專利名稱：一種堆垛張數(shù)和故障的自動(dòng)檢測(cè)方法和其專用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種堆垛張數(shù)和故障的自動(dòng)檢測(cè)方法和其專用裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
越來(lái)越多的生產(chǎn)廠家采用理論計(jì)重的方式向市場(chǎng)提供板垛，如用戶使用時(shí)發(fā)現(xiàn)板垛的實(shí)際張數(shù)與計(jì)重的張數(shù)不符，一定會(huì)向生產(chǎn)廠家提出疑議。因此如何準(zhǔn)確地檢測(cè)出板垛的實(shí)際張數(shù)，就成為解決理論計(jì)重的關(guān)鍵。在生產(chǎn)過(guò)程中還時(shí)常會(huì)發(fā)生堆垛事故，不但影響堆垛張數(shù)的準(zhǔn)確檢測(cè)，還會(huì)造成機(jī)組停產(chǎn)、成品板材報(bào)廢，甚至損壞設(shè)備。
現(xiàn)在采用的檢測(cè)方式有在機(jī)械式堆垛臺(tái)一般在堆垛位置的入口垂直安裝對(duì)射型光電傳感器進(jìn)行張數(shù)檢測(cè)，實(shí)際上這種檢測(cè)測(cè)到的鋼板張數(shù)是鋼板傳送數(shù)量，并不是鋼板實(shí)際下落的張數(shù)，以至于在事故處理中，可能由于廢板記錄錯(cuò)誤，導(dǎo)致板垛張數(shù)出錯(cuò)。真空板垛臺(tái)是通過(guò)檢測(cè)抽風(fēng)通道的閉合次數(shù)記錄落板的數(shù)量，也容易造成板垛的實(shí)際張數(shù)和計(jì)重張數(shù)不符，因此，現(xiàn)在采用的張數(shù)檢測(cè)方法，并不能檢測(cè)到實(shí)際下落鋼板的張數(shù)。
在以前的自動(dòng)檢測(cè)帶鋼剪切生產(chǎn)線上，板材堆垛故障的自動(dòng)檢測(cè)尚沒(méi)有很好的檢測(cè)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有的背景技術(shù)而提供一種堆垛張數(shù)和故障的自動(dòng)檢測(cè)方法，它能對(duì)實(shí)際堆垛過(guò)程進(jìn)行瞬時(shí)監(jiān)測(cè)，既可以準(zhǔn)確、及時(shí)地檢測(cè)出堆垛張數(shù)，同時(shí)能檢測(cè)出堆垛事故，而實(shí)施方法簡(jiǎn)單，容易，費(fèi)用低。
本發(fā)明所要解決的再一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種上述自動(dòng)檢測(cè)方法中采用的專用裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易安裝使用，使用效果好。
本發(fā)明解決上述首要技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種堆垛張數(shù)和故障的自動(dòng)檢測(cè)方法，其利用傳統(tǒng)堆垛的光電測(cè)數(shù)方法，其特征在于光電測(cè)數(shù)方法中在入口長(zhǎng)度擋板與出口長(zhǎng)度擋板之間建立起斜向檢測(cè)光線，對(duì)落下的各個(gè)板材檢測(cè)其屏蔽時(shí)間，然后利用PLC可編程序控制器進(jìn)行計(jì)數(shù)并判別各個(gè)板材屏蔽時(shí)間是否大于設(shè)定間隔時(shí)間，如果大于設(shè)定間隔時(shí)間，就認(rèn)為是發(fā)生堆垛故障，輸送信號(hào)至報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警或/和通過(guò)控制程序使機(jī)組快停，如果小于設(shè)定間隔時(shí)間，就認(rèn)為是正常的下落，進(jìn)行累計(jì)計(jì)數(shù)，輸送信號(hào)至顯示器進(jìn)行顯示。
上述的斜向檢測(cè)光線其光電傳感器采用反射板型的光電傳感器，該光電傳感器固定在入口長(zhǎng)度擋板上，其發(fā)射光線與另一側(cè)的固定在出口長(zhǎng)度擋板上的反射板相垂直。
本發(fā)明解決再一個(gè)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種在上述方法中使用的自動(dòng)檢測(cè)方法中專用裝置，其包括堆垛上使用的光電測(cè)數(shù)裝置，其特征在還包括有在堆垛上使用的入口長(zhǎng)度擋板與出口長(zhǎng)度擋板，入口長(zhǎng)度擋板在其內(nèi)側(cè)的向里凹的空腔中內(nèi)置有用來(lái)發(fā)射出斜向檢測(cè)光線的光電傳感器，其檢測(cè)光線與水平底面的夾角控制在檢測(cè)光線不能發(fā)射出出口長(zhǎng)度擋板的上端極限位置，另一側(cè)的出口長(zhǎng)度擋板里側(cè)向里凹的空腔中也固定安置有反射板，反射板與檢測(cè)光線是垂直的，光電傳感器的輸出信號(hào)端連接到PLC可編程序控制器的輸入端，PLC可編程序控制器的報(bào)警信號(hào)輸出端連接到報(bào)警器，PLC可編程序控制器的顯示信號(hào)端連接到顯示器。
上述的PLC可編程序控制器其執(zhí)行信號(hào)端連接到機(jī)組快停的控制器上。
上述的光電傳感器采用反射板型的光電傳感器，其發(fā)射光線與反射光線的夾角在0-25°范圍里。
上述的光電傳感器其水平線高于堆垛內(nèi)鋼板自動(dòng)步降檢測(cè)開(kāi)關(guān)10-30毫米。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于該堆垛張數(shù)和故障的檢測(cè)方法能對(duì)實(shí)際堆垛過(guò)程進(jìn)行瞬時(shí)監(jiān)測(cè)，既可以準(zhǔn)確、及時(shí)地檢測(cè)出堆垛張數(shù)，同時(shí)能檢測(cè)出堆垛事故，而實(shí)施方法簡(jiǎn)單，容易，費(fèi)用低，為檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)提供了技術(shù)基礎(chǔ)，而檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易安裝使用，使用效果好，它與報(bào)警器和機(jī)組快停的控制器進(jìn)行配合，提高了生產(chǎn)的安全性能，避免了更多意外事故，也提高了生產(chǎn)效率。


圖1堆垛張數(shù)和故障的自動(dòng)檢測(cè)方法光學(xué)原理示意圖；圖2堆垛張數(shù)和故障的自動(dòng)檢測(cè)方法光學(xué)原理示意圖；圖3裝置的檢測(cè)部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖4裝置的總體模塊示意圖；圖5PLC可編程序控制器的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖號(hào)說(shuō)明，圖1中，AB入口長(zhǎng)度擋板 A’B’出口長(zhǎng)度檔板 AB’頭部提前落下或尾部堆積的鋼板 BA’頭部滯后落下或頭部堆積的鋼板 BB’堆積位置的底平面 DD’光電檢測(cè)信號(hào) EF假設(shè)的異常鋼板；圖2中，DD’假設(shè)最大長(zhǎng)度時(shí)照射的檢測(cè)光線 BB’假設(shè)最短長(zhǎng)度時(shí)照射的檢測(cè)光線 D’F傾斜設(shè)置的反射板 DE堆垛位置的底平面 ∠α光電檢測(cè)信號(hào)與DE的夾角 ∠β發(fā)射板與DE的夾角；圖3中，1入口長(zhǎng)度擋板 2出口長(zhǎng)度檔板 3反射板型光電傳感器4發(fā)射板 5反射板型光電傳感器檢測(cè)光線 6堆垛臺(tái)內(nèi)鋼板自動(dòng)步降檢測(cè)開(kāi)關(guān)位置 7堆垛位置的底平面 ∠α檢測(cè)光線與堆垛位置底平面的夾角 ∠β反射板與堆垛位置底平面的夾角一種堆垛張數(shù)和故障的自動(dòng)檢測(cè)方法，其利用傳統(tǒng)堆垛的光電測(cè)數(shù)方法，其發(fā)明之處在于光電測(cè)數(shù)方法中在入口長(zhǎng)度擋板1與出口長(zhǎng)度擋板2之間建立起斜向檢測(cè)光線5，對(duì)落下的各個(gè)板材檢測(cè)其屏蔽時(shí)間，然后利用PLC可編程序控制器進(jìn)行計(jì)數(shù)并判別各個(gè)板材屏蔽時(shí)間是否大于設(shè)定間隔時(shí)間，如果大于設(shè)定間隔時(shí)間，就認(rèn)為是發(fā)生堆垛故障，輸送信號(hào)至報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警或/和通過(guò)控制程序使機(jī)組快停，如果小于設(shè)定間隔時(shí)間，就認(rèn)為是正常的下落，進(jìn)行累計(jì)計(jì)數(shù)，輸送信號(hào)至顯示器進(jìn)行顯示，斜向檢測(cè)光線其光電傳感器采用反射板型的光電傳感器3，該光電傳感器3固定在入口長(zhǎng)度擋板1上，其發(fā)射光線與另一側(cè)的固定在出口長(zhǎng)度擋板上的反射板4相垂直，使光電傳感器能接受反射回來(lái)的檢測(cè)光線，簡(jiǎn)化檢測(cè)裝置。
該自動(dòng)檢測(cè)方法的光學(xué)原理是這樣的，由于堆垛臺(tái)均設(shè)計(jì)了確保堆垛整齊的長(zhǎng)度和寬度的擋板，因此在堆垛位置內(nèi)無(wú)論發(fā)生堆垛或卡板的事故，堆垛位置底平面、異常鋼板和長(zhǎng)度擋板三者均可以構(gòu)成三角形的關(guān)系，如圖1所示意，在圖1中可以看出，假設(shè)堆垛或卡板的異常鋼板EF與堆垛底平面BB’的夾角∠β，且∠β＞∠α，假設(shè)以一定的傾斜角度設(shè)置一檢測(cè)信號(hào)DD’，使檢測(cè)信號(hào)的堆垛位置底平面的夾角小于∠α，即可發(fā)現(xiàn)DD’與AB、BA’和EF均相交。因此無(wú)論發(fā)生哪種類型的堆垛鋼板事故，異常鋼板均會(huì)遮擋檢測(cè)信號(hào)DD’。同時(shí)由于檢測(cè)信號(hào)是傾斜設(shè)置在堆垛的長(zhǎng)度方向，因此正常下落的鋼板一定會(huì)與檢測(cè)信號(hào)DD’相交，所以在堆垛長(zhǎng)位置的長(zhǎng)度方向設(shè)置一定固定向上傾斜的傾斜的檢測(cè)信號(hào)，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼板下落過(guò)程的瞬時(shí)檢測(cè)。通過(guò)進(jìn)一步對(duì)堆垛機(jī)械部分的分析發(fā)現(xiàn)，寬度、長(zhǎng)度擋板可根據(jù)不同規(guī)格的鋼板變化，為實(shí)現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)與堆垛位置底平面夾角不變的要求，可利用堆垛臺(tái)入口長(zhǎng)度擋板固定，出口長(zhǎng)度擋板可隨成品長(zhǎng)度移動(dòng)的特點(diǎn)，在入口長(zhǎng)度擋板上設(shè)置發(fā)射型光電傳感器，在出口長(zhǎng)度擋板上傾斜地安裝了一發(fā)射板，形成如圖2所示意的幾何關(guān)系。從圖中可以發(fā)現(xiàn)只要確保出口長(zhǎng)度擋板位于最大DE處，反射板型光電傳感器的檢測(cè)信號(hào)DD’垂直于反射板D’F，即可以確定∠α的大小，當(dāng)出口長(zhǎng)度擋板D’E在允許范圍內(nèi)移動(dòng)，即反射板D’F向D點(diǎn)移動(dòng)，則可以視為圖中D點(diǎn)向D’E移動(dòng)的B點(diǎn)，由于∠α不變，所以ΔDD’F∽ΔBB’F，根據(jù)相似三角形的關(guān)系，可得到B’F∽D’F，因此無(wú)論出口長(zhǎng)度擋板在設(shè)定范圍內(nèi)如何調(diào)節(jié)，均可以實(shí)現(xiàn)下落和故障鋼板對(duì)檢測(cè)信號(hào)的遮擋。
其檢測(cè)部分設(shè)計(jì)是這樣的，見(jiàn)圖3、4，該自動(dòng)檢測(cè)方法中專用裝置，其包括堆垛上使用的光電測(cè)數(shù)裝置，其特征在還包括有在堆垛上使用的入口長(zhǎng)度擋板1與出口長(zhǎng)度擋板2，入口長(zhǎng)度擋板1在其內(nèi)側(cè)的向里凹的空腔中內(nèi)置有用來(lái)發(fā)射出斜向檢測(cè)光線的光電傳感器3，其檢測(cè)光線5與水平底面的夾角控制在檢測(cè)光線不能發(fā)射出出口長(zhǎng)度擋板的上端極限位置，另一側(cè)的出口長(zhǎng)度擋板里側(cè)向里凹的空腔中也固定安置有反射板4，反射板與檢測(cè)光線是垂直的，光電傳感器3的輸出信號(hào)端連接到PLC可編程序控制器的輸入端，PLC可編程序控制器的報(bào)警信號(hào)輸出端連接到報(bào)警器，PLC可編程序控制器的顯示信號(hào)端連接到顯示器，當(dāng)然為了起到必要的報(bào)警和自動(dòng)控制功能，上述的PLC可編程序控制器其執(zhí)行信號(hào)端還可以連接到機(jī)組快停的控制器上。
本實(shí)施例子中，反射板型光電傳感器最大有效檢測(cè)距離為6000mm，發(fā)射板規(guī)格為50×180mm，堆垛臺(tái)設(shè)計(jì)要求為成品長(zhǎng)度范圍500-5000mm，反射板垂直高度為150mm，出口長(zhǎng)度擋板中反射板最高點(diǎn)與擋板面的距離為20mm，發(fā)射板型光電傳感器的水平線高于堆垛臺(tái)內(nèi)鋼板自動(dòng)步降檢測(cè)開(kāi)關(guān)10-30mm，通過(guò)計(jì)算可以得到，∠α＝1.72°，∠β＝88.28°，反射板垂直傾斜量＝4.482mm，檢測(cè)光線長(zhǎng)度＝5022.240mm，反射板的有效長(zhǎng)度＝150.068mm，可以看出按此計(jì)算出的參數(shù)進(jìn)行堆垛張數(shù)和堆垛事故自動(dòng)檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)，能滿足堆垛成品長(zhǎng)度500-5000mm的要求，寬度不限制。
為了確保檢測(cè)裝置的正常運(yùn)行，檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)該注意以下問(wèn)題反射板型光電傳感器和反射板應(yīng)該安裝在固定底座上，且能有效地避免其受損；反射板型光電傳感器和反射板的安裝位置應(yīng)該在寬度擋板調(diào)節(jié)的最小范圍以內(nèi)；反射板應(yīng)該允許在裝配附件上偏離參考軸做±25°的調(diào)整；反射板型光電傳感器必須進(jìn)行精確調(diào)整；在選用反射板型光電傳感器時(shí)，應(yīng)該注意核算反射板移動(dòng)后，發(fā)射光線與反射光線的夾角變化量是否符合反射板型傳感器的特性，一般應(yīng)該在0-25°。
本發(fā)明的工作原理是這樣的，見(jiàn)圖5，堆垛張數(shù)和堆垛事故自動(dòng)檢測(cè)裝置是利用鋼板對(duì)光線檢測(cè)信號(hào)的遮擋，通過(guò)反射板型光電傳感器對(duì)遮蔽信號(hào)的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼板張數(shù)的記錄，同時(shí)將遮蔽信號(hào)的間隔時(shí)間輸入PLC可編程序控制器，與原來(lái)設(shè)定的允許間隔時(shí)間最大值進(jìn)行比較，如間隔時(shí)間大于設(shè)定時(shí)間，即可以視為堆垛事故，而發(fā)出報(bào)警信號(hào)和使控制機(jī)組快停。
權(quán)利要求
1.一種堆垛張數(shù)和故障的自動(dòng)檢測(cè)方法，其利用傳統(tǒng)堆垛的光電測(cè)數(shù)方法，其特征在于光電測(cè)數(shù)方法中在入口長(zhǎng)度擋板與出口長(zhǎng)度擋板之間建立起斜向檢測(cè)光線，對(duì)落下的各個(gè)板材檢測(cè)其屏蔽時(shí)間，然后利用PLC可編程序控制器進(jìn)行計(jì)數(shù)并判別各個(gè)板材屏蔽時(shí)間是否大于設(shè)定間隔時(shí)間，如果大于設(shè)定間隔時(shí)間，就認(rèn)為是發(fā)生堆垛故障，輸送信號(hào)至報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警或/和通過(guò)控制程序使機(jī)組快停，如果小于設(shè)定間隔時(shí)間，就認(rèn)為是正常的下落，進(jìn)行累計(jì)計(jì)數(shù)，輸送信號(hào)至顯示器進(jìn)行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于所述的斜向檢測(cè)光線其光電傳感器采用反射板型的光電傳感器，該光電傳感器固定在入口長(zhǎng)度擋板上，其發(fā)射光線與另一側(cè)的固定在出口長(zhǎng)度擋板上的反射板相垂直。
3.一種如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)檢測(cè)方法中專用裝置，其包括堆垛上使用的光電測(cè)數(shù)裝置，其特征在還包括有在堆垛上使用的入口長(zhǎng)度擋板與出口長(zhǎng)度擋板，入口長(zhǎng)度擋板在其內(nèi)側(cè)的向里凹的空腔中內(nèi)置有用來(lái)發(fā)射出斜向檢測(cè)光線的光電傳感器，其檢測(cè)光線與水平底面的夾角控制在檢測(cè)光線不能發(fā)射出出口長(zhǎng)度擋板的上端極限位置，另一側(cè)的出口長(zhǎng)度擋板里側(cè)向里凹的空腔中也固定安置有反射板，反射板與檢測(cè)光線是垂直的，光電傳感器的輸出信號(hào)端連接到PLC可編程序控制器的輸入端，PLC可編程序控制器的報(bào)警信號(hào)輸出端連接到報(bào)警器，PLC可編程序控制器的顯示信號(hào)端連接到顯示器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的專用裝置，其特征在于所述的PLC可編程序控制器其執(zhí)行信號(hào)端連接到機(jī)組快停的控制器上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的專用裝置，其特征在于所述的光電傳感器采用反射板型的光電傳感器，其發(fā)射光線與反射光線的夾角在0-25°范圍里。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的專用裝置，其特征在于所述的光電傳感器其水平線高于堆垛內(nèi)鋼板自動(dòng)步降檢測(cè)開(kāi)關(guān)10-30毫米。
全文摘要
一種堆垛張數(shù)和故障的自動(dòng)檢測(cè)方法和其專用裝置，其利用傳統(tǒng)堆垛的光電測(cè)數(shù)方法，其特征在于光電測(cè)數(shù)方法中在入口長(zhǎng)度擋板與出口長(zhǎng)度擋板之間建立起斜向檢測(cè)光線，對(duì)落下的各個(gè)板材檢測(cè)其屏蔽時(shí)間，然后利用PLC可編程序控制器進(jìn)行計(jì)數(shù)并判別各個(gè)板材屏蔽時(shí)間是否大于設(shè)定間隔時(shí)間，如果大于設(shè)定間隔時(shí)間，就認(rèn)為是發(fā)生堆垛故障，輸送信號(hào)至報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警或/和通過(guò)控制程序使機(jī)組快停，如果小于設(shè)定間隔時(shí)間，就認(rèn)為是正常的下落，進(jìn)行累計(jì)計(jì)數(shù)，輸送信號(hào)至顯示器進(jìn)行顯示，它能對(duì)實(shí)際堆垛過(guò)程進(jìn)行瞬時(shí)監(jiān)測(cè)，既可以準(zhǔn)確、及時(shí)地檢測(cè)出堆垛張數(shù)，同時(shí)能檢測(cè)出堆垛事故，而實(shí)施方法簡(jiǎn)單，容易，費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，適合在鋼板生產(chǎn)企業(yè)上推廣使用。
文檔編號(hào)G01N21/86GK1627058SQ20031010927
公開(kāi)日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2003年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月11日
發(fā)明者呂世輝 申請(qǐng)人:寧波寶新不銹鋼有限公司