一种具有纠偏功能的收卷系统的制作方法

1.本实用新型属于卷取设备技术领域，尤其涉及一种具有纠偏功能的收卷系统。


背景技术：

2.在卷料生产领域，需要对板带材料进行整齐卷取，但是由于板带材料在传输过程中不可避免地发生晃动并产生位移，如果没有纠偏设备作为辅助，则收卷起来的料卷边缘将不整齐，不方便运输、存储和后续的深加工生产。
3.现有技术中，收卷装置常常搭配纠偏设备使用，纠偏设备和收卷装置直接连接成一个整体，即纠偏设备的感应器直接通过机械结构连接在收卷装置上，当收卷装置在做纠偏移动时，纠偏设备的感应器同步移动，由于收卷装置在运行时自身会发出振动，通过较长的机械结构传输到纠偏设备后将会放大其振动幅度，导致纠偏设备的测量精度不高，稳定性不足，最终收卷的卷料整齐度不高，影响运输、存储和后续的深加工生产，同时这种纠偏设备的安装成本和运营维护成本较高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种具有纠偏功能的收卷系统，解决了现有技术中收卷装置和纠偏感应装置在结构连接上存在联动的问题，克服了纠偏感应装置测量环境不稳定的缺陷，同时降低了纠偏感应装置的安装成本和运营维护成本。
5.本实用新型提供一种具有纠偏功能的收卷系统，包括直线调节装置、收卷装置、控制装置和纠偏感应装置，所述收卷装置用于收卷板带材料，所述纠偏感应装置与所述收卷装置相对独立固定，所述纠偏感应装置相对于所述收卷装置位于所述板带材料输送方向上的前端，所述纠偏感应装置用于检测板带材料在收卷前的偏移信号，所述偏移信号包括板带材料在垂直于输送方向的偏移方向上的材料位移信号，所述材料位移信号为所述板带材料的边缘线或中心线在偏移方向上与预设路线间的位移，所述纠偏感应装置和直线调节装置分别与所述控制装置信号连接，所述直线调节装置连接所述收卷装置，所述直线调节装置驱动所述收卷装置在偏移方向作直线移动。
6.在一些实施例中，所述纠偏感应装置包括固定支架和至少一个纠偏感应器，所述纠偏感应器固定于所述固定支架，所述纠偏感应器包括摄像头和背景光灯带，所述摄像头和背景光灯带隔空设置，所述板带材料从所述摄像头和背景光灯带之间传输，所述摄像头正对所述板带材料的边缘线或中心线。
7.在一些实施例中，所述纠偏感应器为一个，所述摄像头正对所述板带材料的中心线，所述背景光灯带的宽度大于所述板带材料的宽度。
8.在一些实施例中，所述纠偏感应器为两个，所述两个摄像头分别正对所述板带材料的两条边缘线，所述板带材料的边缘线分别正对所述背景光灯带的光源中心线。
9.在一些实施例中，所述摄像头为二极管阵列摄像机，所述背景光灯带内设有led灯
或日光灯。
10.在一些实施例中，还包括线性位置传感器，所述线性位置传感器设于所述收卷装置和纠偏感应装置之间，所述线性位置传感器用于获取所述板带材料在偏移方向上相对于预设路线的材料位移信号，并向所述直线调节装置发送指示所述收卷装置对所述板带材料进行追踪移动的电信号。
11.在一些实施例中，所述摄像头通过微调支架连接于所述固定支架，所述微调支架包括第一连接板、第二连接板和至少一块调节板，所述第一连接板连接所述固定支架，所述第二连接板连接所述摄像头，所述第一连接板与第二连接板连接，所述调节板同时连接所述第一连接板和第二连接板，所述调节板用于调节所述第一连接板和第二连接板间的连接夹角。
12.在一些实施例中，所述第一连接板通过连接组件连接于所述第二连接板，所述连接组件包括螺柱和减震复位弹簧，所述第二连接板还通过调节螺钉调节其与所述第一连接板间的配合间隙。
13.在一些实施例中，所述调节板的固定端与所述第一连接板固定连接，所述调节板的自由端通过连接组件连接于所述第二连接板，所述第二连接板还通过调节螺钉调节其与所述调节板间的配合间隙。
14.在一些实施例中，所述调节板数量为一块，所述调节板与所述第一连接板一体成型。
15.本实用新型的有益效果：
16.因此，根据本公开实施例，纠偏感应装置与收卷装置相对独立固定，彼此之间无直接的结构连接关系，纠偏感应装置独立固定后，直接通过检测板带材料的边缘线或中心线在偏移方向上与预设路线间的位移进而产生相应的偏移信号，再通过控制装置控制直线调节装置对收卷装置进行相适应的偏移，改善了纠偏感应装置的测量环境，提高收卷效果，同时降低了纠偏感应装置的安装成本和运营维护成本。
17.本公开实施例中，纠偏感应装置固定在微调支架上，通过微调支架调整纠偏感应装置相对于板带材料的角度，保证纠偏感应装置与板带材料处于良好的测量位置关系，确保测量精度。
附图说明
18.利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
19.图1是本实用新型公开的一种具有纠偏功能的收卷系统的正视图。
20.图2是本实用新型公开的一种具有纠偏功能的收卷系统的左视图。
21.图3是本实用新型公开的一种具有纠偏功能的收卷系统的俯视图。
22.图4是图2中b部的局部放大示意图。
23.图5是本实用新型公开的一种具有纠偏功能的收卷系统中摄像头正对板带材料中心线的示意图。
24.图6是本实用新型公开的一种具有纠偏功能的收卷系统中摄像头正对板带材料边
缘线的示意图。
25.图7是本实用新型公开的一种具有纠偏功能的收卷系统中摄像头固定在微调支架上在某一视角下的整体结构示意图。
26.图8是本实用新型公开的一种具有纠偏功能的收卷系统中摄像头固定在微调支架上的俯视图。
27.图9是本实用新型公开的一种具有纠偏功能的收卷系统中摄像头固定在微调支架上在另一视角下的整体结构示意图。
28.图10是本实用新型公开的一种具有纠偏功能的收卷系统中微调支架的整体结构示意图。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，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。
31.在本实用新型的描述中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
32.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
33.申请人研究发现：
34.现有技术中，收卷装置常常搭配纠偏设备使用，纠偏设备和收卷装置直接连接成一个整体，即纠偏设备的感应器直接通过机械结构连接在收卷装置上，当收卷装置在做纠偏移动时，纠偏设备的感应器同步移动，由于收卷装置在运行时自身会发出振动，通过较长的机械结构传输到纠偏设备后将会放大其振动幅度，导致纠偏设备的测量精度不高，稳定性不足，最终收卷的卷料整齐度不高，影响运输、存储和后续的深加工生产，同时这种纠偏设备的安装成本和运营维护成本较高。
35.有鉴于此，参照图1至图4，在本公开中提供一种具有纠偏功能的收卷系统，包括直线调节装置1、收卷装置2、控制装置3和纠偏感应装置4，收卷装置2用于收卷板带材料5，收卷装置2上设有卷轴21，板带材料5一圈一圈地卷绕在卷轴21上，卷轴21在作绕其中心轴旋转的自转，纠偏感应装置4与收卷装置2相对独立固定，纠偏感应装置4与收卷装置2都直接固定在安装平面上，纠偏感应装置4与收卷装置2之间无直接的机械连接，即收卷装置2所产生的振动无法传递至纠偏感应装置4，纠偏感应装置4相对于收卷装置2位于板带材料5输送
方向上的前端，板带材料5先经过纠偏感应装置4再由收卷装置2进行收卷；
36.纠偏感应装置4用于检测板带材料5在收卷前的偏移信号，偏移信号包括板带材料5在垂直于输送方向的偏移方向上的材料位移信号，材料位移信号为板带材料5的边缘线或中心线在偏移方向上与预设路线间的位移，由于板带材料5在传输过程中无可避免会产生些偏差，这种偏差的偏移方向垂直于其输送方向，因此在偏移方向上产生了包括有材料位移信号的偏移信号，其中材料位移信号的检测判断基准线为板带材料5的边缘线或中心线，由于板带材料5在宽度尺寸上往往比较稳定，在偏移过程中宽度尺寸不会变，只是板带材料5整体发生了偏移，因此可以以板带材料5的边缘线或中心线与预设路线间的线位移作为材料位移信号，以量化判断板带材料5的偏移量，另外地，偏移信号除了包括材料位移信号，还可包括偏移角度信号等其他能代表板带材料5偏移的信号；
37.纠偏感应装置4和直线调节装置1分别与控制装置3信号连接，纠偏感应装置4将包括有材料位移信号的偏移信号发送至控制装置3，控制装置3根据此偏移信号转化成控制直线调节装置1输出的控制信号，直线调节装置1连接收卷装置2，直线调节装置1驱动收卷装置2在偏移方向作直线移动。
38.由于纠偏感应装置4与收卷装置2相对独立固定，彼此之间无直接的结构连接关系，纠偏感应装置4独立固定后，直接通过检测板带材料5的边缘线或中心线在偏移方向上与预设路线间的位移进而产生相应的偏移信号，再通过控制装置3控制直线调节装置1对收卷装置2进行相适应的偏移，改善了纠偏感应装置4的测量环境，提高收卷整齐度，降低安装成本和运营维护成本。
39.在本实施例中，直线调节装置1采用液压方式，液压站11配合液压缸12，液压站11提高高压动力，液压缸12直接推动收卷装置2及其上面的卷轴21一起移动，液压缸12具有良好的线性移动特性，使卷轴21的移动更加平稳。
40.参照图2和图3，在本实施例中，纠偏感应装置4包括固定支架41和至少一个纠偏感应器42，纠偏感应器42固定于固定支架41，纠偏感应器42包括摄像头43和背景光灯带44，摄像头43和背景光灯带44隔空设置，板带材料5从摄像头43和背景光灯带44之间传输，摄像头43正对板带材料5的边缘线或中心线。
41.需要说明的是，摄像头43和背景光灯带44均固定在固定支架41上，摄像头43和背景光灯带44之间有间隙，板带材料5从这个间隙中往输送方向移动，期间不与摄像头43和背景光灯带44发生直接接触，摄像头43的扫描采样目标方向与板带材料5的输送方向垂直，以摄像头43的中心点为基准点，此基准点垂直投影在板带材料5上时，落于板带材料5的边缘线或中心线上。根据实际应用需要，摄像头43的采样方向可以从板带材料5的中心位置向边缘位置扫描，或从板带材料5的边缘位置向中心位置扫描。
42.参照图5，作为一种实施方式，纠偏感应器42为一个，摄像头43正对板带材料5的中心线，背景光灯带44的宽度大于板带材料5的宽度，背景光灯带44从板带材料5的底部向上发出光线，背景光灯带44的发光区域在宽度维度上大于板带材料5的宽度，且背景光灯带44的中心线与板带材料5的中心线的垂直投影线相互重合，而摄像头43的采样区域在垂直截面上是一梯形，梯形两侧边具有一定斜度，板带材料5落在此梯形虚拟区域内，板带材料5在背景光灯带44上产生一定的遮挡面积；当板带材料5按照预设路线进行移动时，遮挡面积保持一定，背景光灯带44的中心线与板带材料5的中心线的垂直投影线相互重合；当板带材料
5在偏移方向发生偏移时，遮挡面积会发生变化，摄像头43感应到的光影信号也随之发生变化，即会产生对应的材料位移信号。
43.参照图6，作为另一种实施方式，纠偏感应器42为两个，两个摄像头43分别正对板带材料5的两条边缘线，板带材料5的边缘线分别正对背景光灯带44的光源中心线，同样地，背景光灯带44的中心线与板带材料5的边缘线的垂直投影线相互重合，板带材料5两边各配置一个纠偏感应器42，当板带材料5在偏移方向发生偏移时，板带材料5的边缘线必然地会与背景光灯带44的中心线产生两个相反作用的变化，若偏移方向向左侧，则板带材料5会进一步遮挡位于左侧的遮挡面积，左侧的遮挡面积会增大，而右侧的遮挡面积会减小，双重检测下根据两检测数据再作均化处理，得到的测量结果更精准，得到的偏移信号更稳定，提高了控制的平稳性。
44.在本实施例中，摄像头43为二极管阵列摄像机，背景光灯带44内设有led灯或日光灯，造价较低，使用成本不高。
45.在本实施例中，还包括线性位置传感器6，线性位置传感器6设于收卷装置2和纠偏感应装置4之间，线性位置传感器6用于获取板带材料5在偏移方向上相对于预设路线的材料位移信号，并向直线调节装置1发送指示收卷装置2对板带材料5进行追踪移动的电信号，线性位置传感器6保证了收卷装置2上的卷轴21与板带材料5之间1:1的线性追踪移动关系。
46.参照图7至图8，作为一种实施方式，为了进一步提高摄像头43的测量精准度和适应性，摄像头43通过微调支架7连接于固定支架41，微调支架7包括第一连接板71、第二连接板72和至少一块调节板73，第一连接板71连接固定支架41，第二连接板72连接摄像头43，第一连接板71与第二连接板72连接，调节板73同时连接第一连接板71和第二连接板72，调节板73用于调节第一连接板71和第二连接板72间的连接夹角。
47.需要说明的是，第一连接板71与固定支架41之间的连接面在其侧面，第一连接板71与第二连接板72之间的连接面在其底面，即这两个连接面呈直角关系，第一连接板71与第二连接板72之间的连接处于可调状态，即保持第一连接板71位置不动，正视于第一连接板71与固定支架41之间的连接面，第二连接板72与第一连接板71之间存在配合间隙，此配合间隙的间隙尺寸可存在差异性，即可以左高右低、也可左低右高、也可保持一致尺寸，用以调整摄像头43在板带材料5偏移方向上的水平扫描角度；在另一维度，第二连接板72与调节板73、第一连接板71之间的连接面呈90度夹角，正视于调节板73，则通过调节板73可以调整第二连接板72在另一维度的位置，用以调整摄像头43在板带材料5输送方向上的垂直扫描角度。
48.作为一种实施方式，第一连接板71通过两个连接组件74连接于第二连接板72，所述连接组件74包括螺柱和减震复位弹簧，减震复位弹簧套设在螺柱外，且减震复位弹簧的两端分别与第一连接板71、第二连接板72抵接，提供一复位作用力，所述第二连接板72还通过两个调节螺钉75调节其与第一连接板71间的配合间隙，两个连接组件74和调节螺钉75分别连接在第二连接板72同一边的两侧，以调整摄像头43安装水平面与板带材料5偏移方向上的左右方向的高低，即水平扫描角度，当摄像头43的水平安装平面与板带材料5的水平面出现一定角度偏差，即相互不平行时，为了提高测量精度，通过调整调节螺钉75的旋紧程度，即调整调节螺钉75的位置高低，进而保证摄像头43安装水平面与板带材料5的水平面相互平行。
49.作为一种实施方式，调节板73的固定端与第一连接板71固定连接，调节板73的自由端通过连接组件74连接于第二连接板72，第二连接板72还通过调节螺钉75调节其与调节板73间的配合间隙，连接组件74和调节螺钉75均连接在调节板73的底部一侧，连接组件74和调节螺钉75所处的边与第一连接板71的连接组件74和调节螺钉75所处的边呈90度关系，以适应第二连接板72在板带材料5输送方向上的垂直扫描角度。
50.参照图9和图10，需要说明的是，摄像头43通过角度调节组件76调节其在第二连接板72的安装平面上的旋转角度，角度调节组件76包括一螺钉和一螺母，螺钉的一端直接与摄像头43抵接，螺钉通过螺母固定在调节板73上，通过螺钉的拧进或者拧出，推动摄像头43转动，进而调节摄像头的扫描区域与板带材料5的输送方向相垂直。
51.至此，摄像头43的安装步骤如下：在第二连接板72上，存在一边是开口的，且在缺口两端通过紧固螺钉77进行固定，在安装时，先松开紧固螺钉77，使得开口可撑大以至于放入摄像头43，放入摄像头43后，再通过调整调节螺钉75来调整摄像头43的水平扫描角度和垂直扫描角度，再通过角度调节组件76调节摄像头的扫描区域与板带材料5的输送方向相垂直，当安装位置与扫描位置调整完毕后，重新拧紧紧固螺钉77，使第二连接板72上的开口再次缩小，进而最终实现摄像头43的安装固定。
52.作为一种实施方式，调节板73数量为一块，调节板73与第一连接板71一体成型，以提高调节板73与第一连接板71之间的连接强度。
53.作为一种实施方式，在调整好微调支架7支架后，摄像头43在板带材料5偏移方向上和输送方向上的角度都合适，正常运行状态下，为了减少外界的振动干扰，在第一连接板71和固定支架41之间设有一减震阻尼组件，使得固定支架41传递过来的力能被吸收缓冲，使得第一连接板71被动振动幅度减至最小，进一步改善摄像头43的测量环境。更进一步地，连接组件74中的减震复位弹簧也能减轻从第一连接板71和调节板73传递到第二连接板72上的振动能量。
54.相对于现有技术，本实用新型提供一种具有纠偏功能的收卷系统，纠偏感应装置4与收卷装置2相对独立固定，彼此之间无直接的结构连接关系，纠偏感应装置4独立固定后，直接通过检测板带材料5的边缘线或中心线在偏移方向上与预设路线间的位移进而产生相应的偏移信号，再通过控制装置3控制直线调节装置1对收卷装置2进行相适应的偏移，改善了纠偏感应装置4的测量环境，提高收卷整齐度，降低纠偏感应装置4的安装和运营维护成本。
55.纠偏感应装置4固定在微调支架7上，通过微调支架7调整纠偏感应装置4相对于板带材料5的水平方向和垂直方向的扫描角度，保证纠偏感应装置4与板带材料5处于良好的测量位置关系，确保测量精度。
56.最后需要强调的是，本实用新型不限于上述实施方式，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。