專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鋼管生產(chǎn)線多工位運(yùn)管橫移車(chē)定位系統(tǒng)及定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械加工設(shè)備自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋼管生產(chǎn)線多工位運(yùn)管橫移車(chē)定位系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種利用該定位系統(tǒng)對(duì)運(yùn)管橫移車(chē)進(jìn)行定位的方法。
背景技術(shù)：
在大口徑直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)線中，由于制管工藝復(fù)雜，加工設(shè)備數(shù)量繁多，一張鋼板從毛坯變成合格的鋼管需經(jīng)過(guò)諸多工位的加工處理。為了提高生產(chǎn)效率，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)布置了大量的待料臺(tái)架，將暫時(shí)來(lái)不及加工處理的鋼管放置在待料臺(tái)架上，這就要求運(yùn)管橫移車(chē)能夠?qū)⑦@些鋼管及時(shí)、準(zhǔn)確的輸送到各加工工位及待料臺(tái)架上，使得運(yùn)管橫移車(chē)工位大量增加的同時(shí)，也對(duì)運(yùn)管橫移車(chē)在各工位的定位準(zhǔn)確度提出了較高的要求。如具有一定規(guī)模的大口徑直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)線中運(yùn)管橫移車(chē)的總數(shù)量達(dá)30余臺(tái)，各單臺(tái)運(yùn)管橫移車(chē)需要到達(dá)的工位多達(dá)10余個(gè)，運(yùn)管橫移車(chē)的運(yùn)行定位直接關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。為此，尋找一種相對(duì)準(zhǔn)確、可靠的運(yùn)管橫移車(chē)定位系統(tǒng)成為該行業(yè)急待解決的問(wèn)題之
ο目前，運(yùn)管橫移車(chē)在各工位的定位，主要采用高速計(jì)數(shù)模塊和絕對(duì)值編碼器組成的定位系統(tǒng)，在每臺(tái)運(yùn)管橫移車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)上安裝一個(gè)絕對(duì)值編碼器，根據(jù)各工位的實(shí)際位置，在控制系統(tǒng)中給該工位設(shè)定一個(gè)固定的位置值。運(yùn)管橫移車(chē)運(yùn)行時(shí)，其驅(qū)動(dòng)電機(jī)上安裝的絕對(duì)值編碼器的計(jì)數(shù)值反應(yīng)當(dāng)前運(yùn)管橫移車(chē)的實(shí)際位置，當(dāng)編碼器的計(jì)數(shù)值與該工位設(shè)定的位置值一致時(shí)，定位系統(tǒng)就認(rèn)為橫移車(chē)已運(yùn)行至該工位。在該定位系統(tǒng)中，由于機(jī)械安裝精度、控制系統(tǒng)精度等諸多方面的影響，極易產(chǎn)生誤差。當(dāng)工位數(shù)量增加時(shí)，累積誤差就會(huì)隨之增大，導(dǎo)致定位不準(zhǔn)確，使系統(tǒng)出現(xiàn)誤動(dòng)作，對(duì)操作者和設(shè)備帶來(lái)極大的安全隱患。 另一方面，絕對(duì)值編碼器和高速計(jì)數(shù)模塊的價(jià)格比較昂貴，控制系統(tǒng)程序等相對(duì)復(fù)雜，增加了設(shè)備的成本和設(shè)計(jì)、調(diào)試人員的工作量。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種鋼管生產(chǎn)線多工位運(yùn)管橫移車(chē)定位系統(tǒng)，避免了機(jī)械安裝、控制系統(tǒng)等產(chǎn)生的定位誤差，使系統(tǒng)定位準(zhǔn)確、 可靠，消除了安全隱患，同時(shí)降低了成本。本發(fā)明另一目的是提供一種上述定位系統(tǒng)的定位方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種鋼管生產(chǎn)線多工位運(yùn)管橫移車(chē)定位系統(tǒng)包括可編程控制器，可編程控制器與開(kāi)關(guān)組合裝置相連接，開(kāi)關(guān)組合裝置與多個(gè)感應(yīng)組合裝置信號(hào)連接；開(kāi)關(guān)組合裝置由橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)和多個(gè)工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)組成，橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)和多個(gè)工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)分別與可編程控制器相連接；感應(yīng)組合裝置由檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片和至少一個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片組成，檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片與橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)信號(hào)連接，一個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片與一個(gè)工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)信號(hào)連接。
橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)與工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)采用相同型號(hào)的接近開(kāi)關(guān)。檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片的長(zhǎng)度大于接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片的長(zhǎng)度。本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種利用上述定位系統(tǒng)對(duì)鋼管生產(chǎn)線多工位運(yùn)管橫移車(chē)進(jìn)行定位的方法，具體按以下步驟進(jìn)行
步驟1 采用一定位系統(tǒng)，該定位系統(tǒng)包括可編程控制器，可編程控制器與開(kāi)關(guān)組合裝置相連接，開(kāi)關(guān)組合裝置與多個(gè)感應(yīng)組合裝置信號(hào)連接；開(kāi)關(guān)組合裝置由橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)和多個(gè)工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)組成，橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)和多個(gè)工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)分別與可編程控制器相連接；感應(yīng)組合裝置由檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片和多個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片組成，檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片與橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)信號(hào)連接，一個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片與一個(gè)工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)信號(hào)連接；
在橫移車(chē)導(dǎo)軌上并排安裝多個(gè)第二安裝支架，每個(gè)第二安裝支架的安裝位置對(duì)應(yīng)運(yùn)管橫移車(chē)的一個(gè)工位；在運(yùn)管橫移車(chē)上安裝第一安裝支架，第一安裝支架與第二安裝支架同向設(shè)置；
步驟2 根據(jù)運(yùn)管橫移車(chē)的工位數(shù)確定工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)的數(shù)量設(shè)運(yùn)管橫移車(chē)的工位數(shù)為N，工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)的數(shù)量為X，則N與χ之間的關(guān)系式為2Χ-1 >Ν，χ取能夠滿足該關(guān)系式的最小整數(shù)，得到工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)的數(shù)量；采用BCD碼編碼方式，預(yù)先在可編程控制器中設(shè)定每個(gè)工位唯一的BCD碼，該BCD碼的二進(jìn)制值的位數(shù)與確定的工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)的數(shù)量相同， 并形成一一對(duì)應(yīng)；
將可編程控制器通過(guò)總線方式與運(yùn)管橫移車(chē)上的變頻器相連接； 在第一安裝支架朝向第二安裝支架的平面上、沿遠(yuǎn)離運(yùn)管橫移車(chē)的方向依次安裝橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)和確定數(shù)量的工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)；在第二安裝支架朝向第一安裝支架的平面上、沿遠(yuǎn)離橫移車(chē)導(dǎo)軌的方向依次安裝檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片和至少一個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，各工位第二安裝支架上安裝的接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片的數(shù)量和位置根據(jù)預(yù)先在可編程控制器中設(shè)定的該工位的BCD碼的二進(jìn)制值確定，該BCD碼二進(jìn)制值中的“ 1”對(duì)應(yīng)的位安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，“0”對(duì)應(yīng)的位不安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片；
步驟3 運(yùn)管橫移車(chē)沿橫移車(chē)導(dǎo)軌運(yùn)行到需要停靠的工位時(shí)，檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片先感應(yīng)到橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)，檢測(cè)開(kāi)關(guān)向可編程控制器發(fā)出減速信號(hào)，可編程控制器根據(jù)接收到的減速信號(hào)，向變頻器發(fā)出減速指令，運(yùn)管橫移車(chē)開(kāi)始低速運(yùn)行，當(dāng)該工位的其它感應(yīng)片感應(yīng)到相對(duì)應(yīng)的工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)后，受到感應(yīng)的工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)產(chǎn)生開(kāi)關(guān)量信號(hào)高電平，并將該開(kāi)關(guān)量信號(hào)電平輸入可編程控制器，各接近開(kāi)關(guān)輸入可編程控制器的開(kāi)關(guān)量信號(hào)電平的高低不同；可編程控制器將接收到的各開(kāi)關(guān)量信號(hào)高低電平進(jìn)行組合，得到組合電平，若該組合電平與預(yù)先設(shè)定的BCD碼的二進(jìn)制值相同，則可編程控制器發(fā)出停車(chē)定位信號(hào)，通過(guò)變頻器控制運(yùn)管橫移車(chē)在相應(yīng)的工位停車(chē)定位。本發(fā)明定位系統(tǒng)以接近開(kāi)關(guān)輸入給可編程控制器的開(kāi)關(guān)量信號(hào)的高低電平組合為基礎(chǔ)，采用BCD碼的編碼方式給各工位設(shè)定一個(gè)編碼，結(jié)合變頻器的多段速和總線控制方式，使得運(yùn)管橫移車(chē)在工作過(guò)程中高速運(yùn)行、低速趨近，提高了設(shè)備的定位精度和工作效率，總線控制功能讓速度設(shè)定簡(jiǎn)單化；達(dá)到了精確定位的目的；實(shí)現(xiàn)了運(yùn)管橫移車(chē)的準(zhǔn)確定位，徹底消除了現(xiàn)有定位系統(tǒng)使用絕對(duì)值編碼器定位時(shí)產(chǎn)生的累積誤差；全部采用開(kāi)關(guān)量信號(hào)，使可編程控制器的編程和調(diào)試簡(jiǎn)單化；并且用接近開(kāi)關(guān)代替絕對(duì)值編碼器，大幅度降低了設(shè)備的制造成本。


圖1是本發(fā)明定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明定位系統(tǒng)應(yīng)用于12個(gè)工位的實(shí)施例的示意圖。圖3是圖2的右視圖。圖4是圖2的左視圖。圖5是圖2所示實(shí)施例中1#工位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片的數(shù)量及安裝位置的示意圖。圖6是圖2所示實(shí)施例中2#工位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片的數(shù)量及安裝位置的示意圖。圖7是圖2所示實(shí)施例中3#工位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片的數(shù)量及安裝位置的示意圖。圖8是圖2所示實(shí)施例中4#工位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片的數(shù)量及安裝位置的示意圖。圖9是圖2所示實(shí)施例中5#工位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片的數(shù)量及安裝位置的示意圖。圖10是圖2所示實(shí)施例中6#工位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片的數(shù)量及安裝位置的示意圖。圖11是圖2所示實(shí)施例中7#工位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片的數(shù)量及安裝位置的示意圖。圖12是圖2所示實(shí)施例中8#工位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片的數(shù)量及安裝位置的示意圖。圖13是圖2所示實(shí)施例中9#工位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片的數(shù)量及安裝位置的示意圖。圖14是圖2所示實(shí)施例中10#工位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片的數(shù)量及安裝位置的示意圖。圖15是圖2所示實(shí)施例中11#工位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片的數(shù)量及安裝位置的示意圖。圖16是圖2所示實(shí)施例中1 工位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片的數(shù)量及安裝位置的示意圖。圖中，1.可編程控制器，2.開(kāi)關(guān)組合裝置，3.感應(yīng)組合裝置，4.橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)，5.工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)，6.檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，7.接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，8.第一安裝支架，9.橫移車(chē)導(dǎo)軌，10.工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)8421碼1位檢測(cè)開(kāi)關(guān)，11.工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)8421碼2位檢測(cè)開(kāi)關(guān)，12.工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)8421碼4位檢測(cè)開(kāi)關(guān)，13.工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)8421碼8位檢測(cè)開(kāi)關(guān)，14.第二安裝支架，15.工位開(kāi)關(guān)1位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，16.工位開(kāi)關(guān)2位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，17.工位開(kāi)關(guān)4位接近關(guān)感應(yīng)片，18.工位開(kāi)關(guān)8位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明?，F(xiàn)有鋼管生產(chǎn)線多工位運(yùn)管橫移車(chē)定位系統(tǒng)采用高速計(jì)數(shù)模塊和絕對(duì)值編碼器， 由于機(jī)械安裝精度、控制系統(tǒng)精度等諸多方面的影響，極易產(chǎn)生誤差。累積誤差導(dǎo)致定位不準(zhǔn)確，使系統(tǒng)誤動(dòng)作，存在嚴(yán)重的安全隱患，并增加了設(shè)備成本和設(shè)計(jì)、調(diào)試人員的工作量。 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種相對(duì)簡(jiǎn)單、可靠、成本較低的結(jié)構(gòu)如圖 1所示的運(yùn)管橫移車(chē)定位系統(tǒng)，包括可編程控制器1，可編程控制器1與開(kāi)關(guān)組合裝置2相連接，開(kāi)關(guān)組合裝置2與多個(gè)感應(yīng)組合裝置3信號(hào)連接；開(kāi)關(guān)組合裝置2由橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)4和多個(gè)工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5組成，橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)4和多個(gè)工位檢測(cè)開(kāi)關(guān) 5分別與可編程控制器1相連接；感應(yīng)組合裝置3由檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片6和至少一個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7組成，檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片6與橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)4信號(hào)連接，一個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7與一個(gè)工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5信號(hào)連接。橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)4與工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5采用相同型號(hào)的接近開(kāi)關(guān)；橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)4用于實(shí)現(xiàn)橫移車(chē)的低速運(yùn)行，工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5用于實(shí)現(xiàn)橫移車(chē)的定位功能。檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片6的長(zhǎng)度大于接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7的長(zhǎng)度，使得檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片6 的感應(yīng)距離比接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7的感應(yīng)距離長(zhǎng)；當(dāng)運(yùn)管橫移車(chē)從接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7兩側(cè)的任何一側(cè)運(yùn)行至該工位時(shí)都能實(shí)現(xiàn)低速趨近功能。檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片6用于檢測(cè)橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)4，實(shí)現(xiàn)橫移車(chē)的低速運(yùn)行，接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7用于檢測(cè)工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5，
本發(fā)明還提供了一種利用上述定位系統(tǒng)對(duì)運(yùn)管橫移車(chē)進(jìn)行定位的方法，具體按以下步驟進(jìn)行
步驟1 在橫移車(chē)導(dǎo)軌9上安裝多個(gè)第二安裝支架14，第二安裝支架14的軸線與橫移車(chē)導(dǎo)軌9的軸線相垂直，每個(gè)第二安裝支架14的安裝位置對(duì)應(yīng)運(yùn)管橫移車(chē)的一個(gè)工位，第二安裝支架14的一端與橫移車(chē)導(dǎo)軌9固接，所有的第二安裝支架14同向安裝；在運(yùn)管橫移車(chē)上安裝一個(gè)第一安裝支架8，第一安裝支架8與第二安裝支架14同向平行設(shè)置；
步驟2 通過(guò)可編程控制器1設(shè)定運(yùn)管橫移車(chē)的運(yùn)行速度；根據(jù)運(yùn)管橫移車(chē)的工位數(shù)確定工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5的數(shù)量設(shè)運(yùn)管橫移車(chē)的工位數(shù)為N，工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5的數(shù)量為X，則工位數(shù)N與工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5數(shù)量χ之間的關(guān)系式為2X-1 >N，在實(shí)際應(yīng)運(yùn)中，運(yùn)管橫移車(chē)的工位數(shù)N是能夠確定的，χ取能夠滿足關(guān)系式的最小整數(shù)；這樣，在多工位運(yùn)管橫移車(chē)的定位系統(tǒng)中就能夠根據(jù)工位數(shù)來(lái)確定工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5的具體數(shù)量。采用BCD碼編碼方式，預(yù)先在可編程控制器1中設(shè)定每個(gè)工位唯一的BCD碼，該BCD碼二進(jìn)制值的位數(shù)與確定的工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5的數(shù)量相同，并形成一一對(duì)應(yīng)；在第一安裝支架8朝向第二安裝支架14的平面上、沿遠(yuǎn)離運(yùn)管橫移車(chē)的方向依次安裝橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)4和確定數(shù)量的工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5，相鄰兩個(gè)檢測(cè)開(kāi)關(guān)之間的距離以該兩個(gè)檢測(cè)開(kāi)關(guān)之間不產(chǎn)生相互干擾為準(zhǔn)；將可編程控制器1通過(guò)總線方式與運(yùn)管橫移車(chē)上的變頻器相連接；在第二安裝支架14朝向第一安裝支架8的平面上、沿遠(yuǎn)離橫移車(chē)導(dǎo)軌9的方向依次安裝檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片6和至少一個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7，各工位第二安裝支架14上安裝的接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7的數(shù)量和位置根據(jù)預(yù)先在可編程控制器1中設(shè)定的該工位的BCD碼的二進(jìn)制值確定，該BCD碼二進(jìn)制值中的 “1”對(duì)應(yīng)的位安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7，“0”對(duì)應(yīng)的位不安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7。如某工位 BCD碼二進(jìn)制值為1010，則應(yīng)該在工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5的2位和8位所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)位置各安裝一個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7，其余各位均不安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7。由于各工位的BCD碼的二進(jìn)制值各不相同，第二安裝支架14上安裝的接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7在各工位的安裝數(shù)量和位置也不相同。例如，將本發(fā)明定位系統(tǒng)應(yīng)用于具有12個(gè)工位的運(yùn)管橫移車(chē)。采用BCD碼編碼方式預(yù)先在可編程控制器1中設(shè)定每個(gè)工位唯一的BCD碼。該定位系統(tǒng)中各工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片6和接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7的安裝示意圖如圖2、圖3和圖4所示，在橫移車(chē)導(dǎo)軌9上并排固接12個(gè)第二安裝支架14，每個(gè)第二安裝支架14的安裝位置分別對(duì)應(yīng)運(yùn)管橫移車(chē)的一個(gè)工位，第二安裝支架14的一端與橫移車(chē)導(dǎo)軌9固接，第二安裝支架14的軸線與橫移車(chē)導(dǎo)軌 9的軸線相垂直；在運(yùn)管橫移車(chē)上安裝一個(gè)第一安裝支架8，第一安裝支架8與第二安裝支架14同向平行設(shè)置。因?yàn)樵撨\(yùn)管橫移車(chē)的工位數(shù)是12，工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5的數(shù)量χ通過(guò)關(guān)系式2X-1彡N計(jì)算，則2X-1彡12，χ為能夠滿足該關(guān)系式的最小整數(shù)，x=4 ；所以在該運(yùn)管橫移車(chē)的第一安裝支架8上需安裝四只工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5。在第一安裝支架8朝向第二安裝支架14的平面上、沿遠(yuǎn)離運(yùn)管橫移車(chē)的方向依次安裝橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)4和四個(gè)工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5，該四個(gè)工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5沿遠(yuǎn)離運(yùn)管橫移車(chē)的方向依次為工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)8421 碼1位檢測(cè)開(kāi)關(guān)10、工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)8421碼2位檢測(cè)開(kāi)關(guān)11、工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)8421碼4位檢測(cè)開(kāi)關(guān)12和工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)8421碼8位檢測(cè)開(kāi)關(guān)13。預(yù)先在可編程控制器1內(nèi)設(shè)置各工位的B⑶碼二進(jìn)制值，由于工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5的數(shù)量為四只，則，該BCD碼二進(jìn)制值的位數(shù)為四位；也就是說(shuō)在一個(gè)第二安裝支架14上最多安裝四個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7。將第二安裝支架14上安裝感應(yīng)片的位置沿逐漸遠(yuǎn)離橫移車(chē)導(dǎo)軌9的方向依次設(shè)為I位、II位、III位、IV位和V位，在所有第二安裝支架14的I位安裝檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片6;然后，
1#工位B⑶碼的二進(jìn)制值設(shè)為1000，則在位于1#工位的第二安裝支架14的II位安裝工位開(kāi)關(guān)1位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片15，其余感應(yīng)片安裝位不安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，如圖5。2#工位B⑶碼的二進(jìn)制值設(shè)為0100，則在位于2#工位的第二安裝支架14的III位安裝工位開(kāi)關(guān)2位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片16，其余感應(yīng)片安裝位不安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，如圖6。3#工位B⑶碼的二進(jìn)制值設(shè)為1100，則在位于3#工位的第二安裝支架14的II位和III位分別安裝工位開(kāi)關(guān)1位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片15和工位開(kāi)關(guān)2位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片16，其余感應(yīng)片安裝位不安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，如圖7。4#工位B⑶碼的二進(jìn)制值設(shè)為0010，則在位于4#工位的第二安裝支架14的IV位安裝工位開(kāi)關(guān)4位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片17，其余感應(yīng)片安裝位不安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，如圖8。5#工位B⑶碼的二進(jìn)制值設(shè)為1010，則在位于5#工位的第二安裝支架14的II位和IV位分別安裝工位開(kāi)關(guān)1位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片15和工位開(kāi)關(guān)4位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片17，該兩個(gè)感應(yīng)片分別對(duì)應(yīng)工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5的2位和8位，即分別對(duì)應(yīng)工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)8421碼2位檢測(cè)開(kāi)關(guān)11和工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)8421碼8位檢測(cè)開(kāi)關(guān)13 ；其余感應(yīng)片安裝位不安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，如圖9。6#工位B⑶碼的二進(jìn)制值設(shè)為0110，則在位于6#工位的第二安裝支架14的III位和IV位分別安裝工位開(kāi)關(guān)2位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片16和工位開(kāi)關(guān)4位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片17，其余感應(yīng)片安裝位不安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，如圖10。7#工位B⑶碼的二進(jìn)制值設(shè)為1110，則在位于7#工位的第二安裝支架14的II位、 III位和IV位分別安裝工位開(kāi)關(guān)1位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片15、工位開(kāi)關(guān)2位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片16和工位開(kāi)關(guān)4位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片17 ； V位不安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，如圖11。8#工位B⑶碼的二進(jìn)制值設(shè)為0001，則在位于8#工位的第二安裝支架14的V位安裝工位開(kāi)關(guān)8位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片18，其余感應(yīng)片安裝位不安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，如圖12。9#工位B⑶碼的二進(jìn)制值設(shè)為1001，則在位于9#工位的第二安裝支架14的II位和V位分別安裝工位開(kāi)關(guān)1位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片15和工位開(kāi)關(guān)8位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片18，其余感應(yīng)片安裝位不安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，如圖13。10#工位B⑶碼的二進(jìn)制值設(shè)為0101，則在位于10#工位的第二安裝支架14的III
位和V位分別安裝工位開(kāi)關(guān)2位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片16和工位開(kāi)關(guān)8位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片18，其余感應(yīng)片安裝位不安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，如圖14。11#工位B⑶碼的二進(jìn)制值設(shè)為1101，則在位于11#工位的第二安裝支架14的II 位、III位和V位分別安裝工位開(kāi)關(guān)1位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片15、工位開(kāi)關(guān)2位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片16和工位開(kāi)關(guān)8位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片18，IV位不安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，如圖15。12#工位B⑶碼的二進(jìn)制值設(shè)為0011，則在位于12#工位的第二安裝支架14的IV 位和V位分別安裝工位開(kāi)關(guān)4位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片17和工位開(kāi)關(guān)8位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片18，其余感應(yīng)片安裝位不安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，如圖16。步驟3 運(yùn)管橫移車(chē)沿橫移車(chē)導(dǎo)軌9運(yùn)行到需要?？康墓の粫r(shí)，檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片6 先感應(yīng)到橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)4，檢測(cè)開(kāi)關(guān)4向可編程控制器1發(fā)出減速信號(hào)，可編程控制器1接收到該減速信號(hào)后，向變頻器發(fā)出減速指令，變頻器根據(jù)該減速指令使驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速，進(jìn)而使運(yùn)管橫移車(chē)低速運(yùn)行，運(yùn)行一小段距離后，該工位第二安裝支架14上安裝的感應(yīng)片感應(yīng)到該感應(yīng)片相對(duì)應(yīng)的工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5，受到感應(yīng)的工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5產(chǎn)生開(kāi)關(guān)量信號(hào)高電平，并將該開(kāi)關(guān)量信號(hào)高電平輸入可編程控制器1，各個(gè)接近開(kāi)關(guān)輸入到可編程控制器1中的開(kāi)關(guān)量信號(hào)電平的高低不同?？删幊炭刂破?將接收到的各開(kāi)關(guān)量信號(hào)高低電平進(jìn)行組合，得到組合電平，若該組合電平與預(yù)先設(shè)定的BCD碼的二進(jìn)制值相同，則可編程控制器1發(fā)出停車(chē)定位信號(hào)，通過(guò)變頻器控制運(yùn)管橫移車(chē)在相應(yīng)的工位停車(chē)定位。如上例中，當(dāng)運(yùn)管橫移車(chē)需要在1#工位定位停車(chē)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)管橫移車(chē)向 1#工位運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)管橫移車(chē)接近1#工位時(shí)，安裝于1#工位第二安裝支架14 I位的檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片6先感應(yīng)到橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)4，此時(shí)，橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)4中產(chǎn)生減速信號(hào)，并將該減速信號(hào)輸入可編程控制器1，可編程控制器1向變頻器發(fā)出減速指令， 變頻器根據(jù)該減速指令使驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速，進(jìn)而使運(yùn)管橫移車(chē)低速運(yùn)行，運(yùn)管橫移車(chē)低速運(yùn)行150mm后，安裝于1#工位第二安裝支架14 II位的工位開(kāi)關(guān)1位接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片15感應(yīng)到第一安裝支架8上的工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)8421碼1位檢測(cè)開(kāi)關(guān)10，此時(shí)，工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)8421碼 1位檢測(cè)開(kāi)關(guān)10產(chǎn)生一個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)高電平，并將該開(kāi)關(guān)量信號(hào)高電平送入可編程控制器 1，可編程控制器1將接收到的開(kāi)關(guān)量信號(hào)電平與預(yù)先設(shè)定的1#工位的8421碼進(jìn)行對(duì)比， 若兩者相符，則可編程控制器1產(chǎn)生停車(chē)信號(hào)，并將該停車(chē)信號(hào)輸入變頻器，變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止運(yùn)行，進(jìn)而使運(yùn)管橫移車(chē)在1#工位停車(chē)定位。運(yùn)管橫移車(chē)在其余工位的定位停車(chē)方法與1#工位的定位停車(chē)方法相同。本發(fā)明定位系統(tǒng)中的工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)5與接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7配合使用，實(shí)現(xiàn)運(yùn)管橫移車(chē)的定位功能，每個(gè)工位處安裝的感應(yīng)片數(shù)量和位置均不相同。接近開(kāi)關(guān)的數(shù)量根據(jù)橫移車(chē)工位的數(shù)量確定，另外還需1個(gè)橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)4用來(lái)實(shí)現(xiàn)橫移車(chē)低速運(yùn)行。 每個(gè)工位處有一個(gè)用來(lái)實(shí)現(xiàn)橫移車(chē)低速運(yùn)行的檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片6，檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片6的位置固定，均安裝在第二安裝支架14的I位；其余感應(yīng)片的安裝位置根據(jù)編制的BCD碼二進(jìn)制值進(jìn)行安裝。接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片7感應(yīng)到接近開(kāi)關(guān)時(shí)，接近開(kāi)關(guān)的數(shù)字量信號(hào)輸入到可編程控制器(PLC) 1的I/O模塊中，幾個(gè)數(shù)字量信號(hào)形成高低電平的組合，由PLC系統(tǒng)綜合處理后發(fā)出控制命令，當(dāng)減速開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)高電平時(shí)，PLC系統(tǒng)通過(guò)總線將低速值賦給變頻器，變頻器以低速模式驅(qū)動(dòng)運(yùn)管橫移車(chē)運(yùn)行，使運(yùn)管橫移車(chē)在各工位的定位更加準(zhǔn)確。本發(fā)明定位系統(tǒng)以接近開(kāi)關(guān)輸入給PLC系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)的高低電平組合為基礎(chǔ)，采用BCD碼的編碼方式給各工位設(shè)定一個(gè)編碼，結(jié)合變頻器的多段速和總線控制方式， 使得運(yùn)管橫移車(chē)在工作過(guò)程中高速運(yùn)行、低速趨近，提高了設(shè)備的定位精度和工作效率；總線控制功能讓速度設(shè)定簡(jiǎn)單化；達(dá)到了精確定位的目的；實(shí)現(xiàn)了運(yùn)管橫移車(chē)的準(zhǔn)確定位， 徹底消除了現(xiàn)有定位系統(tǒng)使用絕對(duì)值編碼器定位時(shí)產(chǎn)生的累積誤差；全部采用開(kāi)關(guān)量信號(hào)，使PLC系統(tǒng)的編程和調(diào)試簡(jiǎn)單化；并且用接近開(kāi)關(guān)代替絕對(duì)值編碼器，大幅度降低了設(shè)備的制造成本。
權(quán)利要求
1.一種鋼管生產(chǎn)線多工位運(yùn)管橫移車(chē)定位系統(tǒng)，其特征在于，該定位系統(tǒng)包括可編程控制器(1)，可編程控制器(1)與開(kāi)關(guān)組合裝置(2)相連接，開(kāi)關(guān)組合裝置(2)與多個(gè)感應(yīng)組合裝置(3)信號(hào)連接；開(kāi)關(guān)組合裝置(2)由橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)(4)和多個(gè)工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)(5)組成，橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)(4)和多個(gè)工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)(5)分別與可編程控制器(1)相連接；感應(yīng)組合裝置(3)由檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片(6)和至少一個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片 (7 )組成，檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片(6 )與橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)(4)信號(hào)連接，一個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片(7)與一個(gè)工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)(5)信號(hào)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)管橫移車(chē)定位系統(tǒng)，其特征在于，所述的橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)(4)與工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)(5)采用相同型號(hào)的接近開(kāi)關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)管橫移車(chē)定位系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片(6) 的長(zhǎng)度大于接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片(7)的長(zhǎng)度。
4.一種利用權(quán)利要求1所述定位系統(tǒng)對(duì)鋼管生產(chǎn)線多工位運(yùn)管橫移車(chē)進(jìn)行定位的方法，其特征在于，該方法具體按以下步驟進(jìn)行步驟1 采用一定位系統(tǒng)，該定位系統(tǒng)包括可編程控制器(1)，可編程控制器(1)與開(kāi)關(guān)組合裝置2相連接，開(kāi)關(guān)組合裝置(2 )與多個(gè)感應(yīng)組合裝置(3 )信號(hào)連接；開(kāi)關(guān)組合裝置(2)由橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)(4)和多個(gè)工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)(5)組成，橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)(4)和多個(gè)工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)(5)分別與可編程控制器(1)相連接；感應(yīng)組合裝置(3)由檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片(6)和多個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片(7)組成，檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片(6)與橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)(4 )信號(hào)連接，一個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片(7 )與一個(gè)工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)(5 )信號(hào)連接；在橫移車(chē)導(dǎo)軌(9)上并排安裝多個(gè)第二安裝支架(14)，每個(gè)第二安裝支架(14)的安裝位置對(duì)應(yīng)運(yùn)管橫移車(chē)的一個(gè)工位；在運(yùn)管橫移車(chē)上安裝第一安裝支架(8)，第一安裝支架 (8)與第二安裝支架(14)同向設(shè)置；步驟2 根據(jù)運(yùn)管橫移車(chē)的工位數(shù)確定工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)(5)的數(shù)量設(shè)運(yùn)管橫移車(chē)的工位數(shù)為N，工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)(5)的數(shù)量為X，則N與χ之間的關(guān)系式為2X-1 ^ N, χ取能夠滿足該關(guān)系式的最小整數(shù)，得到工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)(5)的數(shù)量；采用BCD碼編碼方式，預(yù)先在可編程控制器(1)中設(shè)定每個(gè)工位唯一的BCD碼，該BCD碼的二進(jìn)制值的位數(shù)與確定的工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)(5 )的數(shù)量相同，并形成一一對(duì)應(yīng)；將可編程控制器(1)通過(guò)總線方式與運(yùn)管橫移車(chē)上的變頻器相連接； 在第一安裝支架(8)朝向第二安裝支架(14)的平面上、沿遠(yuǎn)離運(yùn)管橫移車(chē)的方向依次安裝橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)(4)和確定數(shù)量的工位檢測(cè)開(kāi)關(guān)(5);在第二安裝支架(14) 朝向第一安裝支架(8)的平面上、沿遠(yuǎn)離橫移車(chē)導(dǎo)軌(9)的方向依次安裝檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片(6)和至少一個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片(7)，各工位第二安裝支架(14)上安裝的接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片(7)的數(shù)量和位置根據(jù)預(yù)先在可編程控制器(1)中設(shè)定的該工位的BCD碼的二進(jìn)制值確定， 該B⑶碼二進(jìn)制值中的“1”對(duì)應(yīng)的位安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片(7)，“0”對(duì)應(yīng)的位不安裝接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片(7);步驟3 運(yùn)管橫移車(chē)沿橫移車(chē)導(dǎo)軌(9)運(yùn)行到需要?？康墓の粫r(shí)，檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片(6) 先感應(yīng)到橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)(4)，橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)(4)向可編程控制器(1) 發(fā)出減速信號(hào)，可編程控制器(1)根據(jù)接收到減速信號(hào)，向變頻器發(fā)出減速指令，使運(yùn)管橫移車(chē)低速運(yùn)行，當(dāng)該工位的其它感應(yīng)片感應(yīng)到相對(duì)應(yīng)的工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)(5)后，受到感應(yīng)的工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)(5)產(chǎn)生開(kāi)關(guān)量信號(hào)高電平，并將該開(kāi)關(guān)量信號(hào)電平輸入可編程控制器(1)，各接近開(kāi)關(guān)輸入可編程控制器(1)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)電平的高低不同；可編程控制器 (1)將接收到的各開(kāi)關(guān)量信號(hào)高低電平進(jìn)行組合，得到組合電平，若該組合電平與預(yù)先設(shè)定的B⑶碼的二進(jìn)制值相同，則可編程控制器(1)發(fā)出停車(chē)定位信號(hào)，通過(guò)變頻器控制運(yùn)管橫移車(chē)在相應(yīng)的工位停車(chē)定位。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋼管生產(chǎn)線多工位運(yùn)管橫移車(chē)定位系統(tǒng)及定位方法，定位系統(tǒng)包括相連接的可編程控制器與橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)和多個(gè)工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)相接；各接近開(kāi)關(guān)與相應(yīng)的感應(yīng)片信號(hào)連接，一個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片與一個(gè)工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)信號(hào)連接。每個(gè)工位安裝檢測(cè)開(kāi)關(guān)感應(yīng)片和至少一個(gè)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)片，橫移車(chē)安裝橫移車(chē)低速運(yùn)行檢測(cè)開(kāi)關(guān)和多個(gè)工位檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)，通過(guò)可編程控制器預(yù)設(shè)各工位的編碼，工作時(shí)感應(yīng)片感應(yīng)相應(yīng)的接近開(kāi)關(guān)并產(chǎn)生開(kāi)關(guān)量信號(hào)電平，開(kāi)關(guān)量信號(hào)電平與編碼相符則定位停車(chē)。本發(fā)明定位系統(tǒng)徹底消除了現(xiàn)有定位系統(tǒng)使用絕對(duì)值編碼器定位時(shí)產(chǎn)生的累積誤差，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)管橫移車(chē)的準(zhǔn)確定位。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102541004SQ20111044913
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者劉玉兵, 尹俊德, 王東明, 陶云輝, 馬麟 申請(qǐng)人:天水鍛壓機(jī)床(集團(tuán))有限公司