基于测距传感器的集卷站盘卷长度测量系统

摘要

本发明提供一种基于测距传感器的集卷站盘卷长度测量系统，包括盘卷装载车和分别位于所述车辆两侧的信号反射板；所述盘卷装载车的一侧为移动臂，另一侧为固定臂，在所述移动臂的底部运动轴位置安装第一测距传感器；所述第一测距传感器的测量方向为朝向所述固定臂的方向；在所述移动臂一侧的盘卷装载车的边缘处安装第二测距传感器；所述第二测距传感器的测量方向与所述第一测距传感器的测量方向相反。本发明对于盘卷装载车的控制去掉了现有的编码器和四个接近开关。当运载盘卷的盘卷装载车的移动臂完全打开时，即移动臂在初始位置时，盘卷装载车的移动臂和固定臂的距离是恒定的，该恒定距离减去移动臂夹紧盘卷后所走过的距离，即为盘卷的长度。

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种基于测距传感器的集卷站盘卷 长度测量系统。

背景技术

在高速线材集卷站中，运载盘卷的盘卷装载车的移动臂和固定臂抱紧盘 卷后，将盘卷运送至C型勾处，使得盘卷的中心线和C型勾的中心线对齐， 然后进行卸卷。这就需要对盘卷的位置进行控制，而对盘卷位置的控制的精 度和盘卷长度的测量有很大关系。

在现有技术中，盘卷长度是通过位于盘卷装载车移动臂上的编码器和接 近开关进行测量的。当发生掉电或者机械故障时，编码器的信息丢失，因此 与编码器信息相关的连锁保护失去作用。同时，由于编码器不是直接测量数 据，而是间接测量数据，会与实际位置存在细微误差。并且，编码器与电机 轴连接，在实际运行中，电机轴的震动、打滑等因素都会造成编码器的读数 误差。

此外，集卷站通过链条驱动盘卷装载车的移动臂，由于打滑等原因或者 运行一段时间后，盘卷装载车移动臂的零点位置会发生变化。在使用尺子实 际测量移动臂和固定臂的距离以及盘卷装载车零点到C型勾的距离的过程 中，也会出现细微误差。上述误差的累积使得测量盘卷长度会出现很大偏 差。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种合适的系统精确的 测量盘卷的长度，才能够保证盘卷位置的控制精度，提高工作效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于测距传感器的集卷站盘卷长度测量系统，所述盘卷长度测量系 统包括盘卷装载车和分别位于所述车辆两侧的信号反射板；其中，所述盘卷 装载车的一侧为移动臂，另一侧为固定臂，在所述移动臂的底部运动轴位置 安装第一测距传感器；所述第一测距传感器的测量方向为朝向所述固定臂的 方向；在所述移动臂一侧的盘卷装载车的边缘处安装第二测距传感器；所述 第二测距传感器的测量方向与所述第一测距传感器的测量方向相反。

上述方案中优选的是，所述第一测距传感器和所述第二测距传感器为超 声波、激光或者红外线测距传感器中的任意一种。

上述方案中优选的是，当所述盘卷装载车装载盘卷时，所述移动臂及其 上的所述第一测距传感器一并朝着所述固定臂的方向移动并夹紧所述盘卷。

上述方案中优选的是，当所述移动臂停止移动的时间超过500ms时，所 述第一测距传感器认定所述盘卷被所述移动臂和所述固定臂夹紧。

上述方案中优选的是，当所述盘卷被夹紧后，将所述移动臂和所述固定 臂之间的原始固定距离减去所述第一测距传感器行走的距离，即可得出盘卷 长度。

上述方案中优选的是，所述两块信号反射板的表面凹凸不平。

上述方案中优选的是，所述两块信号反射板分别位于所述盘卷装载车的 左侧和右侧的测距基准位置。

相比在现有技术中使用编码器和多个接近开关，本发明对于盘卷装载车 的控制去掉了现有的编码器和四个接近开关。在本发明中，当运载盘卷的盘 卷装载车的移动臂完全打开时，即移动臂在初始位置时，盘卷装载车的移动 臂和固定臂的距离是恒定的，该恒定距离减去移动臂夹紧盘卷后所走过的距 离，即为盘卷的长度。

附图说明

图1为本发明第一优选实施例的未装载盘卷的系统结构示意图。

图2为本发明第一优选实施例的装载盘卷的系统结构示意图。

图3为本发明第二优选实施例的上下运动的托盘的系统结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实 施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

本发明去掉了现有技术中的编码器和四个接近开关。所述系统的装载盘 卷的盘卷装载车的左侧为移动臂，右侧为固定臂。当盘卷装载车上放置盘卷 时，所述移动臂向所述固定臂移动并夹紧盘卷。

所述系统在盘卷装载车移动臂的底部运动轴的位置设置第一测距传感 器，所述测距传感器可以是超声波、激光或者红外线测距传感器中的任一一 种。所述第一测距传感器的测量方向为朝向盘卷装载车的所述固定臂方向， 在盘卷装载车左侧的移动臂的边缘处再加装一个第二测距传感器，其测距方 向为盘卷装载车距离左侧墙壁的方向。

为了保证信号的可靠反射，在盘卷装载车的左侧和右侧的测距基准位置 处加装表面凹凸不平利于反射的信号反射板。使得盘卷装载车可以同时测量 距离左侧和右侧的信号反射板的距离，起到冗余保护，判断盘卷装载车的实 际位置。

如图1所示为未装载盘卷时的系统结构示意图。当盘卷装载车没有装载 盘卷时，所述盘卷装载车上的两个测距传感器，第一测距传感器向右侧的信 号反射板发射信号，第二测距传感器向左侧的信号反射板发射信号，测量盘 卷装载车的实际位置。

如图2所示为装载盘卷时的系统结构示意图。当盘卷装载车通过其上的 两个测距传感器判断盘卷装载车的位置到达装卷位时，其上的移动臂向固定 臂方向移动，第一测距传感器随着移动臂一起运动，当移动臂的位置不再移 动超过500ms后认为盘卷被夹紧。第一测距传感器计算其行走的距离，由于 移动臂和固定臂之间原始距离是固定的，该原始固定距离减去其行走的距 离，即可得出盘卷长度。

对于托盘的控制，如图3所示为在上下方向所述系统对于托盘的示意图。 运动方向由水平方向的左右移动变为竖直方向的上下运动。在节省成本的情 况下，可以只保留第一测距传感器，同时配合接近开关作为冗余保护。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应 当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其 中部分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 的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。