钢卷中心坐标检测装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术的钢卷中心坐标检测装置包含：大车，能够沿着X方向水平移动；小车，能够在所述大车上沿着Y方向水平移动；夹具，利用钢索吊挂在所述小车下方，所述钢索可拉动所述夹具使其进行Z方向的垂直移动，所述夹具具有第一吊钩及第二吊钩，其中所述第一吊钩与所述第二吊钩在所述X方向上的距离可调整，以用来夹取放置在地面上的钢卷，其中所述钢卷具有两相对的端面；以及两光电开关，设置在所述第一吊钩上，其中当所述夹具的所述第一吊钩与所述第二吊钩分别从所述钢卷的两端面旁下降经过所述钢卷内缘的旁边时，所述两光电开关会分别产生信号。

Detection Device of Coil Center Coordinate and Its Method

【技术实现步骤摘要】
钢卷中心坐标检测装置及其方法
本专利技术有关一种中心坐标检测装置及其方法，更特别有关一种钢卷中心坐标检测装置及其方法。
技术介绍
天车在夹取钢卷时，若夹具未对准钢卷中心，在吊升时容易使钢卷滚动连带使夹具晃动，影响钢卷吊运稳定度。天车指挥系统的钢卷仓储数据库所记录的钢卷中心坐标，可能因包装厚度、枕木高度、钢卷堆叠位置偏移等因素，使得系统估算出的钢卷中心三维坐标与实际堆放的钢卷坐标不一致。因此，在无人操作的自动化天车上，为确保能顺利夹取钢卷，一般都会装设影像识别系统，扫描钢卷外型，以判断钢卷中心位置坐标，使天车可依识别结果修正夹具位置，对准钢卷中心顺利夹取钢卷。然而，建置影像识别系统需采用雷射扫描器获取钢卷外型数据，并搭配电脑分析计算，虽然影像识别结果精确，但建置成本较高。有鉴于此，便有需要提出一种方案，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钢卷中心坐标检测装置。为达上述目的，本专利技术的钢卷中心坐标检测装置包含：大车，能够沿着X方向水平移动；小车，能够在所述大车上沿着Y方向水平移动，其中所述Y方向垂直于所述X方向；夹具，利用钢索吊挂在所述小车下方，所述钢索可拉动所述夹具使其进行Z方向的垂直移动，其中所述Z方向垂直于所述X方向和所述Y方向，所述夹具具有第一吊钩及第二吊钩，其中所述第一吊钩与所述第二吊钩在所述X方向上的距离可调整，以用来夹取放置在地面上的钢卷，其中所述钢卷具有两相对的端面；以及两光电开关，设置在所述第一吊钩上，其中当所述夹具的所述第一吊钩与所述第二吊钩分别从所述钢卷的两端面旁下降经过所述钢卷内缘的旁边时，所述两光电开关会分别产生信号。本专利技术还提供一种钢卷中心坐标检测方法，根据所述两光电开关产生所述两信号时的坐标位置，用来计算出所述钢卷中心的位置坐标。根据本专利技术的钢卷中心坐标检测方法，利用夹具上的光电开关以及光电开关通过钢卷内缘时所记录的夹具坐标，在钢卷内径已知的情形下，可推算钢卷实际中心坐标，供自动化天车将夹具移动至正确钢卷中心位置，以顺利夹取钢卷。为了让本专利技术的上述和其他目的、特征、和优点能更明显，下文特举本专利技术实施例，并配合所附图示，作详细说明如下。附图说明图1为本专利技术的钢卷中心坐标检测装置的示意图；图2a显示本专利技术的钢卷中心坐标检测装置中装设在夹具上的光电开关面对钢卷端面的局部前视图；图2b显示本专利技术的钢卷中心坐标检测装置中装设在夹具上的光电开关面对钢卷端面的局部侧视图；图3a显示本专利技术的钢卷中心坐标检测装置中装设在夹具上的光电开关面对钢卷中空内径的局部前视图；图3b显示本专利技术的钢卷中心坐标检测装置中装设在夹具上的光电开关面对钢卷中空内径的局部侧视图；图4显示本专利技术的钢卷中心坐标检测方法中使用的参数；图5a、5b、5c、6a、6b、6c及7显示本专利技术的钢卷中心坐标检测方法中，各种不同态样的计算方法；图8显示在一种实施态样下，验证本专利技术的钢卷中心坐标检测方法所使用的参数条件；图9显示在图8所使用的参数条件下，模拟结果的误差量；图10显示在另一种实施态样下，验证本专利技术的钢卷中心坐标检测方法所使用的参数条件；图11显示在图10所使用的参数条件下，模拟结果的误差量。附图标记说明110天车111大车112小车120夹具121吊钩122吊钩125钢索131光电开关132光电开关141大车雷射测距仪142小车雷射测距仪143绝对型编码器190钢卷191外缘192内缘a距离b距离c距离d距离r内径t距离X方向Y方向Z方向θ1角度θ2角度θ3角度θ4角度(y1,z1)坐标(y2,z2)坐标(yc,zc)坐标。具体实施方式请参照图1，本专利技术的钢卷中心坐标检测装置包含有天车110，所述天车110包含有大车111及小车112，其中大车111可在一对水平设置且沿着X方向延伸的轨道190上移动。小车112则设置在大车111上，并能够在大车111上进行Y方向的水平移动，其中Y方向垂直X方向。小车112下方利用钢索125吊挂夹具120，所述钢索125可拉动夹具120使其进行Z方向的垂直移动，其中Z方向垂直于X方向和Y方向。夹具120包含有一对沿着X方向设置的吊钩121、122，所述两吊钩121、122在X方向上的距离可调整，以用来夹取放置在地面上的钢卷190。为了得知大车111和小车112的位置，大车111上固定有大车雷射测距仪141和小车雷射测距仪142，其中大车雷射测距仪141可用来测量大车雷射测距仪141至固定物，例如是一面墙的距离，藉此计算大车111在X方向上的位置，而小车雷射测距仪142则用来测量小车雷射测距仪142至小车112的距离，藉此计算小车112在Y方向上的位置。为了得知夹具120目前的高度，小车112上设置有绝对型编码器143，其可用来计算钢索125目前向下伸出的长度，藉此计算出夹具120目前在Z方向上的位置。除此之外，吊钩121上设置有两个反射式的光电开关131、132，各所述光电开关131、132可射出一道光束，若此光束反射回被原光电开关131、132所接收，则会产生信号。根据本专利技术的钢卷中心坐标检测装置，其中假设钢卷190的内径为r，而轴心平行X方向，且钢卷190的两端面垂直于X方向。光电开关131、132在X方向和Z方向上的位置皆相同，仅Y方向上的位置不同，且两者间的距离为a。请参照图2a及2b，当夹具120下降使得吊钩121上的光电开关131、132经过钢卷190的外缘191时，此时光电开关131、132射出的光束会被钢卷190的端面反射，因此光电开关131、132产生了ON信号。请参照图3a及3b，当夹具120继续下降使得吊钩121上的光电开关131、132经过钢卷190内缘192时，这时光电开关131、132射出的光束不再被钢卷190端面反射，因此光电开关131、132产生了OFF信号。下面说明如何利用本专利技术的钢卷中心坐标检测装置来检测钢卷中心坐标。首先，请参照图4，其中：坐标(y1,z1)表示光电开关131下降经过钢卷190内缘192信号由ON转成OFF时的Y坐标和Z坐标；坐标(y2,z2)表示光电开关132下降经过钢卷190内缘192信号由ON转成OFF时的Y坐标和Z坐标；坐标(yc,zc)表示实际钢卷190内缘192中心的Y坐标和Z坐标；a＝|y2-y1|；b＝|z2-z1|；c＝(a2+b2)1/2；d为钢卷190内缘192中心相较于光电开关131、132中心点的偏移距离；以及r为钢卷190的内径。根据光电开关131、132在Z方向的坐标，可判别夹具120是偏向钢卷190内缘192的左侧或右侧。因为光电开关132位于光电开关131的右侧，当z2>z1，表示光电开关131、132及夹具120是偏向钢卷190内缘192的左侧；当z2<z1，表示光电开关131、132及夹具120是偏向钢卷190内缘192的右侧。根据上述数据，可计算出与的夹角若a<r，可定义出一个虚拟角度而若a≧r，则可定义虚拟角度因此，当θ1<θ，则表示光电开关131、132及夹具120跨过钢卷190内缘192中心；而当θ1>θ，则表示光电开关131、132及夹具120未跨过钢卷190内缘192中心。根据夹具120是偏向钢卷190内缘192的左侧或右侧，以及夹具1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢卷中心坐标检测装置，包含：大车，能够沿着X方向水平移动；小车，能够在所述大车上沿着Y方向水平移动，其中所述Y方向垂直于所述X方向；夹具，利用钢索吊挂在所述小车下方，所述钢索可拉动所述夹具使其进行Z方向的垂直移动，其中所述Z方向垂直于所述X方向和所述Y方向，所述夹具具有第一吊钩及第二吊钩，其中所述第一吊钩与所述第二吊钩在所述X方向上的距离可调整，以用来夹取放置在地面上的钢卷，其中所述钢卷具有两相对的端面；以及两光电开关，设置在所述第一吊钩上，其中当所述夹具的所述第一吊钩与所述第二吊钩分别从所述钢卷的两端面旁下降经过所述钢卷内缘的旁边时，所述两光电开关会分别产生信号。

【技术特征摘要】
1.一种钢卷中心坐标检测装置，包含：大车，能够沿着X方向水平移动；小车，能够在所述大车上沿着Y方向水平移动，其中所述Y方向垂直于所述X方向；夹具，利用钢索吊挂在所述小车下方，所述钢索可拉动所述夹具使其进行Z方向的垂直移动，其中所述Z方向垂直于所述X方向和所述Y方向，所述夹具具有第一吊钩及第二吊钩，其中所述第一吊钩与所述第二吊钩在所述X方向上的距离可调整，以用来夹取放置在地面上的钢卷，其中所述钢卷具有两相对的端面；以及两光电开关，设置在所述第一吊钩上，其中当所述夹具的所述第一吊钩与所述第二吊钩分别从所述钢卷的两端面旁下降经过所述钢卷内缘的旁边时，所述两光电开关会分别产生信号。2.根据权利要求1所述的钢卷中心坐标检测装置，该装置还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：康育铭，许朝咏，陈启政，李科贤，
申请(专利权)人：中国钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71