本發(fā)明屬于金屬帶卷生產領域，具體涉及一種觸碰式上卷定位裝置及其上卷對中的方法。

背景技術：

金屬帶卷生產中，帶卷是否處于機組的中心線位置對帶卷生產有非常大的影響，所以需要確保上卷對中操作準確可靠。帶卷的對中操作實際上是對帶卷邊部進行定位，然后通過對帶卷寬度的一半來計算帶卷是否處于機組中心線位置，當前常見的上卷對中定位是在上卷小車軌道旁或者卷筒操作側的支架上安裝遠距離的超聲波傳感器，通過傳感器對帶卷邊部的遠距離定位來確定上卷位置的，此方法的缺陷在于超聲波傳感器易受帶卷邊部不規(guī)則形狀的影響，傳感器本身也易受環(huán)境濕度、溫度、電磁、光源、灰塵等各種條件的干擾，導致距離測量值的波動，影響上卷對中定位的準確性；另外，上卷車的上卷行程通常比較長，為了縮短上卷時間，在接近上卷對中位置之前，上卷車的移動速度一般都比較快，而在接近對中位置時，為保證對中位置準確以及開卷機的安全，上卷車必須減速，但由于超聲波傳感器測量值的不穩(wěn)定性，使得上卷車減速信號無法依賴該系統(tǒng)，需要另外在軌道合適位置布置接近開關發(fā)訊，所以增加了機組系統(tǒng)的復雜性；除此而外，線外遠距離安裝傳感器，對操作環(huán)境和操作人員行動都會產生限制。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種不易受環(huán)境條件和操作人員干擾、上卷對中定位準確可靠、不需要額外裝置即可實現(xiàn)上卷車減速的觸碰式上卷定位裝置及其上卷對中的方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明采取的技術方案是：

一種觸碰式上卷定位裝置，包括兩個導向支座，在該兩個導向支座之間固定有液壓缸，在液壓缸周圍平行設有兩根導向桿，所述兩根導向桿分別穿過嵌裝于兩個導向支座上的導向套，所述液壓缸的缸桿穿過其中一個導向支座、與兩根導向桿一起，固定連接于移動支座的一側；所述移動支座的上表面分別設有轉軸和小軸，在轉軸上套裝有定位擺臂，所述定位擺臂以轉軸為分割點分為長臂和短臂，所述短臂通過彈簧連接在小軸上，并在該短臂端部設有判斷定位擺臂是否發(fā)生轉動的感應板，在移動支座上與感應板的對應位置設有向控制系統(tǒng)發(fā)送信號的接近開關。

進一步的，所述定位擺臂長臂的長度適應不同帶卷直徑的要求，同時向帶卷方向前突。

進一步的，在定位擺臂短臂的一側設有限位片。

進一步的，在液壓缸內部安裝有線性位移傳感器。

進一步的，所述導向套采用自潤滑銅材制成。

一種利用觸碰式上卷定位裝置進行上卷對中的方法，在帶卷上卷前，在控制界面輸入已知的帶卷寬度值，控制系統(tǒng)先通過液壓缸將移動支座及定位擺臂推動到比帶卷對中位置更靠前150-200mm的位置，當帶卷邊部觸碰到定位擺臂時，接近開關便向控制系統(tǒng)發(fā)出減速信號，使上卷車降速運行，與此同時，液壓缸退回到預設的帶卷對中位置；當帶卷繼續(xù)移動到對中位置時，接近開關發(fā)出停車信號，上卷車停車，液壓缸退回到初始位置，完成本次工作過程。

本發(fā)明的有益效果是：

1、由于采用了帶卷與定位擺臂的物理觸碰來引發(fā)接近開關發(fā)出信號，該工作方式對抗各種環(huán)境因素干擾的能力比遠距離的超聲波傳感器更強，因而本裝置的可靠性也更強。

2、由于使用了定位精度更高的線性位移傳感器代替超聲波傳感器進行定位，保證了上卷對中位置的準確性更高。

3、由于僅采用本裝置即可實現(xiàn)上卷過程分段控制，通過連續(xù)兩次操作就可以進行上卷車的高低速切換和停機過程，無需其他額外裝置，降低了系統(tǒng)的復雜性。

4、由于裝置全部安裝在機組傳動側，因而不會對操作側的人員移動形成限制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的結構示意圖；

圖2為定位擺臂示意圖；

圖中：1、導向支座，2、液壓缸，3、導向桿，4、導向套，5、缸桿，6、小軸，7、接近開關，8、移動支座，9、感應板，10、定位擺臂，11、轉軸，12、彈簧，13、長臂，14、短臂，15、限位片。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。

如圖1所示，一種觸碰式上卷定位裝置，包括兩個導向支座1，在該兩個導向支座1之間固定有內部安裝線性位移傳感器的液壓缸2，通過液壓缸2的伸縮實現(xiàn)移動支座8以及定位擺臂10的準確移動，在液壓缸2兩側平行設有兩根導向桿3，所述兩根導向桿3分別穿過嵌裝于兩個導向支座1上的導向套4，所述導向套4采用自潤滑銅材制成，可減少導向桿3與導向套4間的摩擦力，提高移動準確性；所述液壓缸的缸桿5穿過其中一個導向支座1，與兩根導向桿3一起，固定連接于移動支座8的一側；移動支座8的上表面分別設有轉軸11和小軸6，在轉軸11上套裝有定位擺臂10，定位擺臂10可以以轉軸11為中心自由轉動，且定位擺臂10的長臂13可以適應不同帶卷直徑的要求，同時向帶卷方向前突(參見圖2)；定位擺臂10的短臂14通過彈簧12與小軸6相連，并在短臂14的一側設有限位片15，彈簧12在初始位置時有一定的預拉緊力，使限位片15在未觸動狀態(tài)時緊貼移動支座8，從而使定位擺臂10穩(wěn)定保持在待定位置；在該短臂14端部還固定有判斷定位擺臂是否發(fā)生轉動的感應板9，與感應板9位置對應的移動支座8上設有向控制系統(tǒng)發(fā)送信號的接近開關7。

一種利用觸碰式上卷定位裝置進行上卷對中的方法，在帶卷上卷前，在控制界面輸入已知的帶卷寬度值，控制系統(tǒng)先通過液壓缸2將移動支座8及定位擺臂10推動到比帶卷對中位置更靠前200mm的位置，當帶卷邊部觸碰到定位擺臂10時，接近開關7便向控制系統(tǒng)發(fā)出減速信號，使上卷車降速運行，與此同時，液壓缸2退回到預設的帶卷對中位置；當帶卷繼續(xù)移動到對中位置時，接近開關7發(fā)出停車信號，上卷車停車，液壓缸2退回到初始位置，完成本次工作過程。

工作原理：

在帶卷上卷前，帶卷的自身寬度都是已知的，上卷操作前，操作人員在控制界面輸入帶卷寬度，控制系統(tǒng)會通過設定好的程序計算出液壓缸2的伸出量，將移動支座8及其上安裝的組件推動到預設的減速位置或者對中位置，然后上卷車帶動帶卷移動，當帶卷邊部觸動定位擺臂10的長臂端時，定位擺臂10的短臂端會隨之向反方向擺動，使短臂端上的感應板9離開接近開關7的感應區(qū)域，此時接近開關7向控制系統(tǒng)發(fā)出信號，控制系統(tǒng)控制上卷車減速或者停車，完成相應的作業(yè)過程。

本發(fā)明裝置定位精確性一方面是采用物理觸碰方式，消除了環(huán)境因素的影響；另一方面是采用了精度更高的線性位移傳感器，主要表現(xiàn)在(以下以相同機組同類應用場合中選用的兩種傳感器的進行對比)：

(1)測量分辨率

超聲波傳感器：(4000mm-200mm)/256＝14.8mm(以256步計算為例)，

線性位移傳感器：0.0015％(最小1μm)(以16位d/a為例)；

(2)重復精度

超聲波傳感器：≤滿量程值的±0.1％(某機組中為±3.8mm)，

線性位移傳感器：≤滿量程值的±0.001％(同類機組中為±5μm)。

由以上對比可見，無論是分辨率還是重復精度，線性傳感器都遠遠優(yōu)于超聲波傳感器，所以最終使得本裝置具有較高的精確性。