一种卸卷小车定位补偿方法及系统

技术领域

本申请涉及冶金自动化技术领域，具体涉及一种卸卷小车定位补偿方法及系统。

背景技术

在板材生产过程中，生产线的末端均设有卷取机设备，用于卷取生产线生产出来的钢卷，当一卷钢卷卷制完成后，需要使用卸卷小车将卷取机上的钢卷运到交接鞍座上，再通过步进梁运到钢卷存放鞍座。在实际运卷过程中，卸卷小车很难把钢卷放到交接鞍座中心位置上，因为钢卷在卸卷小车上钢卷中心线与小车鞍座中心线很难重合。

有两种情况会导致上述问题的发生：

(1)在卷取机上为了使钢卷边部平齐，卷取机都安装有对边系统，通过卷取机的轴向运动达到钢卷边部对齐的目的，这就导致一卷生产完成后，卷取机上的钢卷中心线和机组中心线产生偏差，而卸卷小车中心线与机组中心线重合，从而使钢卷中心线与卸卷小车不重合。

(2)在穿带过程中，钢带头部没有上到卷筒中间，使钢卷中心与机组中心产生偏差，也导致钢卷中心线与卸卷小车不重合。

这就导致卸卷小车在接卷过程中，钢卷可能不在卸卷小车中心位置，即钢卷在卸卷小车上产生偏差，这种情况下卸卷小车将钢卷放到交接鞍座上时，钢卷在交接鞍座上会产生偏差，当步进梁来交接鞍座取卷时，由于步进梁上的鞍座非常窄，极易使钢卷交接过程从步进梁上掉下来，造成安全事故。

发明内容

本申请提出一种卸卷小车定位补偿方法及系统，以解决现有技术中卸卷小车不能将来自卷取机的钢卷精确转至交接鞍座中心的问题。

第一方面，本申请提供的一种卸卷小车定位补偿方法，包括：

获取第一距离值；所述第一距离值为卸卷小车从卷取机向交接鞍座移动过程中，位于卸卷小车上的钢卷首次到达光栅时卸卷小车尾端与激光测距仪之间的距离；所述激光测距仪设于所述卸卷小车移动轨迹上且靠近所述卷取机侧；

获取第二距离值；所述第二距离值为获取第一距离值后，卸卷小车继续向交接鞍座移动过程中，所述钢卷离开所述光栅时卸卷小车尾端与激光测距仪之间的距离；

根据中点法确定所述钢卷中心在卸卷小车上的中心偏移量；

若所述中心偏移量不为零，则根据所述中心偏移量生成用于控制卸卷小车放置钢卷的补偿指令。

在一些实施例中，根据中点法确定所述钢卷中心在卸卷小车上的中心偏移量的步骤包括：

根据中点公式，钢卷中心距离激光测距仪的距离为：S△1＝(S1+S2)/2；

其中，S1为第一距离值，S2为第二距离值；

所述钢卷中心在卸卷小车上的中心偏移量：

S△2＝S△1-S；

其中，S为所述光栅与激光测距仪之间的距离。

在一些实施例中，所述方法还包括：

若所述中心偏移量等于零，则不生成用于控制卸卷小车放置钢卷的补偿指令。

在一些实施例中，若所述中心偏移量不为零，则根据所述中心偏移量生成用于控制卸卷小车放置钢卷的补偿指令的步骤包括：

若S△2＜0，则生成用于控制卸卷小车向操作侧行进第一设定值的补偿指令：

M

在一些实施例中，若所述中心偏移量不为零，则根据所述中心偏移量生成用于控制卸卷小车放置钢卷的补偿指令的步骤包括：

若S△2＜0，则生成用于控制卸卷小车向操作侧行进第二设定值的补偿指令：

M

第二方面，本申请提供了一种对应第一方面所述方法的卸卷小车定位补偿系统，所述系统包括：

设置在操作侧的光栅以及设置在传动侧的激光测距仪；

所述激光测距仪被配置为：

获取第一距离值；所述第一距离值为卸卷小车从卷取机向交接鞍座移动过程中，位于卸卷小车上的钢卷首次到达光栅时卸卷小车尾端与激光测距仪之间的距离；所述激光测距仪设于所述卸卷小车移动轨迹上且靠近所述卷取机侧；

获取第二距离值；所述第二距离值为获取第一距离值后，卸卷小车继续向交接鞍座移动过程中，所述钢卷离开所述光栅时卸卷小车尾端与激光测距仪之间的距离；

所述光栅被配置为当钢卷首次到达光栅以及离开所述光栅时向所述激光测距仪反馈信号；

还包括与所述激光测距仪电连接的处理器；所述处理器被配置为：

根据中点法确定所述钢卷中心在卸卷小车上的中心偏移量；

若所述中心偏移量不为零，则根据所述中心偏移量生成用于控制卸卷小车放置钢卷的补偿指令。

在一些实施例中，所述处理器还被配置为：

根据中点公式，钢卷中心距离激光测距仪的距离为：S△1＝(S1+S2)/2；

其中，S1为第一距离值，S2为第二距离值；

所述钢卷中心在卸卷小车上的中心偏移量：

S△2＝S△1-S；

其中，S为所述光栅与激光测距仪之间的距离。

在一些实施例中，所述处理器还被配置为：

若所述中心偏移量等于零，则不生成用于控制卸卷小车放置钢卷的补偿指令。

在一些实施例中，所述处理器还被配置为：

若S△2＜0，则生成用于控制卸卷小车向操作侧行进第一设定值的补偿指令：

M

在一些实施例中，所述处理器还被配置为：

若S△2＜0，则生成用于控制卸卷小车向操作侧行进第二设定值的补偿指令：

M

本发明的有益效果如下：

1.本申请仅需通过激光测距仪即可完成定位补偿的判断，装置更为简化，成本较低；

2.本申请不需要直接测量钢卷宽度，在每卷钢卷规格不同时也能实现目标，节约人员测量钢卷规格的人力消耗；

3.本申请采用最少的数据来源以达到目标效果，不需要对钢卷、卸卷小车等参数进行获取，节约系统布置以及人员消耗。

附图说明

为了可以更清楚说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见的，本领域技术人员可以在不付出创造性劳动的基础上，就可以根据这些附图获得其他附图：

图1为本申请提供的卸卷小车定位补偿方法的第一状态示意图；

图2为本申请提供的卸卷小车定位补偿方法的第二状态示意图；

图3为本申请提供的卸卷小车定位补偿方法的流程图。

具体实施方式

为了可以更好展示本发明所公开的技术方案，下面将结合附图说明，对本发明实施例中的技术方案作出更为完整和清楚地说明。需要注意的是，以下说明仅仅是基于本发明技术方案的一部分实施例，而并非全部实施例。

首先，结合图1，介绍实施本申请所提供的方法的系统主要部件及概念解释：

传动侧：是指卷取机一侧，即卸卷小车需要从传动侧获取将要转运的钢卷。

操作侧：与传动侧相对的一侧，即交接鞍座所在的一侧，卸卷小车需要从传动侧移动至操作侧，以完成对于钢卷的转移。

激光测距仪：设置在靠近传动侧的任意位置，例如可以安装于卷取机一侧的墙壁上；激光测距仪发出的激光为卸卷小车行进的同方向，且激光测距仪的高度应当与卸卷小车尾端粘贴的反光贴同高度，确保激光测距仪发出的激光可以到达卸卷小车尾部后经过反射得以获取到；激光测距仪用于获取任意时刻卸卷小车尾部与激光测距仪之间的距离；

光栅：设置在从传动侧至操作侧之间的任意位置，优选设置在卸卷小车整个行程的中部；光栅覆盖卸卷小车行进方向的任意垂直面，使得卸卷小车上的钢卷可以逐步通过光栅的范围。

需要说明的是，在本实施例提供的方法中，应当保证卸卷小车移动过程中，激光测距仪和光栅的位置保持不动。

基于上述系统部件，下面根据图1-图3说明本申请提供的方法。

本申请提供了一种卸卷小车定位补偿方法，包括：

S100：获取第一距离值S1；

在本申请中，需要分别获取两个时间点下的两个距离值，首先，参见图1，为第一个时间点下获取的第一距离值的方法，所述第一距离值为卸卷小车从卷取机向交接鞍座移动过程中，位于卸卷小车上的钢卷首次到达光栅时(A点)卸卷小车尾端与激光测距仪之间的距离；所述激光测距仪设于所述卸卷小车移动轨迹上且靠近所述卷取机侧；

当获取到第一距离值后，可让卸卷小车继续向操作侧移动，等待获取下一个时间点下的第二距离值。

参见图2，为第二个时间点下获取第二距离值S2的过程；

S200：所述第二距离值为获取第一距离值后，卸卷小车继续向交接鞍座移动过程中，所述钢卷离开所述光栅时(B点)卸卷小车尾端与激光测距仪之间的距离；

由图1和图2可知，由于两个时间点下卸卷小车运行了一个钢卷的长度，因此上述获取到的S1和S2之间具有关系式：S2＝S1+L1，L1为钢卷长度。

S300：当获取到两个距离值后，可根据中点法确定所述钢卷中心在卸卷小车上的中心偏移量；

由于钢卷在卸卷小车上的位置未知，其有可能摆放位置为卸卷小车的中心，同时也有可能摆放位置位于卸卷小车中心靠前或者靠后(图1中靠右或靠左)的位置，当钢卷位于卸卷小车上不同位置(即存在偏差不同)时，激光测距仪测得的S1、S2将随之而改变，例如，当光栅与激光测距仪之间的距离S一定的前提下，如果钢卷位于卸卷小车上靠右的位置，将导致钢卷更早地到达光栅位置，则此时获取到的第一距离值S1较小；相反，如果钢卷位于卸卷小车上靠左的位置，将导致钢卷前端较晚地到达光栅位置，则获取到的第一距离值S1较大；因此，在本申请中，可以利用上述步骤获取到的S1和S2来判断钢卷在卸卷小车上的位置是否存在偏差、以及偏差的大小。具体判断步骤如下：

根据中点法确定所述钢卷中心在卸卷小车上的中心偏移量的步骤包括：

S310：根据中点公式，钢卷中心距离激光测距仪的距离为：S△1＝(S1+S2)/2；

其中，S1为第一距离值，S2为第二距离值；

S320：所述钢卷中心在卸卷小车上的中心偏移量：

S△2＝S△1-S；

其中，S为所述光栅与激光测距仪之间的距离。

经过上述计算，钢卷放置在卸卷小车上不同位置时可以发现，S△2的值存在大于零、小于零、等于零三种情况，此时需要对三种情况进行进一步判断，来最终确定是否需要对卸卷小车的行进需要补偿。

S400：若所述中心偏移量不为零，则根据所述中心偏移量生成用于控制卸卷小车放置钢卷的补偿指令。

在本申请中，对卸卷小车的补偿指令主要用于调整卸卷小车最终停留的位置，例如，调整前的卸卷小车，从传动侧到操作侧需要行进20m，由于钢卷在卸卷小车上存在偏移量(向前偏移0.1m)，则可以对卸卷小车生成补偿指令，让卸卷小车行进距离由20m调整为19.9m，此时，当卸卷小车到达19.9m后，虽然卸卷小车与交接鞍座存在偏差，但该偏差正好中和了钢卷与卸卷小车的偏差，使得钢卷和交接鞍座之间可以对正。

当中心偏移量S△2的值不同时，所述方法还包括：

S410：若所述中心偏移量等于零，说明钢卷和卸卷小车之间不存在偏差，不需要调整，则不生成用于控制卸卷小车放置钢卷的补偿指令。

S420：若S△2＜0，说明钢卷向传动侧偏差，则生成用于控制卸卷小车向操作侧行进第一设定值的补偿指令：

M

S430：若S△2＜0，说明钢卷向操作侧偏差，则生成用于控制卸卷小车向操作侧行进第二设定值的补偿指令：

M

由上述技术方案可知，本申请提供的一种卸卷小车定位补偿方法，通过获取钢卷通过光栅前后的两个时间点对应的两个距离值，采用中点公式测量法计算钢卷中心与小车中心的偏差值，进而根据计算结果判断是否需要对卸卷小车进行补偿调节，保证卸卷小车可以将从卷取机上接到的钢卷放到交接鞍座的中心位置，为后续运卷提供安全保障。

对应于上述方法，本申请还提供了一种与上述方法对应的系统，所述系统包括：

设置在操作侧的光栅以及设置在传动侧的激光测距仪；

所述激光测距仪被配置为：

获取第一距离值；所述第一距离值为卸卷小车从卷取机向交接鞍座移动过程中，位于卸卷小车上的钢卷首次到达光栅时卸卷小车尾端与激光测距仪之间的距离；所述激光测距仪设于所述卸卷小车移动轨迹上且靠近所述卷取机侧；

获取第二距离值；所述第二距离值为获取第一距离值后，卸卷小车继续向交接鞍座移动过程中，所述钢卷离开所述光栅时卸卷小车尾端与激光测距仪之间的距离；

所述光栅被配置为当钢卷首次到达光栅以及离开所述光栅时向所述激光测距仪反馈信号；

还包括与所述激光测距仪电连接的处理器PLC；所述处理器被配置为：

根据中点法确定所述钢卷中心在卸卷小车上的中心偏移量；

若所述中心偏移量不为零，则根据所述中心偏移量生成用于控制卸卷小车放置钢卷的补偿指令。

在一些实施例中，所述处理器还被配置为：

根据中点公式，钢卷中心距离激光测距仪的距离为：S△1＝(S1+S2)/2；

其中，S1为第一距离值，S2为第二距离值；

所述钢卷中心在卸卷小车上的中心偏移量：

S△2＝S△1-S；

其中，S为所述光栅与激光测距仪之间的距离。

在一些实施例中，所述处理器还被配置为：

若所述中心偏移量等于零，则不生成用于控制卸卷小车放置钢卷的补偿指令。

在一些实施例中，所述处理器还被配置为：

若S△2＜0，则生成用于控制卸卷小车向操作侧行进第一设定值的补偿指令：

M

在一些实施例中，所述处理器还被配置为：

若S△2＜0，则生成用于控制卸卷小车向操作侧行进第二设定值的补偿指令：

M

上述系统应用过程中的技术效果可参见上述方法描述，在此不予赘述。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。