一种基于陀螺仪传感器测量铝卷材卷径的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于陀螺仪传感器测量铝卷材卷径的装置，包括第一陀螺仪传感器、第二陀螺仪传感器、卷径测量主控器、开卷面压辊摆动按钮和卷取面压辊摆动按钮，所述第一陀螺仪传感器紧贴设于开卷机的开卷面压辊摆臂上，所述第二陀螺仪传感器紧贴设于卷取机的卷取面压辊摆臂上，所述卷径测量主控器分别连接第一陀螺仪传感器、第二陀螺仪传感器、开卷面压辊摆动按钮、卷取面压辊摆动按钮、开卷机的开卷伸缩气缸电磁阀、卷取机的卷取伸缩气缸电磁阀以及用于控制开卷机和卷取机的生产机列主控器。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有测量结构简单、制作成本低、操作便捷、测定结果准确等优点。

A device for measuring coil diameter of aluminium coil based on gyroscope sensor

The utility model relates to a device for measuring roll diameter of aluminium coil based on a gyroscope sensor, which comprises a first gyroscope sensor, a second gyroscope sensor, a main controller for measuring roll diameter, a roll swing button on the uncoiling surface and a roll swing button on the coiling surface. The first gyroscope sensor is positioned on the roll swing arm on the uncoiling surface of the uncoiler, and the second gyroscope sensor is positioned tightly. On the roll swing arm of the coiler, the main controller of the coiler diameter measurement is connected with the first gyroscope sensor, the second gyroscope sensor, the roll swing button of the uncoiler, the roll swing button of the coiler, the electromagnetic valve of the uncoiler expansion cylinder, the electromagnetic valve of the coiler expansion cylinder and the main controller of the production line for controlling the uncoiler and the coiler, respectively. Compared with the prior art, the utility model has the advantages of simple measurement structure, low manufacturing cost, convenient operation and accurate measurement results.

【技术实现步骤摘要】
一种基于陀螺仪传感器测量铝卷材卷径的装置
本技术涉及铝加工设备
，尤其是涉及一种基于陀螺仪传感器测量铝卷材卷径的装置。
技术介绍
铝卷材生产机列都包括开卷机和卷取机，生产过程中需要对卷材张力和机列速度进行控制，生产机列开卷机和卷取机铝卷材顶部都装有在生产过程中压靠铝卷材上表面的面压辊，它能起到防止铝材黏伤的作用。伸缩气缸经连杆传动结构带动面压辊旋转轴旋转，使面压辊能上下摆动，伸缩气缸的电磁阀控制伸缩气缸的工作。生产机列主控PLC用于开卷机和卷取机工作时张力和速度控制。生产机列根据操作人员设定的开卷张力或卷取张力保持恒张力控制，张力F等于电机经过减速机输出的转矩T除以卷材的半径D/2，所以要保持生产过程中开卷张力或卷取张力的恒定，转矩T需要根据铝卷材卷径的变化而变化。同时生产机列开卷机和卷取机的线速度是一致的，它们的线速度定义为机列速度，机列速度V等于电机经过减速机的转速R乘以πD，铝卷材在生产过程中操作人员可以通过摇杆对机列进行升降速控制，因此开卷机电机和卷取机电机转速需要根据卷经的变化而变化。综上铝卷材在生产过程中对卷径的精度要求很高，因此通过技术分析进而充分论证，提出一种基于陀螺仪传感器测量铝卷材卷径的装置。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于陀螺仪传感器测量铝卷材卷径的装置，具有测量结构简单、制作成本低、操作便捷、测定结果准确等优点。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于陀螺仪传感器测量铝卷材卷径的装置，包括第一陀螺仪传感器、第二陀螺仪传感器、卷径测量主控器、开卷面压辊摆动按钮和卷取面压辊摆动按钮，所述第一陀螺仪传感器紧贴设于开卷机的开卷面压辊摆臂上，第一陀螺仪传感器实时采集开卷面压辊摆臂所处位置的角度，所述第二陀螺仪传感器紧贴设于卷取机的卷取面压辊摆臂上，第二陀螺仪传感器实时采集卷取面压辊摆臂所处位置的角度，所述卷径测量主控器分别连接第一陀螺仪传感器、第二陀螺仪传感器、开卷面压辊摆动按钮、卷取面压辊摆动按钮、开卷机的开卷伸缩气缸电磁阀、卷取机的卷取伸缩气缸电磁阀以及用于控制开卷机和卷取机的生产机列主控器。所述第一陀螺仪传感器和第二陀螺仪传感器均采用HWT901B姿态传感器。所述卷径测量主控器采用AT89C51单片机。所述卷径测量主控器通过串口连接生产机列主控器。所述卷径测量主控器连接有用于存储设备运行互锁条件的存储器。与现有技术相比，本技术具有以下优点：在铝卷材顶部面压辊摆臂上安装陀螺仪传感器，铝卷材生产过程中面压辊从涨缩轴压靠到铝卷材上，随着生产铝卷材卷径的变化，面压辊偏摆的角度也会随之变化，将陀螺仪传感器检测的模拟量信号传输给卷径测量主控器，卷径测量主控器通过模数转换精确计算出面压辊动作偏摆的角度，进而快速准确地获取铝卷材实时半径。测量过程简单易行，测定结果准确。附图说明图1为本技术装置的电路连接框图；图2为开卷面压辊压靠在开卷涨缩轴上的示意图；图3为开卷面压辊压靠在开卷机的铝卷材表面上的示意图；图4为卷取面压辊压靠在卷取涨缩轴上的示意图；图5为卷取面压辊压靠在卷取机的铝卷材表面上的示意图。图中，11、开卷涨缩轴，12、开卷面压辊，13、开卷面压辊摆臂，14、开卷面压辊旋转轴，15、开卷伸缩气缸电磁阀，21、卷取涨缩轴，22、卷取面压辊，23、卷取面压辊摆臂，24、卷取面压辊旋转轴，25、卷取伸缩气缸电磁阀，3、生产机列主控PLC，4、第一陀螺仪传感器，5、第二陀螺仪传感器，6、卷径测量主控器，7、开卷面压辊摆动按钮，8、卷取面压辊摆动按钮，9、存储器，A、铝卷材。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，一种基于陀螺仪传感器测量铝卷材卷径的装置包括第一陀螺仪传感器4、第二陀螺仪传感器5、卷径测量主控器6、开卷面压辊摆动按钮7和卷取面压辊摆动按钮8，第一陀螺仪传感器4紧贴设于开卷机的开卷面压辊摆臂13上，第一陀螺仪传感器4实时采集开卷面压辊摆臂13所处位置的角度，第二陀螺仪传感器5紧贴设于卷取机的卷取面压辊摆臂23上，第二陀螺仪传感器5实时采集卷取面压辊摆臂23所处位置的角度，卷径测量主控器6分别连接第一陀螺仪传感器4、第二陀螺仪传感器5、开卷面压辊摆动按钮7、卷取面压辊摆动按钮8、开卷机的开卷伸缩气缸电磁阀15、卷取机的卷取伸缩气缸电磁阀25以及用于控制开卷机和卷取机的生产机列主控PLC3，开卷面压辊摆动按钮7和卷取面压辊摆动按钮8设置在主控操作台上。卷径测量主控器6接收开卷面压辊摆动按钮7的信号后向开卷伸缩气缸电磁阀15发送命令，使得开卷伸缩气缸带动卷取面压辊22压靠在开卷涨缩轴11上，卷径测量主控器6根据第一陀螺仪传感器4实时采集的角度获取开卷机上铝卷材A实时半径，生产机列主控PLC3根据获取的开卷机上铝卷材A实时半径控制开卷机工作时的张力和速度。卷径测量主控器6接收卷取面压辊摆动按钮8的信号后向卷取伸缩气缸电磁阀25发送命令，使得卷取伸缩气缸带动卷取面压辊22压靠在卷取涨缩轴21上，卷径测量主控器6根据第二陀螺仪传感器5实时采集的角度获取卷取机上铝卷材A实时半径，生产机列主控PLC3根据获取的卷取机上铝卷材A实时半径控制卷取机工作时的张力和速度。本实施例中，第一陀螺仪传感器4和第二陀螺仪传感器5均采用HWT901B姿态传感器，HWT901B姿态传感器安装简单，只需水平固定在相应面压辊摆臂上。卷径测量主控器6采用AT89C51单片机。卷径测量主控器6通过串口连接生产机列主控PLC3，生产机列主控PLC3的型号为西门子S7300。同时为了防止面压辊误动作，卷径测量主控器6连接有用于存储设备运行互锁条件的存储器9。开卷面压辊摆动按钮7和卷取面压辊摆动按钮8作为面压辊摆动的信号来源，开卷面压辊摆动按钮7包括用于控制开卷面压辊12抬起的开卷面压辊12抬起按钮和用于控制开卷面压辊12摆下的开卷面压辊12摆下按钮，卷取面压辊摆动按钮8包括用于控制卷取面压辊22抬起的卷取面压辊抬起按钮和用于控制卷取面压辊22摆下的卷取面压辊摆下按钮，当卷径测量主控器6接收到操作人员操作开卷面压辊摆动按钮7或卷取面压辊摆动按钮8的信号时，卷径测量主控器6对应向开卷伸缩气缸电磁阀15或卷取伸缩气缸电磁阀25发出命令，控制相应伸缩气缸工作，使得开卷面压辊旋转轴14或卷取面压辊旋转轴24旋转，则开卷面压辊12或卷取面压辊22能上下摆动。开卷机铝卷材卷径测量原理如图2、3所示，当开卷机的铝卷材A没上传到开卷涨缩轴11，开卷面压辊12压靠在开卷涨缩轴11时，第一陀螺仪传感器4采集开卷面压辊摆臂13所处位置的角度，并记为θ1，当开卷机的铝卷材A上传到开卷涨缩轴11后、开卷面压辊12压靠在铝卷材A上时，第一陀螺仪传感器4实时采集开卷面压辊摆臂13所处位置的角度，并记为θ2，开卷机上铝卷材A实时半径R3，则开卷机上铝卷材A实时半径R3的计算公式如下：θc＝θa+|θ2-θ1|(2)式中，L1为开卷面压辊旋转轴14的轴心到开卷面压辊12的轴心的距离，L2为开卷面压辊旋转轴14的轴心到开卷涨缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于陀螺仪传感器测量铝卷材卷径的装置，其特征在于，包括第一陀螺仪传感器、第二陀螺仪传感器、卷径测量主控器、开卷面压辊摆动按钮和卷取面压辊摆动按钮，所述第一陀螺仪传感器紧贴设于开卷机的开卷面压辊摆臂上，第一陀螺仪传感器实时采集开卷面压辊摆臂所处位置的角度，所述第二陀螺仪传感器紧贴设于卷取机的卷取面压辊摆臂上，第二陀螺仪传感器实时采集卷取面压辊摆臂所处位置的角度，所述卷径测量主控器分别连接第一陀螺仪传感器、第二陀螺仪传感器、开卷面压辊摆动按钮、卷取面压辊摆动按钮、开卷机的开卷伸缩气缸电磁阀、卷取机的卷取伸缩气缸电磁阀以及用于控制开卷机和卷取机的生产机列主控器。

【技术特征摘要】
1.一种基于陀螺仪传感器测量铝卷材卷径的装置，其特征在于，包括第一陀螺仪传感器、第二陀螺仪传感器、卷径测量主控器、开卷面压辊摆动按钮和卷取面压辊摆动按钮，所述第一陀螺仪传感器紧贴设于开卷机的开卷面压辊摆臂上，第一陀螺仪传感器实时采集开卷面压辊摆臂所处位置的角度，所述第二陀螺仪传感器紧贴设于卷取机的卷取面压辊摆臂上，第二陀螺仪传感器实时采集卷取面压辊摆臂所处位置的角度，所述卷径测量主控器分别连接第一陀螺仪传感器、第二陀螺仪传感器、开卷面压辊摆动按钮、卷取面压辊摆动按钮、开卷机的开卷伸缩气缸电磁阀、卷取机的卷取伸缩气缸电磁阀以及用于控制开卷机和卷取...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘林武，江卫华，崔冰，柯福进，
申请(专利权)人：中铝瑞闽股份有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35