专利名称：自动托卷定位装置及方法
技术领域：
本发明属钢铁生产设备技术领域，具体涉及一种轧钢生产线及其后处理线上用于运送钢卷的自动托卷定位装置和方法。
背景技术：
在轧钢生产线及后处理线固定鞍座上的钢卷，常用钢卷小车或其它运载工具托起进行运输或给下道工序的设备上卷。而固定鞍座上的钢卷是由吊车吊运上去的，其位置确定不准，此外，钢卷宽度有时变化范围很大，如果钢卷小车或其它运载工具托卷前不进行(相对于钢卷的)位置控制，托卷时就可能超出所要求的范围，影响此后钢卷在下一个工位的上卷，如果误差较大甚至会将钢卷顶翻。为解决这些问题，目前生产线上常采用这样的方法1)要求吊车吊放钢卷时要求位置误差不大于±100mm；2).下道工序设备增加移动机构和检测装置将钢卷移到需要位置；上述方法的缺点是1)给吊车操作工增加了一定难度，效果欠佳，且不能解决下道工序的端部定位问题，尤其对宽度范围变化较大的钢卷；2)对下道工序设备增加移动机构和检测装置既增加了设备投资，又使得设备结构极其复杂，还增加了设备故障率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、操作方便，能自动定位的用于轧钢生产线的自动托卷定位装置和方法。
利用本发明可实现钢卷小车或其它运载工具相对于需要输送的各种宽度钢卷准确停位(在需要的位置)，自动托卷，最后准确输送到下一工位上。
本发明提出的自动托卷定位装置，由托座、升降机构、运行机构、钢卷位置检测元件、行程检测和定位控制系统组成，其结构如图1所示。其中，托座1为一鞍形钢结构架，与在下方的升降机构2连接，并由升降机构2控制升降，用于托起钢卷或放下钢卷；升降机构2由液压缸或电动丝杆机构作为上下升降的动力机构。运行机构3由车轮和车架及传动装置组成，并由液压齿轮马达或齿轮电机作为动力机构，以进行钢卷的运输。钢卷检测元件4采用超声波或光电管等反射性检测元件，安装于装置的前端部，用于检测钢卷位置，它和装置行程检测系统5结合可以检测出钢卷宽度b、钢卷端部和托座端部的相对距离a、钢卷中心与托座中心的相对距离。装置行程检测和定位控制系统5包括一个行程检测的编码器及其运算系统和指令系统(PLC)，它除了结合钢卷位置检测元件4完成一些参数的检测外，还要根据上述参数控制运行机构3，使装置按要求准确停位。
本发明装置的自动定位方法如下1)使装置上的钢卷检测元件4检测到钢卷前端面，即得到钢卷前端面和托座端部的相对距离a；2)如果托卷时要求钢卷前端面与距托座端部距离为A(这可根据实际情况设定)，则装置运行距离为s＝a-A，这时控制运行机构3停止，操作升降机构2托卷，可满足要求。使装置上的钢卷检测元件4检测到钢卷后端面，即测得钢卷宽度b和钢卷中心与装置托座中心的相对距离e，e＝c-b/2，c为装置前端部的检测元件4到托座中心的距离，已知，于是控制装置只要运行距离e或e+x时停下，再控制升降机构2升降托卷，就可使钢卷中心和小车中心重合或偏置x距离，偏置距离X可根据安全性要求等具体设定。
图1为本发明中端部定位的工作原理示意图。
图2为图1状态的侧面图示。
图3为本发明中钢卷中心定位的工作原理示意图。
图4为钢卷前端面与托座端部距离为A或钢卷中心与托座中心有偏置距离X时的托卷位置图示。
图5为钢卷中心与托座中心重合时的托卷位置图示。
图6为本发明一个实施例的结构图示。其中，(a)为正面图，(b)为侧面图，(c)为俯视图。
图中标号1.托座，2.升降机构，3.运行机构，4.钢卷检测元件，5.装置行程检测及定位控制系统，6钢卷，7固定鞍座。a为被测钢卷前端面与托座端部的距离，b为钢卷宽度，c为钢卷检测元件与托座中心的距离，A为托卷要求的钢卷前端部与托座端部的距离，X为钢卷中心与托座中心的偏置距离。
具体实施例方式
根据附图所示，托座1采用焊接机加工的钢结构件，升降机构2可采用液压缸或电动丝杆结构作为动力，运行机构3由焊接机加工的钢结构框架、机加工车轮和液压齿轮马达或齿轮电机作动力机构的传动装置组成，在装置的前端部装有钢卷检测元件4(超声波或光电管等反射性检测元件)。在运行过程中，当钢卷检测元件4检测到固定鞍座上钢卷的前端部时，钢卷前端部和装置上托座的相对位置(距离e)此时也就确定了，装置继续前进，还可测出钢卷宽度b以及钢卷中心相对于运载工具的位置(距离e)，通过相对行程控制，即装置的运行机构2上的行程检测元件(编码器)检测信号并控制装置此刻以后的运行距离，使运载工具高速、降速行进、直至停在合适位置(钢卷右侧前端部相对于托座右侧端部距离A或钢卷中心在运载工具托座上的相对位置X，可根据钢卷宽度自动设定，也可由人工设置调整)。在停车的同时，装置的升降机构2动作，托座上升，将钢卷6从固定鞍座7上托起。这样，钢卷位于托座上的位置就可完全满足工艺需要，而且对吊车吊放钢卷位置和钢卷宽度范围都放宽了要求。
权利要求
1.一种自动托卷定位装置，其特征在于由托座、升降机构、运行机构、钢卷位置检测元件、行程检测和定位控制系统组成；其中托座(1)为一鞍形钢结构架，与下方的升降机构(2)连接，并由升降机构(2)控制升降，以托起钢卷或放下钢卷；升降机构(2)由液压缸或电动丝杆结构作为上下升降的动力机构；运行机构(3)由车轮和车架及传动装置组成，并由液压齿轮马达或齿轮电机作为动力机构，以进行钢卷的运输；钢卷检测元件(4)采用反射性检测元件超声波或光电管，安装于装置的前端部，用于检测钢卷的位置，行程检测和定位控制系统(5)包括行程检测的编码器及其运算系统和行程的指令系统。
2.一种如权利要求1所述的自动托卷定位装置的定位方法，其特征在于具体步骤如下1)使装置上的钢卷检测元件(4)检测到钢卷前端面，得到钢卷前端面和托座端部的相对距离a；2)如果托卷时要求钢卷前端面与托座端部距离为A，则装置运行距离为s＝a-A，这时控制运行机构(3)停止，操作升降机构(2)托卷，可满足要求；或者使装置上的钢卷检测元件(4)检测到钢卷后端面，测得钢卷宽度b和钢卷中心与装置托座中心的相对距离e，e＝c-b/(2)，c为装置前端部的检测元件(4)到托座中心的距离，已知；于是控制装置运行距离e或e+x时停下，再控制升降机构(2)升降托卷，就可使钢卷中心和小车中心重合或偏置x距离，偏置距离X可根据安全性要求具体设定。
全文摘要
本发明钢铁生产辅助设备技术领域，具体涉及一种轧钢生产线及后处理线上用于运送钢卷的自动托卷定位装置和方法。本发明的自动托卷定位装置包括了托座、升降机构、运行机构、钢卷位置检测元件、装置行程检测和定位控制系统组成。利用本发明可实现钢卷小车或其它运载工具相对于需要输送的钢卷准确停位，可以端部定位，也可中心定位，自动托卷，最后准确输送到下一工位上。本装置及方法原理简单、巧妙，功能可靠，可用于轧钢生产线和后处理线各种宽度的钢卷输送和工位上卷。
文档编号B65G47/22GK1857811SQ20061002743
公开日2006年11月8日 申请日期2006年6月8日 优先权日2006年6月8日
发明者程良键, 侯立刚 申请人:上海宝钢工程技术有限公司