自動在線長度測量裝置的製作方法

2023-05-21 14:33:36

專利名稱：自動在線長度測量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種長度測量裝置，尤其是應用於中板定位剪切生產線上的自動在線長度測量裝置。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種自動在線長度測量裝置，包括自動判定裝置、雷射測量裝置、定位剪切裝置、數據採集處理裝置以及數據網絡管理裝置。其中自動判定裝置是由光電開關、設備動作輔助部件、繼電器、I/O採集模塊組成。雷射測量裝置包括反射板、定寬雷射距離檢測器、測寬雷射距離檢測器、測長雷射距離檢測器。定位剪切裝置由定位活動板、推桿、定尺機、定寬數字顯示儀、定長數字顯示儀組成。數據採集處理裝置包括數據採集卡、總線、測量工控機，數據採集卡置於所述測量工控機內。自動判定裝置的光電開關、設備動作輔助部件分別與繼電器相聯接後通過屏蔽電纜經由I/O採集模塊與數據採集處理裝置相連接，光電開關和設備動作輔助部件用來判斷生產設備的動作信號，由I/O採集模塊轉換成動作數據信號輸入到數據採集處理裝置中。雷射測量裝置通過把反射板分別裝在定位活動板、推桿或定尺機上實現寬或長的距離測量，並通過電纜把測量數據傳送到數據採集處理裝置中，置於所述測量工控機內的數據採集卡用來接收動作數據信號和測量數據，這些數據經過軟體編程由測量工控機運算處理可以得到中板的長度、寬度尺寸。定位剪切裝置的定寬數字顯示儀表、定長數字顯示儀表分別與數據採集處理裝置中的數據採集卡相連接，並可顯示由數據採集處理裝置處理後得到的長、寬尺寸數值，同時可以通過光電開關、設備動作輔助部件、定位剪切裝置等實現對中板位置的監測，保證剪機的剪切位置準確，從而實現定位剪切和自動測量記錄功能。
所述雷射距離檢測器是根據相位交互的原理，測量光線傳輸的時間，達到測量物體到檢測器之間的距離的目的。
在所述雷射測量裝置中雷射距離檢測器上設有一冷卻機構，它採用水冷卻或風冷卻。
所述的數據採集卡採用746B數據採集卡，所述總線採用485總線。
所述定寬雷射距離檢測器、定長雷射距離檢測器採集的測量信號通過RS232串口送到測量工控機，由測量工控機得出準確的數據信號通過PCL485串口數據採集卡送到現場的定寬數字顯示儀、定長數字顯示儀。
數據網絡管理裝置由網絡工控機、交換機及網絡印表機組成，它可以同其它計算機、外部設備及區域網相聯結，從而實現遠程記錄測量數據。
本實用新型的有益效果是，本實用新型採用雷射測量技術、光電開關技術和信息處理技術，極大地提高了測量的準確度和測量判定信號的可靠性，實現了定位剪切和自動測量記錄功能，減少人為測量的誤差。本實用新型可採用RS232串行通信技術，避免模擬信號易受現場幹擾的現象，提高了整個系統數據的可靠性；雷射距離檢測器上設有一冷卻機構，可防止在現場惡劣高溫環境的影響。本實用新型通過採用485總線及遠程I/O技術，進一步提高了系統的遠程採集、控制的能力，還可採用網絡技術實現自動測量、監控與生產管理、倉庫管理之間的統一，大大地方便了操作。本實用新型利用原有的生產線基礎上安裝部分裝置，容易安裝，節約投資。
圖2是本實用新型自動在線測量裝置在定寬時的一種結構示意圖。
圖3是本實用新型自動在線測量裝置在側寬時的一種結構示意圖。
圖4是本實用新型自動在線測量裝置在定長測長時的一種結構示意圖。
圖中1.自動判定裝置，2.雷射測量裝置，3.定位剪切裝置，4.數據採集處理裝置，5.數據網絡管理裝置，6.光電開關，7.設備動作輔助部件，8.繼電器，9.I/O採集模塊，10.定寬雷射距離檢測器，11.測寬雷射距離檢測器，12.測長雷射距離檢測器，13.定寬數字顯示儀，14.定長數字顯示儀，15.電纜，16.數據採集卡(PCL485串口)，17.數據採集卡(RS232串口)，18.測量工控機，19.總線，20.交換機，21.計算機，22.網絡印表機，27.動態測量值，28.發射板，29.定位活動板，31.中板，32.剪機，33.推桿，34.反射板，36.動態測量值，37.活動定位擋柱，39.剪機，41.定尺機後軌道，42.定尺機，43.反射板，44.動態測量值，46.前擋板，47.後擋板，48.光電開關，49.光電開關，50.光電開關，51.光電開關。
如

圖1信號流程圖所示，在自動判裝置(1)中，由光電開關(6)和光電反射板組成光電開關裝置，光電開關(6)安裝在剪機本體上，其光電反射板安裝在輥道下方，與光電開關(6)對射，之間無電纜相連。光電開關(6)、設備動作輔助部件(7)與中間繼電器(8)相連，並通過它與遠程I/O採集模板(9)相連接。光電開關(6)和設備動作輔助部件(7)用來判斷、監測生產設備如剪機(32)的動作信號，由I/O採集模塊(9)轉換成動作數據信號。雷射測量裝置(2)包括反射板(28)、定寬雷射距離檢測器(10)、測寬雷射距離檢測器(11)、測長雷射距離檢測器(12)。定位剪切裝置(3)包括定位活動板(29)、定寬數字顯示儀(13)、定長數字顯示儀(14)。數據採集處理裝置(4)包括PCL485串口數據採集卡(16)、RS232串口數據採集卡(17)、總線、測量工控機(18)，數據採集卡(16、17)置於所述測量工控機(18)內。動作數據信號通過屏蔽電纜(15)經由測量工控機(18)內置數據採集卡(16)送到測量工控機(18)。定寬雷射距離檢測器(10)、測寬雷射距離檢測器(11)均由雷射距離檢測器與其反射板組成，用來測量中板寬度尺寸；定寬雷射距離檢測器(10)、測寬雷射距離檢測器(11)通過電纜與RS232串口數據採集卡(17)把測量寬度數據傳送到測量工控機(18)。測長雷射距離檢測器(12)也由雷射距離檢測器與其反射板組成，用來測量中板長度尺寸；測長雷射距離檢測器(12)通過電纜、RS232串口、數據採集卡(16)把測量長度數據傳送到測量工控機(18)。定寬數字顯示儀(13)、定長數字顯示儀(14)通過電纜、PCL485串口數據採集卡(16)與測量工控機(18)聯結。在測量工控機(18)中經過運行程序對接收的動作數據信號和測量數據進行處理後，就能夠通過對光電開關的動作與剪機相關附助設備的動作進行邏輯判斷來監控剪機、定尺機及輥道上板的運行動作情況。測量工控機(18)中經過運行程序、進行處理後把板的寬度尺寸和長度尺寸通過電纜、PCL485串口數據採集卡(16)傳送到定寬數字顯示儀(13)、定長數字顯示儀(14)顯示。同時可以通過光電開關(6)、設備動作輔助部件(7)、定位剪切裝置等實現對中板位置監測，保證剪機的剪切位置準確，從而實現定位剪切和自動測量記錄功能。在所述雷射測量裝置中雷射距離檢測器(10、11、12)上設有一冷卻機構，它採用水冷卻，該冷卻機構是裝在雷射距離檢測器(10)外表面並可將其密封蓋住的金屬散熱片，在散熱片外有流動的冷水流過的裝置。
對前述歸納來說，數據採集處理裝置(4)由內置數據採集卡(16)的工業控制機(18)組成，安裝在計算機操作室內；該裝置採集自動判裝置(1)、雷射測量裝置(2)的信號，並根據其相關信號在計算機內進行邏輯判斷與計算，然後把相關的結果信息送往定位剪切裝置(3)實現定位剪切和自動測量功能或通過電纜(19)、交換機(20)送到數據網絡管理裝置(5)，完成數據的分析、管理、完善併入庫。
在圖2所示本實用新型在定寬時的實施例中，定寬雷射距離檢測器(10)與反射板(28)分別裝在剪機(32)輥道同一側，反射板(28)裝在定位活動板(29)上，測量時，定位活動板(29)把中板(31)推向剪機(32)刀口固定，雷射距離檢測器(10)發射的可見紅色光直接射向反射板(28)可以獲得動態檢測值(27)。由於剪機固定，通過移動定位活動板(29)來調整剪切寬度，所以通過測量雷射距離檢測器(10)到定位活動板(29)的變化來確定當前中板(31)剪切的寬度。經過運行程序、進行處理後把中板的寬度尺寸會在定寬數字顯示儀(13)顯示。定寬數字顯示儀(13)裝在一剪操作室，操作人員可以根據儀表顯示自行調節剪切寬度，並把測量數據送入計算機進行監測。
在圖3所示本實用新型在測寬時的實施例中，測寬雷射距離檢測器(11)與反射板(34)分別裝在輥道兩側，並且反射板(34)裝在用來推板的推桿(33)上，測量時，推桿(33)把中板(31)推向活動定位檔柱(37)，雷射距離檢測器(11)發射的可見紅色光直接射向反射板(28)可以獲得動態檢測值(36)，由測量工控機(18)處理後，把中板(31)的寬度測量出來。由於推桿(33)與中板(31)是點接觸，在中板向前運動時以每0.1秒間隙的時間獲得一個動態測量值，由此可獲得一組中板寬度尺寸數據，從而測量到中板整個寬度方向上的寬度尺寸及偏差。
在圖4所示本實用新型在定長測長時的實施例中，雷射距離檢測器(12)裝在定尺機後軌道(41)的尾端，測量反射板(43)裝在定尺機(42)的尾部，定尺機(42)上裝有前擋板(46)和後擋板(47)，當中板端部與後擋板(47)緊靠時，固定的雷射距離檢測器(12)向移動的定尺機(42)尾部照射，通過測量定尺機(42)的動態變化來達到確定不同中板的實際長度。在剪機(39)後離刀口3米和4米處，分別各安裝一個光電開關(50、51)監測點。顯示儀表裝在二剪操作室內，操作人員通過改變前檔板(46)、後檔板(47)自動顯示當前剪切長度，確定剪機(39)的剪切位置。
光兩電開關(50、51)、前後檔板信號(46、47)來邏輯判斷下剪信號。當光電開關(50、51)判斷測長區域有中板，並且中板是由剪機(39)前過來，通過測量工控機(18)檢測前、後檔板(46、47)信號，自動進行邏輯修正得到測量長度值並送到儀表和計算機上。
權利要求1.一種自動在線長度測量裝置，包括自動判定裝置、雷射測量裝置、定位剪切裝置、數據採集處理裝置以及數據網絡管理裝置；其特徵在於其中自動判定裝置是由光電開關、設備動作輔助部件、繼電器、I/O採集模塊組成；雷射測量裝置包括反射板、定寬雷射距離檢測器、測寬雷射距離檢測器、測長雷射距離檢測器；定位剪切裝置由定位活動板、推桿、定尺機、定寬數字顯示儀、定長數字顯示儀組成；數據採集處理裝置包括數據採集卡、總線、測量工控機，數據採集卡置於所述測量工控機內；自動判定裝置的光電開關、設備動作輔助部件分別與繼電器相聯接後通過屏蔽電纜經由I/O採集模塊與數據採集處理裝置相連接，光電開關和設備動作輔助部件用來判斷生產設備的動作信號；雷射測量裝置通過把反射板分別裝在定位活動板、推桿或定尺機上實現寬或長的距離測量，並通過電纜把測量數據傳送到數據採集處理裝置中；定位剪切裝置的定寬數字顯示儀表、定長數字顯示儀表分別與數據採集處理裝置中的數據採集卡相連接，並可顯示由數據採集處理裝置處理後得到的長、寬尺寸數值。
2.據權利要求1所述的自動在線長度測量裝置，其特徵在於所述雷射距離檢測器是根據相位交互的原理，測量光線傳輸的時間，達到測量物體到檢測器之間的距離的目的。
3.據權利要求1或2所述的自動在線長度測量裝置，其特徵在於在所述雷射測量裝置中雷射距離檢測器上設有一冷卻機構，它採用水冷卻或風冷卻。
4.據權利要求1或2所述的自動在線長度測量裝置，其特徵在於所述的數據採集卡採用746B數據採集卡，所述總線採用485總線。
5.據權利要求1或2所述的自動在線長度測量裝置，其特徵在於所述定寬雷射距離檢測器、定長雷射距離檢測器採集的測量信號通過RS232串口送到測量工控機，由測量工控機得出準確的數據信號通過另一組RS232串口送到現場的定寬數字顯示儀、定長數字顯示儀。
專利摘要一種自動在線長度測量裝置，包括自動判定裝置、雷射測量裝置、定位剪切裝置、數據採集處理裝置以及數據網絡管理裝置組成。自動判定裝置由光電開關、設備動作輔助部件、繼電器、I/O採集卡組成；雷射測量裝置由發射板、雷射距離檢測器組成，其上有一冷卻機構；定位剪切裝置有定寬數字顯示儀表、定長數字顯示儀表等；數據採集處理裝置由測量工控機、RS232串口、數據採集卡等組成；本實用新型採用雷射測量技術、計算機網絡技術、光電感應技術、通信技術，用較低的成本實現了計算機自動測量中板長度、寬度，並完成了中板計量與倉庫、銷售之間的自動化管理。本實用新型具有設備安裝簡單、測量準確、穩定性好、自動化程度高、實用性強的特點。
文檔編號G01B21/06GK2577240SQ02249640
公開日2003年10月1日 申請日期2002年11月15日 優先權日2002年11月15日
發明者貝文誠, 鍾春華, 李文, 鍾曉兵, 鄭建忠 申請人:廣東省韶關鋼鐵集團有限公司