架7，所述支撑架7的一端与所述第一活动杆5连接，所述支撑架7的另一端与所述第二活动杆6连接，所述支撑架7用于使支撑更加稳定。
36.在本实施例中，所述检测组件包括激光测距仪8，所述激光测距仪8固定于所述第二活动杆6。
37.在本实施例中，所述驱动组件包括：驱动气缸4，所述驱动气缸4固定于所述安装底板2，所述驱动气缸4的动力输出端与所述第一活动杆5连接；气动电磁阀1，所述气动电磁阀1与所述驱动气缸4连接，通过所述驱动气缸4驱动所述第一活动杆5摆动，所述气动电磁阀1与卷曲机的plc控制系统连接。
38.请参阅图2；
39.图2是本技术一实施例中的一种用于防止卷取机上卷翻卷的装置的控制方法的工作示意图，所述控制方法使用了所述的检测装置，所述检测装置与所述卷取机内的plc控制系统连接，包括以下步骤：
40.1)将待轧制钢卷通过天车吊运并放置到钢卷小车10的轨道12终端的鞍座11上方，钢卷小车10运动到该鞍座11正下方，并通过plc控制系统设置此处钢卷小车10位移为0mm，同时工作人员获取钢卷的直径数值；
41.2)按下卷取机的上卷按钮，开始执行钢卷自动上卷流程，钢卷小车10将提升液压缸下降到最低点，同时通过plc控制系统计算出小车的提升高度h；
42.3)提升液压缸逐渐升高托起钢卷14，并提升到液压缸高度为h时提升停止，此时钢卷14从鞍座11上方被钢卷小车10托起；
43.4)驱动钢卷小车10内安装有横移电机9，横移电机9驱动钢卷小车10在轨道12上向卷取机芯轴13方向进行横移，此时钢卷小车10的移动值通过横移电机9所带的编码器持续累积计算，确保钢卷小车10在任何位置的位移为已知值；
44.5)在钢卷小车10通道5000mm位置安装有宽度测量用光电开关，钢卷14横移到该位置通过光电开关时，钢卷14对光电开关进行遮挡，在光电开关被遮挡瞬间，记录此时的钢卷小车10位置为w1，钢卷14通过光电开关后，记录此时的钢卷小车10位置为w2，根据w1和w2的值，计算出当前的带钢宽度w，以及钢卷14宽度中心线与钢卷小车10本体宽度中心线的距离w3，并结合芯轴安装的轧制中心线位置，计算出钢卷宽度中心线到达芯轴的中心线位置实现宽度对中时，钢卷小车10的的横移位置为a；
45.6)当钢卷小车10横移位置到达6000mm时，此时钢卷靠近卷取机芯轴13的一侧尚未到达卷取机芯轴13端部，plc控制系统驱动检测装置进行检测，气动电磁阀1驱动气缸4动作，第一活动杆5以铰接座3为圆心进行动作，从而驱动第二活动杆6到钢卷小车10通道上，激光测距仪8进入工作位，此时激光测距仪8测量的到钢卷的距离为l1，同时plc控制系统记录此时钢卷小车10移动的位移值为l2，l1和l2的数值为同时读取并记录，钢卷小车10继续向卷取机芯轴13方向移动，plc控制系统实时采集激光测距仪8到钢卷的距离l3，钢卷小车10的位移值实时记录为l4；
46.7)当钢卷向卷取机芯轴13移动过程中，理论状态下l3-l1＝l4-l2；通过plc控制系
统实时监测(l4-l2)-(l3-l1)数值，当该数值大于10mm时，说明钢卷14移动位置异常，此时可判断为钢卷小车10前进而钢卷未前进，导致数值l4持续增加而l2数值未发生变化，此时自动上卷设备动作停止；
47.当数值持续小于10mm时，认为此时钢卷对中过程正常，钢卷小车10持续向卷取机芯轴13移动，当移动到宽度对中的目标值为a mm位置时停止，此时钢卷14中心线与芯轴中心线位置重合，实现了钢卷14宽度对中，此时plc控制系统控制检测装置归位。
48.在本实施例中，步骤1)中工作人员获取钢卷的直径数值的方法为通过数据预设定获得待上卷的钢卷直径，或者通过手动测量鞍座11上的钢卷直径后在操作界面输入钢卷直径数值。
49.在本实施例中，所述检测装置设置于所述小车轨道12的5500mm处的位置。处于离线位置，与钢卷小车10位置无干涉。
50.由上述技术方案可知，本技术至少具有如下优点和积极效果：
51.本技术中的一种卷取机的检测装置，通过所述驱动组件驱动所述连杆组件运动，使得所述检测组件伸入到钢卷小车的轨道上进行监控，本装置结构简单，使用方便，占用空间小。
52.本技术中的一种卷取机的上卷的控制方法，通过检测装置实施检测钢卷的位置异常，避免钢卷侧面与芯轴端部出现碰撞，同时能有效避免人员处理翻卷故障过程也存在着的安全隐患。
53.在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
54.以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。