技术特征：
1.一种基于对射遮挡原理的纠偏装置，其特征在于，包括设置于绕圈设备进料口两侧的第一红外检测单元和第二红外检测单元、设置于所述第一红外检测单元和/或所述第二红外检测单元一侧的纠偏单元以及控制单元，所述第一红外检测单元和所述所述第二红外检测单元分别包括用于发射红外光的第一红外二极管和第一红外二极管、用于检测所述红外光的第一光电二极管和第二光电二极管，所述第一红外二极管的中心点与所述第一光电二极管的中心点的第一连线、所述第二红外二极管的中心点与所述第二光电二极管的中心点的第二连线垂直于所述绕圈设备的进料方向，所述第一连线与所述第二连线分别与进入进料口的卷材两侧边缘对齐，所述控制单元根据所述第一光电二极管以及所述第二光电二极管检测到的辐射功率控制所述纠偏单元对所述卷材的位置进行微调。2.根据权利要求1所述的纠偏装置，其特征在于，所述第一红外检测单元还包括一侧焦点与所述第一红外二极管中心点重合的用于将所述第一红外二极管发射的红外光汇聚为平行光柱的第一光源侧汇聚透镜以及一侧焦点与所述第一光电二极管中心电重合的用于将所述平行光柱汇聚到所述第一光电二极管的第一接收侧汇聚透镜，所述第二红外检测单元还包括一侧焦点与所述第二红外二极管中心点重合的用于将所述第二红外二极管发射的红外光汇聚为平行光柱的第二光源侧汇聚透镜以及一侧焦点与所述第二光电二极管中心电重合的用于将所述平行光柱汇聚到所述第二光电二极管的第二接收侧汇聚透镜。3.根据权利要求2所述的纠偏装置，其特征在于，所述第一红外检测单元与所述第二红外检测单元的中心点连线的方向垂直于所述卷材的进料方向且所述第一红外检测单元与所述第二红外检测单元的中心点连线的长度等于所述卷材的宽度，所述第一光源侧汇聚透镜、所述第一接收侧汇聚透镜、所述第二光源侧汇聚透镜以及所述第二接收侧汇聚透镜的半径与所述卷材在所述第一红外检测单元和所述第二红外检测单元处的最大偏移距离大致相等，所述卷材发生的偏移等于所述最大偏移距离时，所述卷材完全遮挡所述第一光源侧汇聚透镜到所述第一接收侧汇聚透镜的光路或者所述第二光源侧汇聚透镜到所述第二接收侧汇聚透镜的光路。4.根据权利要求3所述的纠偏装置，其特征在于，所述纠偏单元包括长度大于所述卷材的宽度的转轴以及用于控制所述转轴整体沿所述转轴的轴向方向移动的第一运动控制器，所述转轴的表面为粗糙表面，所述卷材在进入所述进料口前表面与所述转轴的表面充分接触并带动所述转轴转动，所述控制单元用于：控制所述卷材以预设的移动速度进入所述进料口；获取所述第一光电二极管以及所述第二光电二极管检测到的第一辐射功率和第二辐射功率；判断所述第一辐射功率和所述第二辐射功率是否相等；当第一辐射功率和所述第二辐射功率不相等时，计算所述第一辐射功率和所述第二辐射功率的差值；根据所述第一辐射功率和所述第二辐射功率的差值确定所述卷材的偏移方向；根据所述第一辐射功率和所述第二辐射功率的差值计算所述卷材的偏移距离；通过所述第一运动控制器控制所述转轴整体沿所述偏移方向的反方向移动所述偏移距离。5.根据权利要求4所述的纠偏装置，其特征在于，所述纠偏单元还包用于检测所述转轴
转速的转速检测器以及用于控制所述转轴整体沿预设的径向方向移动的第二运动控制器，所述预设的径向方向为经过所述转轴与所述卷材接触区域的中心线的径向方向，所述控制单元还用于：获取进料速度，所述进料速度为所述卷材的移动速度；通过所述转速检测器实时检测所述转轴的转动速度；判断所述转轴的转动速度与所述进料速度是否匹配；当所述转轴的转动速度与所述进料速度不匹配时，通过所述第二运动控制器控制所述转轴整体以预设的步长沿所述预设的方向移动；对所述转轴的径向移动次数进行累加；循环执行检测所述转轴的转动速度以及控制所述转轴整体以预设的步长沿所述预设的方向移动的步骤直至所述转轴的转动速度与所述进料速度相匹配或者所述转轴的径向移动次数超过预设的阈值；当所述转轴的径向移动次数超过预设的阈值时，发出所述转轴需要更换的提醒信息。6.根据权利要求4所述的纠偏装置，其特征在于，在控制所述卷材以预设的移动速度进入所述进料口的步骤之前，所述控制单元还用于：将所述卷材两侧边缘与所述第一红外检测单元、所述第二红外检测单元的中心点重合的位置确定为标准位置；通过所述第一运动控制器控制所述转轴带动所述卷材往所述第一红外检测单元的方向偏移达到所述最大偏移距离以使所述卷材完全遮挡所述第一光源侧汇聚透镜到所述第一接收侧汇聚透镜的光路并完全露出所述第二光源侧汇聚透镜到所述第二接收侧汇聚透镜的光路；点亮所述第一红外二极管以及所述第二红外二极管；通过所述第一运动控制器控制所述转轴带动所述卷材往所述第二红外检测单元的方向缓慢偏移；实时获取所述卷材相对于所述标准位置的偏移距离以及所述第一光电二极管、所述第二光电二极管检测到的第一辐射功率和第二辐射功率；当所述卷材往所述第二红外检测单元的方向偏移达到所述最大偏移距离以使所述卷材完全遮挡所述第二光源侧汇聚透镜到所述第二接收侧汇聚透镜的光路并完全露出所述第一光源侧汇聚透镜到所述第一接收侧汇聚透镜的光路时，通过所述第一运动控制器控制所述转轴停止移动；拟合所述第一辐射功率与所述相对距离的第一映射函数p1
t
＝f1(d
t
)、所述第二辐射功率与所述相对距离的第二映射函数p2
t
＝f2(d
t
)。7.根据权利要求6所述的纠偏装置，其特征在于，在实时获取所述卷材相对于所述标准位置的偏移距离的步骤中，所述控制单元还用于：获取所述最大偏移距离d
max
；获取所述转轴的移动速度v以及移动时间t；计算所述卷材相对于所述标准位置的偏移距离d
t
＝d
max-v
·
t。8.根据权利要求6所述的纠偏装置，其特征在于，在拟合所述第一辐射功率与所述相对距离的第一映射函数p1
t
＝f1(d
t
)、所述第二辐射功率与所述相对距离的第二映射函数p2
t
＝f2(d
t
)的步骤之后，所述控制单元还用于：获取偏移距离d
t
＝0时的时间点t
m
；获取t
m
时刻的第一辐射功率和第二辐射功率计算得到t
m
时刻的辐射功率差值获取任意时刻t的第一辐射功率p1
t
和第二辐射功率p2
t
；根据所述t
m
时刻的辐射功率差值以及任意时刻t的第一辐射功率p1
t
和第二辐射功率p2
t
计算任意时刻t的第一校准参数δp1
t
和第二校准参数δp2
t
；建立所述相对距离与所述第一辐射功率p1
t
、所述第二辐射功率p2
t
、所述第一校准参数δp1
t
和所述第二校准参数δp2
t
的对应关系。9.根据权利要求8所述的纠偏装置，其特征在于，在根据所述t
m
时刻的辐射功率差值以及任意时刻t的第一辐射功率p1
t
和第二辐射功率p2
t
计算任意时刻t的第一校准参数δp1
t
和第二校准参数δp2
t
的步骤中，所述控制单元还用于：获取所述第一辐射功率、所述第二辐射功率的最大值和最小值p1
max
、p1
min
、p2
max
和p2
min
；计算所述第一校准参数计算所述第二校准参数10.根据权利要求8所述的纠偏装置，其特征在于，在判断所述第一辐射功率和所述第二辐射功率是否相等的步骤之前，所述控制单元还用于：获取所述第一光电二极管以及所述第二光电二极管检测到的第一辐射功率p1和第二辐射功率p2；获取所述第一辐射功率的第一校准参数δp1和所述第二辐射功率的第二校准参数δp2；利用所述第一校准参数δp1和所述第二校准参数δp2校准所述第一辐射功率和所述第二辐射功率。
技术总结
本发明提出了一种基于对射遮挡原理的纠偏装置，包括设置于绕圈设备进料口两侧的第一红外检测单元和第二红外检测单元、设置于所述第一红外检测单元和/或所述第二红外检测单元一侧的纠偏单元以及控制单元，所述第一红外检测单元和所述所述第二红外检测单元分别包括用于发射红外光的第一红外二极管和第一红外二极管、用于检测所述红外光的第一光电二极管和第二光电二极管，所述第一连线与所述第二连线分别与进入进料口的卷材两侧边缘对齐，所述控制单元根据所述第一光电二极管以及所述第二光电二极管检测到的辐射功率控制所述纠偏单元对所述卷材的位置进行微调，能够低成本实现高精度纠偏。现高精度纠偏。现高精度纠偏。
技术研发人员：罗杰 肖仁义 苏财兴
受保护的技术使用者：深圳市华众自动化工程有限公司
技术研发日：2022.11.11
技术公布日：2023/1/13