工件位置检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种工件位置检测系统及检测方法。工件位置检测系统用于工件在炉体内的位置检测，炉体的底面由多个辊道连接形成；检测系统包括传感器单元和控制单元。传感器单元包括至少一个传感器，传感器位于炉体外部且与其中一个辊道相连接，用于实时检测经由该辊道作用于该传感器的力；控制单元与传感器相连接，用于根据传感器的检测结果，确定辊道所承受的力的变化，依据所述力的变化确定所述工件相对于该预定辊道的到达或离开。本发明专利技术具有如下优点：安装简单，性能可靠、维护方便并且成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动化生产线
，尤其涉及一种。
技术介绍
为了保证自动化生产线各个环节的协调动作，系统需要实时对运行在辊道上的工件进行位置检测，以便进行更好的自动化控制，在常温状态下，生产线上厚板一般将传感器水平安装，而薄板则采用倾斜安装进行位置检测，常用的检测方式如图I和图2所示。在常温时，以上两种安装方式的信号检测非常可靠。但工业用高温加热炉一般工作温度均为几百度不等，且为密闭状态，当工件通过炉体进行加热或回火时，现场工作人员无法直观的看见工件的工作位置，且系统也需实时检测工件的位置。但工业炉内检测存在如下问题I)炉内温度过高，造成常用开关无法正常工作高温炉内的工件检测是一大难题，因为控制系统常选的常温行程开关、接近开关、光电开关、光栅等已无法进行位置检测，这种电器元件一般工作极限温度均不超80度，最好工作是在常温下，而工业炉内至少几百度，这对检测开关的制作材质、安装环境、冷却方式提出了很高的要求。所以炉内高温位置检测光栅不仅安装麻烦，而且价格昂贵。2)炉内工件产生红外线和强气流，影响常规光电开关的性能工件在炉内加热、前进的过程中，加热好的工件会产生红外线和强气流，而且炉内粉尘较多，对对射式单点监控光栅、镜反射监控光栅、漫反射光栅和光格光栅等光电传感器的使用影响极大。特别是在使用一段时间后，常会出现误信号。因此，采用常温的工件位置检测方法去处理高温炉内工件位置的检测时行不通的。但是，现在国内外的工业炉一般选用高温型光栅，这种光栅具有专业的防尘、耐温保护罩，需要引入水冷或风冷装置，安装起来比较麻烦。而且这种传感器价格高昂，整套炉内几个传感器需要几十万元，该类传感器几乎被几家国外公司所垄断，国内的几个专业厂家产品由于性价比不好，销量一直较差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种，以通过简单经济的方式，解决高温炉内工件位置检测的问题。第一方面，本专利技术公开了一种工件位置检测系统，用于工件在炉体内的位置检测，所述炉体的底面由多个辊道连接形成；所述检测系统包括传感器单元和控制单元。传感器单元包括至少一个传感器，所述传感器位于炉体外部且与其中至少一个预定辊道相连接；用于实时检测该预定辊道所承受的力；控制单元与所述传感器相连接，用于根据所述传感器的检测结果，确定所述预定辊道所承受的力的变化，依据所述力的变化确定所述工件相对于该预定辊道的到达或离开。 进一步地，上述检测系统中，所述传感器和所述控制单元之间还设置有变送器，所述变送器用于将所述辊道所承受的力转换为模拟电压信号或模拟电流信号。进一步地,上述检测系统中，所述控制单元还包括A/D转换子单元,该A/D转换子单元与所述变送器相连接，用于将所述模拟电压信号或模拟电流信号转换为数字信号。进一步地，上述检测系统中，所述控制单元还包括整形和滤波子单元，与所述A/D转换子单元相连接；该整形和滤波子单元用于对所述数字信号进行整形、滤波处理后得出工件到达与离开的开关量信号，依据所述开关量信号确定所述工件相对于该预定辊道的到达或离开。进一步地，上述检测系统中，所述传感器为压力传感器。进一步地，上述检测系统中，还包括支架；所述压力传感器固定连接于所述支架； 并且，所述压力传感器与所述辊道的下表面接触连接。进一步地，上述检测系统中，所述传感器为称重传感器，所述称重传感器相对于所述辊道悬挂安装。第二方面，本专利技术还公开了一种工件位置检测方法，用于工件在炉体内的位置检测，所述炉体的底面由多个辊道连接形成，至少有一个预定辊道连接有设置于所述炉体的外部的至少一个传感器，所述方法包括如下步骤步骤11、实时检测所述预定轨道所承受的力；步骤21、根据所述传感器的检测结果，确定所述预定辊道所承受的力的变化，依据所述力的变化确定所述工件相对于该预定辊道的到达或离开。进一步地，上述工件位置检测方法中，所述步骤11和所述步骤21之间还设置有如下步骤将所述辊道所承受的力转换为模拟电压信号或模拟电流信号；将所述模拟电压信号或模拟电流信号转换为数字信号；并且，所述步骤21进一步为对所述数字信号进行整形、滤波处理后得出工件到达与离开的开关量信号，依据所述开关量信号确定所述工件相对于该预定辊道的到达或离开。进一步地，上述工件位置检测方法中，所述步骤21中，对所述数字信号进行整形滤波处理后，通过如下方式获取开关量信号在第一时刻，计算连接在预定辊道上的传感器所检测的力与预先设定的力之差；若所述差值大于预定阈值时，则延迟第一时间间隔后，在第二时刻重新获取传感器检测的力，若该第二时刻测得的力与所述预先设定的力之差还大于所述预定阈值，则确定工件到达该预定辊道；延迟第二时间间隔后，在第三时刻再次获取传感器检测的力，若该时刻测得的力与所述预先设定的力之差不大于所述预定阈值，则确定工件离开该预定棍道。综上所述，本专利技术具有如下优势第一、安装简单，性能可靠压力传感器可直接安装在需要检测位置的炉辊上，安装方式简单易操作。而且压力传感器灵敏度高，对外力变化感应敏锐，当受力发生变化时，系统可立即感知。第二、维护方便，压力传感器安装在炉外辊道外侧，系统只需通过受力就可进行工件的到达与离开检测，避开了炉内高温，损坏后拆除维护简单方便。传统的高温检测开关如果损坏炉内部件则维修困难，所以在关键部位，经常安装两个高温检测开关以做备用。第三、成本低廉所用压力传感器为常温型传感器，价格低廉，较高温检测开关费用成几何倍数下降，大幅节约了使用成本。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图I为相关技术中工件位置检测方式的示意图；图2为相关技术中另一种工件位置检测方式的示意图；图3为本专利技术工件位置检测系统实施例的侧视图； 图4为工件位置检测过程中，控制器依据传感器检测的力确定工件位置的步骤流程图；图5为本专利技术工件位置检测系统实施例中，控制单元的结构框图；图6为本专利技术工件位置检测方法实施例的步骤流程图。具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。第一实施例参照图3。本实施例适用于高温炉内的工件位置检测。本实施例工件位置检测系统用于工件2在炉体I内的位置检测，炉体I的底面由多个辊道3连接形成；其特征在于，检测系统包括传感器单元和控制单元。传感器单元包括至少一个传感器，传感器位于炉体I外部且与其中至少一个预定辊道3相连接；用于实时检测该预定辊道3所承受的力；控制单元6与传感器相连接，用于根据传感器的检测结果，确定预定辊道3所承受的力的变化，依据力的变化确定工件相对于该预定辊道的到达或离开。为了避免炉内高温对传感器的损坏，将检测受力的压力传感器安装在炉体外部，实时检测炉辊的受力情况当工件没有通过炉体时，预定辊道受力均匀，无太大变化。但一旦工件经过某一辊道时，炉辊则在垂直方向的压力开始增大。这时，通过传感器检测经该辊道传递给其的压力，若明显变大，则可证明有工件进入该辊道。若经过个时间段，压力减小，则可以证明工件离开该辊道。该种安装方式在防止传感器受热损坏的同时也保证了信号检测的可靠性。具体来说，控制单元6可以通过如下方式检测工件的具体位置参照图4，在第一时刻，计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工件位置检测系统，用于工件（2）在炉体（1）内的位置检测，所述炉体（1）的底面由多个辊道（3）连接形成；其特征在于，所述检测系统包括：传感器单元，包括至少一个传感器，所述传感器位于炉体（1）外部且与其中至少一个预定辊道（3）相连接，用于实时检测该预定辊道（3）所承受的力；控制单元（6），与所述至少一个传感器相连接，用于根据所述传感器的检测结果，确定所述预定辊道（3）所承受的力的变化，依据所述力的变化确定所述工件相对于该预定辊道的到达或离开。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：易小刚，左光群，刘石坚，
申请(专利权)人：三一重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：