一种卷材纠偏方法、系统和装置与流程

本技术涉及卷材设备控制，尤其是涉及一种卷材纠偏方法、系统和装置。

背景技术：

1、卷材的过程主要涉及三个步骤，即卷材放置、卷材行走和卷材收卷，每个步骤都包含有一个或多个滚筒方便材料进行传输，特别是卷材行走步骤较为复杂，可能涉及多个滚筒。三个步骤联动工作的过程中难免会引起材料跑偏，导致收卷起来的卷材边缘部分凹凸不平。于是通常需要引入纠偏系统实时检测卷材过程中的材料是否跑偏，以便于实时控制相应电机是否动作以及具体的动作方向。

2、纠偏系统一般包括卷材检测传感器，用于根据检测视野被卷材遮挡的情况输出模拟信号；主控制器，用于接收传感器输出的模拟信号，输出外部电机控制信号以控制电机运动控制等；显示器，用于显示传感器输出的模拟信号以及纠偏系统的工作状态等人机交互界面。其中主控制器和显示器固定安装在某一区域无需移动，而传感器在安装时要人工调节安装位置，以确保卷材边缘遮挡传感器检测视野的部分与预设标准一致。有时在传感器安装好后需要更换宽度更小的卷材，或者卷材左右偏差较大时，也需要重新对传感器位置进行人工调节。

3、现有技术中，每次需要调节传感器位置时都需要人工操作，使调节过程效率低下，从而影响生产效率；同时，当卷材设备处于一些高度较高或者空间狭小的位置时，让工作人员频繁进入进行人工调节容易导致意外事故发生。因此，需要更加智能化的控制方法用于自动调节纠偏系统中的传感器位置。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种卷材纠偏方法、系统和装置，在纠偏前自动调节纠偏系统中的视野检测组件位置，提升生产效率，有效减少意外情况的发生。

2、第一方面，本技术提供的一种卷材纠偏方法采用如下的技术方案：

3、一种卷材纠偏方法，包括：

4、获取视野检测组件的视野检测信号初始值，预设视野检测信号标准值；

5、根据所述视野检测信号初始值和视野检测信号标准值生成位置调节信号；

6、根据位置调节信号，控制位置调节组件对视野检测组件进行位置调节；

7、控制卷材设备开始卷材，在卷材过程中实时获取视野检测信号实际值；

8、根据视野检测信号实际值和视野检测信号标准值判断是否需要纠偏，需要纠偏则控制纠偏组件对卷材进行纠偏。

9、卷材纠偏系统的视野检测组件通常使用可以进行视野检测的传感器，本技术在进行卷材前，通过视野检测组件的视野检测功能对其进行自动定位和自动调位。根据视野检测组件的视野检测信号初始值定位视野检测组件当前的位置，预设视野检测信号标准值作为视野检测组件需要调节的目标位置，根据视野检测信号初始值和标准值，也就是根据当前位置和目标位置，得到位置调节信号，也就是视野检测组件需要移动的距离，从而控制视野检测组件移动至目标位置，实现视野检测组件位置的自动调节。当需要对卷材进行更换，特别是更换了宽度不同的卷材后，可以重新对视野检测组件的位置进行自动调节，根据当前视野检测信号初始值和标准值重新得到新的位置调节信号，重新控制视野检测组件移动至新的目标位置。本技术无需手动对视野检测组件位置进行更换，减少人工操作，使生产过程更加智能化，提升了生产效率。使用本技术提供的方法时，当卷材设备处于一些高度较高或者空间狭小的位置，无需工作人员频繁进入调节视野检测组件位置，从而有效减少意外情况的发生。

10、进一步的，所述获取视野检测组件的视野检测信号初始值的步骤，包括：

11、获取视野检测组件根据视野被卷材遮挡面积生成的视野检测信号初始值。

12、本技术视野检测组件通过检测视野内被卷材遮挡的面积得到视野检测信号，在进行位置的自动调节前，预设固定的视野检测信号初始值，也就是固定的视野检测组件视野被卷材遮挡的面积，例如预设为视野检测组件视野范围的一半，则在进行位置调节时仅需检测被遮挡面积是否满足视野范围的一半即可判断视野检测组件是否到达目标位置，即使更换卷材后需要重新调节视野检测组件位置也无需重新设置视野检测信号初始值。进一步简化了视野检测组件位置自动调节方法，也进一步减少了人工操作，提升了生产效率。

13、进一步地，所述根据位置调节信号，控制位置调节组件对视野检测组件进行位置调节，步骤包括：

14、将视野检测信号初始值与视野检测信号标准值进行对比；

15、当视野检测信号初始值大于视野检测信号标准值时，通过位置调节组件控制视野检测组件向靠近卷材的方向移动，直至视野检测组件视野检测信号实际值等于视野检测信号标准值；

16、当视野检测信号初始值小于视野检测信号标准值时，通过位置调节组件控制视野检测组件向远离卷材的方向移动，直至视野检测组件视野检测信号实际值等于视野检测信号标准值。

17、由于视野检测信号为根据视野被卷材遮挡面积生成，具体为视野被卷材遮挡的面积越大则视野检测信号越小，因此在进行位置调节时，视野检测信号初始值大于标准值则减小视野被卷材遮挡的面积，即将视野检测组件向远离卷材的方向移动，反之则向靠近卷材的方向移动。最终使视野检测组件视野检测信号实际值等于视野检测信号标准值，则视野检测组件位置满足标准，以确保后续进行卷材纠偏的精准性，进一步提升生产效率。

18、进一步的，所述根据位置调节信号，控制位置调节组件对视野检测组件进行位置调节时，还包括对位置调节组件进行限位保护，具体包括：

19、预设位置调节组件的调节范围，实时监测位置调节组件的位置；

20、当位置调节组件的位置超出调节范围时，生成位置调节组件限位短路信号；

21、根据位置调节组件限位短路信号控制位置调节组件停止工作。

22、由于位置调节组件通常通过电机提供动力，如果位置调节组件超出位置调节范围，会容易造成电机堵转，因此在位置调节过程中需要对位置调节组件进行限位保护，以确保位置调节过程的可靠性。

23、进一步的，所述根据视野检测信号实际值和视野检测信号标准值判断是否需要纠偏，需要纠偏则控制纠偏组件对卷材进行纠偏的步骤具体包括：根据单个视野检测组件的视野检测信号实际值和视野检测信号标准值判断是否需要纠偏，需要纠偏则控制纠偏组件对卷材进行跟边纠偏；

24、和/或，根据两个对称的视野检测组件的视野检测信号实际值和视野检测信号标准值判断是否需要纠偏，需要纠偏则控制纠偏组件对卷材进行对中纠偏。

25、纠偏方法通常分为跟边纠偏和对中纠偏两种，跟边纠偏为在卷材的其中一个边缘放置视野检测组件检测卷材边缘的偏移情况；对中纠偏为在卷材两个边缘的对称位置各放置一个视野检测组件，同步检测卷材两个边缘的偏移情况。通常情况下，对中纠偏的精确度更高，但由于使用的视野检测组件更多，计算量更大，造成的能耗也更多，因此本技术可以同时使用跟边纠偏和对中纠偏，也可以根据实际生产需求选择使用单边视野检测组件进行跟边纠偏或选择使用对称的双边视野检测组件进行对中纠偏，无须设置多个系统分别进行控制，在操作和维护时更加方便。

26、进一步的，所述根据单个视野检测组件的视野检测信号实际值和视野检测信号标准值判断是否需要纠偏，需要纠偏则控制纠偏组件对卷材进行跟边纠偏，具体步骤包括：

27、当获取到某一视野检测组件视野检测信号实际值偏离视野检测信号标准值时，视野检测信号实际值与视野检测信号标准值进行对比；

28、当视野检测信号实际值大于视野检测信号标准值时，通过纠偏组件控制卷材向靠近视野检测组件的方向移动，直至视野检测组件的视野检测信号实际值等于视野检测信号标准值；

29、当视野检测信号实际值小于视野检测信号标准值时，通过纠偏组件控制卷材向远离视野检测组件的方向移动，直至视野检测组件的视野检测信号实际值等于视野检测信号标准值。

30、纠偏组件跟边纠偏方法通过检测卷材的单个边缘的实时视野检测信号，当视野检测信号偏离视野检测信号标准值时，表明卷材的边缘偏离了标准位置，因此需要控制纠偏组件进行纠偏。由于视野检测信号为随着视野检测组件视野被遮挡面积增大而减小，当获取到视野检测信号大于标准值时，表明视野检测组件视野被卷材边缘遮挡的面积过小，需要通过纠偏组件控制卷材向靠近视野检测组件的方向移动；当获取到视野检测信号小于标准值时，表明视野检测组件视野被卷材边缘遮挡的面积过大，因此需要通过纠偏组件控制卷材向远离视野检测组件的方向移动。本技术的跟边纠偏方法仅需单个视野检测组件即可实现，简化了纠偏系统的结构，有效减少能耗。

31、进一步的，所述根据两个对称的视野检测组件的视野检测信号实际值和视野检测信号标准值判断是否需要纠偏，需要纠偏则控制纠偏组件对卷材进行对中纠偏，具体步骤包括：

32、当检测到某两个对称的视野检测组件的视野检测信号实际值差值不为零时，将两个对称的视野检测组件的视野检测信号实际值进行对比，将视野检测信号实际值较大的视野检测组件标记为目标对象；

33、通过纠偏组件控制卷材向靠近目标对象的方向移动，直至两个对称的视野检测组件视野检测信号实际值相同。

34、对中纠偏方法通过检测卷材的两个边缘的实时视野检测信号，当两个边缘的视野检测信号均满足标准值时，其差值应该为零，而在监测过程中，当两个边缘的视野检测信号差值不为零时，表明卷材的边缘偏离了标准位置，因此需要控制纠偏组件进行纠偏。由于视野检测信号为随着视野检测组件视野被遮挡面积增大而减小，当获取到两个对称视野检测组件的视野检测信号差值不为零时，表明视野检测信号较大的视野检测组件视野被卷材遮挡的面积较小，因此需要通过纠偏组件控制卷材向靠近视野检测信号较大的视野检测组件方向移动。本技术的对中纠偏方法通过两个对称视野检测组件同时对卷材的两个边缘进行监测，可以有效提升纠偏的精确性，同时当某一个视野检测组件出现故障或误差时，不会影响接下来的纠偏工作，提升纠偏系统的可靠性。

35、进一步的，所述根据视野检测信号实际值和视野检测信号标准值判断是否需要纠偏，需要纠偏则控制纠偏组件对卷材进行纠偏时，还包括对纠偏组件进行限位保护，具体包括：

36、预设纠偏组件的纠偏范围，实时监测纠偏组件的纠偏位置纠偏组件；

37、当纠偏位置超出纠偏范围时，生成纠偏组件限位短路信号；

38、根据纠偏组件限位短路信号控制纠偏组件停止工作。

39、由于纠偏组件通常为将电机的角速度转成线速度从而控制卷材直线移动，当纠偏时的位置超出纠偏组件的纠偏范围，容易造成电机堵转导致系统故障。因此，本技术对纠偏组件进行限位保护，当纠偏位置超出预设的纠偏范围时，控制纠偏组件停止工作，对纠偏组件起到保护作用，以确保纠偏过程中的可靠性。

40、第二方面，本技术提供的一种卷材纠偏系统采用如下的技术方案：

41、一种卷材纠偏系统，包括：

42、信号接收模块，用于获取视野检测组件的视野检测信号初始值，预设视野检测信号标准值；

43、信号生成模块，根据所述视野检测信号初始值和视野检测信号标准值生成位置调节信号；

44、位置调节模块，用于根据位置调节信号，控制位置调节组件对视野检测组件进行位置调节；

45、卷材监测模块，用于控制卷材设备开始卷材，在卷材过程中实时获取视野检测信号实际值；

46、卷材纠偏模块，用于根据视野检测信号实际值和视野检测信号标准值判断是否需要纠偏，需要纠偏则控制纠偏组件对卷材进行纠偏。

47、通过采用上述技术方案，本技术提供的系统可以自动调节视野检测组件的位置，系统智能化程度高，灵活性强，可以有效提升生产效率。

48、第三方面，本技术提供的一种卷材纠偏装置采用如下的技术方案：

49、一种卷材纠偏装置，其特征在于，包括卷材、支撑架、滚筒、传输筒、至少一个位置调节组件、至少一个视野检测组件、纠偏组件以及主控制器，所述滚筒、传输筒、至少一个位置调节组件、至少一个视野检测组件、纠偏组件与所述主控制器电连接，所述主控制器执行如权利要求1-8任一项所述的卷材纠偏方法的步骤；

50、所述滚筒和传输筒的两端安装在支撑架上，所述卷材的一端套在滚筒上，卷材的另一端放置在传输筒上；

51、所述视野检测组件安装在所述位置调节组件上，所述位置调节组件可移动地设置在卷材的一个或两个边缘；

52、所述纠偏组件包括电动推杆，所述电动推杆的一端连接支撑架，通过电动推杆推动支撑架移动。

53、在卷材过程中，滚筒转动带动卷材收卷或放卷；传输筒转动带动卷材移动；位置调节组件调节视野检测组件的位置；视野检测组件实时监测卷材是否偏移，如果偏移则需要进行纠偏；纠偏组件通过纠偏电机控制推杆移动，推杆带动支撑架移动，从而带动支撑架上的卷材移动，实现卷材纠偏。

54、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

55、1.本技术无需手动对视野检测组件位置进行更换，减少人工操作，使生产过程更加智能化，提升了生产效率；

56、2.使用本技术提供的方法时，当卷材设备处于一些高度较高或者空间狭小的位置，无需工作人员频繁进入调节视野检测组件位置，从而有效减少意外情况的发生；

57、3.本技术可以同时使用跟边纠偏和对中纠偏，也可以根据实际生产需求选择使用单边视野检测组件进行跟边纠偏或选择使用对称的双边视野检测组件进行对中纠偏，无需设置多个系统分别进行控制，在操作和维护时更加方便。