专利名称：一种钢卷高度定位测量装置的制作方法
技术领域：
一^W高度定位测i默鄉本实赚型涉及冶金行业姊轧钢领域，更具体地说，涉及一糊巻高度定位鑭J^S。在^U奏舰的冷车,^WMA口，为了^!> 作人员负荷，保证工继的稳定 需魏入口鹏小车Bfig自动定^Lh巻功能，鹏高效的把^^iJ0f^m^W上。现有狱中钢巻小车自动定^Lh巻功^a常舰多组固定錢的光电管和S5i^ff高 度^S测量，光电管安装^ 始^1±方， ^用于測糊巻上升髙 冲。在高度 定^ffi中，钢巻小转直向上糊餅起，当光电管被t^B^时，^^!^上升髙 度、光电管位置和钢,始^^fc据，计算出钢徵卜径，从而进"^i十算出当前tl^距离 ，的垂直高度，作为定位的最终目标fiafi^巻高度定位。该S^中在，不同大小的钢 徵卜径时， 钢^^角高度^，如
图1 。钢 1^高度^是不同夕裕的,置于 钢巻小车左右两側^fei:时，钢餅圈与左右两侧^^卜切綱交fl^不同，由, 生钢餅圏最下沿的垂直高度碟。钢^^高度聽直S^巻高度定位带来體，影响到钢巻上巻的精确度，體过大 时可能^t^翻^事故。为了减/J,，角高度皿，通M不同高度皿多组光电管， 分别用于ittt大^&、中#^和小，,粉卜径，同时对大中小三种夕裕的钢Wftit^ 引入不同的韦Ht值，从而减/J,^^髙度，，但仍不會院^i免钢^^高度^m高 度定位的影响。为了消,巻高度定位中e^i^高度，，提;^巻髙度定位精度，实现i^w的钢巻高度定m:^^制。本实用新型^K用单组光电W^行，内Bii沿探测，ii^:光电 管与 高度差进行钢巻髙度定位，消除在钢徵f^i十算，中的^l^角高度皿， !^i微的实现高精度上巻。实用i^内審本实赚型的目的在于鹏一# ^高度定位 0为实SI^实用新型的目的，本实用新型WS^方案如下:
根据本实用新型的钢巻高度定位测 置，包括固定基座(5)及与其相连的U型框架(I) 、光电管(2)、液压缸(3)和水平档块(4)，其中所述的U型框架(1)、液压缸(3) 和水平档块(4)安装在固定基座(5)上；U型框架(1)收口端安装在固定基座两个立柱 上；光电管(2)安装在U型框架(1)开口端；水平档块(4)安装在固定基座(5)其中一 个立柱侧面。根据本实用新型的钢巻高度定位测量装置，其中所述的固定基座(5)有两个立柱。根据本实用新型的钢巻高度定位测量装置，其中所述的U型框架(1) Sifi收口端有一 个与收口端平行的横梁。根据本实用新型的钢巻高度定位测量装置，其中所述的液压缸(3) —端安装在画定基 座(5)平板上，另一端与U型框架(1)平行横梁相连。根据本实用新型的钢巻高度定位测量装置，其中所述的钢巻高度定位測量装置与编码器(II) 电信连接到定位控制系统，由定位控制系统控制整个装置的操作过程，实现钢巻定位 上巻。根据本实用新型的钢巻高度定位测量装置，其中所述的钢巻高度定位测1^置位于测量 位置时，光电管(2)位于钢巻内圈的水平中心。根据本实用新型的钢巻高度定位测量装置，其中所述的钢巻高度定位测量装置的測量位 置位于大钢圈和小钢巻内圏纵轴投影相交区域，如图7所示。根据本实用新型的钢巻高度定位测量装置，其中所述的水平档块用于保证装置每次测量 时处于相同位置，确保U型框架水平位置距离巻筒涨开下沿位置的高度H固定。根据本实用新型的钢巻高度定位测量装置，采用单组光电管进行钢巻内圈边沿探测，通 过光电管与巻筒相对高度差进行钢巻高度定位，消除在钢巻外径计算过程中的钢巻锲角高度 误差，从而实现快速高效的高度定位测量上巻控制。本实用新型装置高度测量目标计算值原理说明，如图5所示测量前，测量装置处于初始位置，如图3所示；当测量开始时，测量装置摆到测量位置， 如图4所示，此时光电管通过钢巻内圈照穿。在钢巻小车上升过程中，如箭头所示方向，当光电管探湖倒钢巻内圏下沿位置时，将固 定高度H力倒当前高度h上，作为此时钢巻小车的目标高度值；测量完成后，测驗置摆回到初始位置，不影响钢巻小车下一步的水平动作。本实用新型装置高度定位工作流程如下a).钢巻高度定位测量装置摆动到测量位置(如图4所示)，光电管ita钢巻内圈照穿，光电管位于钢巻内圈的7jC平中心，液压缸活塞收縮，使U型框架向下摆动到水平档块位置，
由7K平档块保证U型框架处于7K平位置；(2) .钢巻小车上升，钢巻随着钢巻小车上升；(3) .判断光电管探湖接搠巻内圏下沿，在钢巻上升过程中，光电管初始时M钢巻内圈 照穿，当钢巻上升到一定高度时，光电管被钢巻遮挡，在被遮挡的瞬间即是探测到钢巻内圈 下沿的瞬间；(4) .在探测到钢巻内圈下沿的瞬间，对接下来钢巻小车还需上升的目标高度值Href进行 计算，此时的目标高度值Href在当前高度h的基础上增加U型框架水平位置距离巻筒涨开下 沿位置的固定高度H，钢巻小车高度目标值Href-当前高度h+固定高度H;(5) .钢巻小车上升，计算上升高度实际值；(6) .钢巻小车实际高度达到目标值Href;(7) .钢巻高度定位测量装置摆回到初始位置(如图3所示)，^ffi缸活割申出，使U型框 架向上摆回到初始位置；(8) .高度定位结束。本实用新型装置与现有技术相比具有如下有益效果(1) 本实用新型装置采用单组光电管，结构简单，操作方便；(2) 本实用新型装置由于直接采用光电管与巻筒相对高度差进行钢巻高度定位，避免了 计算钢巻外径过程中的钢巻锲角高度误差；(3) 本实用新型装置消除了钢巻高度定位中钢巻锲角高度误差，提高了钢巻高度定位精 度，实现了高精度的钢巻高度定位上巻控制。图1是钢巻:喫角高度误差示意图。图2是本实用新型钢巻高度定位测量装置示意图。图中1、 U型框架；2、光电管；3、液压缸；4、水平档块；5、固定基座。 图3是本实用新型钢巻高度定位测量装置初始位置示意图。图中1、 U型框架；2、光电管；3、液压缸；4、水平档块；5、固定基座；6、钢 巻小车；7、钢巻；8、巻筒。图4是本实用新型钢巻高度定位测量装置测量位置示意图。图中1、 U型框架；2、光电管；3、液压缸；4、水平档块；5、固定基座；6、钢 巻小车；7、钢巻；8、巻筒。图5是本实用新型装置高度定位测量目标计算值示意图。
图中7、钢巻；8、巻筒；A、钢巻小车初始位置；B、钢巻小车上升位置；C、光 电管繊倒内圈下沿位置；D、(涨开)巻筒下沿位置。图6是本实用新型装置测量位置布置区域一大小钢巻内圈纵轴投影相交区域示意图。 图中9、大钢巻；10、小钢巻；E、大小钢巻内圈纵轴投影相交区域。具條駄式下面参照附图，更具体的说明本实用新型。 实施例1(1) .钢巻高度定位测量装置摆动到测量位置(如图4所示)，光电管通过钢巻内歸照穿， 光电管位于钢巻内圈的水平中心，液压缸活塞收縮，使U型框架向下摆动到水平档块位置，由水平档块保证U型框架处于水平位置；(2) .钢巻小车上升，钢巻随着钢巻小车上升；(3) .判断光电管探测到钢巻内圈下沿，当钢巻上升到一定高度时，光电管被钢，挡， 在被遮挡的瞬间即是探测到钢巻内圈下沿的瞬间；(4) .在探测至嗍巻内圈下沿的瞬间，对接下来钢巻小车还需上升的目标高度值Href进 行计算，此时的目标高度值Href在当前高度h的基础上增加U型框架7K平位置距离巻筒涨开 下沿位置的固定高度H，钢巻小车高度目标值Href-当前高度h+固定高度H;(5) .钢巻小车上升，计算上升高度实际值；(6) .钢巻小车实际高度达到目标值Href;(7) .钢巻高度定位测量装置摆回到初始位置(如图3所示)，液压缸活塞伸出，使U型 框架向上摆回到初始位置；(8) .高度定位结束。本装置已在宝山钢铁股份公司宝钢分公司冷轧厂2030酸洗机组成功应用。2005年在 2030酸洗机组三电改造项目过程中，应用实施了本装置，在钢巻小车对入口 1号开巻机和2 号开巻机自动上巻时的垂直高度测量过程中，本装置通过动态探测钢巻内圈下沿，消除了钢 巻高度定位中的钢巻锲角高度误差，提高了钢巻高度定位精度，实现了高精度的钢巻高度定 位上巻控制，为2030酸洗机组入口快速生产节奏提供了保障。本实用新型装置采用单组光电管，结构简单，操作方便；由于直接采用光电管与巻筒相 对高度差进行钢巻高度定位，避免了计算钢巻外径过程中的钢#^角高度误差；提高了钢巻 高度定位精度，实现了高精度的钢巻高度定位上巻控制。其他类似机组可以考虑按照，方 ，行设计，具有较好的推广价值。
权利要求1、一种钢卷高度定位测量装置，包括固定基座(5)及与其相连的U型框架(1)、光电管(2)、液压缸(3)和水平档块(4)，其特征在于，所述的U型框架(1)、液压缸(3)和水平档块(4)安装在固定基座(5)上； U型框架(1)收口端安装在固定基座两个立柱上；光电管(2)安装在U型框架(1)开口端；水平档块(4)安装在固定基座(5)其中一个立柱侧面。
2、 如权利要求1所述的钢巻高度定位测量装置，其特征在于，所述的固定基座(5)有 两个立柱。
3、 如权利要求1所述的钢巻高度定位测量装置，其特征在于，所述的U型框架(1)靠 近收口端有一个与收口端平行的横梁。
4、 如权利要求1或3所述的钢巻高度定位测量装置，其特征在于，所述的液压缸(3) 一端安装在固定基座(5)平板上，另一端与U型框架(1)平行横梁相连。
5、 如权利要求1所述的钢巻高度定位测量装置，其特征在于，所述的钢巻高度定位测 量装置与编码器(11)电信连接到定位控制系统。
6、 如权利要求1所述的钢巻高度定位测量装置，其特征在于，所述的钢巻高度定位测 量装置位于测量位置时，光电管(2)位于钢巻内圈的水平中心。
7、 如权利要求1所述的钢巻高度定位测量装置，其特征在于，所述的钢巻高度定位测 量装置的湖糧位置位于大钢圈和小钢巻内圈纵轴投影相交区域。
专利摘要本实用新型提供一种钢卷高度定位测量装置，该装置包括固定基座、U型框架、光电管、液压缸和水平档块，整套装置通过定位控制系统来控制操作，实现钢卷高度定位测量的功能。本实用新型装置用于钢卷定位上卷。本实用新型装置消除了钢卷高度定位中钢卷锲角高度误差，提高了钢卷高度定位精度，实现了高精度的钢卷高度定位上卷控制。
文档编号G01B11/00GK201047755SQ200720144009
公开日2008年4月16日 申请日期2007年5月18日 优先权日2007年5月18日
发明者刘德成, 敏 方, 曹敏生, 挺 王, 超 王, 梁 盛, 飞 郭 申请人:宝山钢铁股份有限公司