CN107063116A - 一种测量热轧钢卷卷形的装置 - Google Patents

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张保忠
吴伟娟
王德斌
申明
王海翔
郭德强
曹黎猛
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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers

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Abstract

本发明涉及一种测量热轧钢卷卷形的装置，包括测距仪，用于对步进梁上的钢卷端部进行单侧扫描，高速采集测距值与测距高度；伺服电机，用于驱动所述测距仪；上位机，用于根据采集到的测距值与测距高度绘制钢卷塔形曲线，并对塔形曲线进行判定。本发明能够在线对热轧钢卷的卷形进行测量。

Description

一种测量热轧钢卷卷形的装置
技术领域
本发明涉及钢卷卷形测量技术领域，特别是涉及一种测量热轧钢卷卷形的装置。
背景技术
目前，国内现有热轧线基本没有卷形测量装置。质量检查及现场操作人员只能通过肉眼对热轧钢卷塔形、错层进行判断。因操作人员之间经验差别较大导致其对钢卷塔形判断差异较大。其不仅影响热轧钢卷质量判定，也影响热轧产品质量的提升。与此同时，随着市场竞争的加剧，客户对钢卷卷形质量也提出了更高的要求。通过有效手段对热轧钢卷卷形实际控制情况进行监测、测量显得更加迫切。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种测量热轧钢卷卷形的装置，能够在线对热轧钢卷的卷形进行测量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种测量热轧钢卷卷形的装置，包括测距仪，用于对步进梁上的钢卷端部进行单侧扫描，高速采集测距值与测距高度；伺服电机，用于驱动所述测距仪；上位机，用于根据采集到的测距值与测距高度绘制钢卷塔形曲线，并对塔形曲线进行判定。
所述测距仪由丝杆的旋转带动其上下移动。
所述测距仪为激光测距仪，采用三角测量法对步进梁上的钢卷端部进行单侧扫描。
所述上位机以一个钢卷全部测距仪的采集值为总样本，提取数量最多的相互接近的点产生基准线，并以基准线为标准进行塔形曲线的判定，其中，各点与基准线的偏差落在一定区域的点数占总数的百分比体现在这个区间的塔形程度。
所述测距仪和伺服电机位于测量柜中，所述测量柜由高温隔离板制成，且测量柜内设有空气冷干机，所述空气冷干机用于对伺服电机和测距仪进行降温。
所述测距仪还与冷却水管道相连。
所述测量柜中还设有温度传感器和报警器，所述温度传感器用于检测温度，当温度超过阈值时由报警器进行报警。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明采用测距仪进行钢卷卷形检测并达标，本发明采用塔形判定方法以一个钢卷全部激光测距仪的采集值为总样本，提取数量最多的相互接近的点产生基准线，所有点与基准线的偏差可定量的反映错层程度，这种判断原则与人的判断方法一致，确保了测量的准确度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明实施例中塔形曲线示意图；
图3是本发明实施例中测距仪测量原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种测量热轧钢卷卷形的装置，如图1所示，包括测距仪，用于对步进梁上的钢卷端部进行单侧扫描，高速采集测距值与测距高度；伺服电机，用于驱动所述测距仪；上位机，用于根据采集到的测距值与测距高度绘制钢卷塔形曲线，并对塔形曲线进行判定。本发明可通过以太网与主线***连接，判断钢卷到位信息，自动启动测量，并将判定结果发给主线计算机***，钢卷测量数据和判定结果保存在数据库，可通过钢卷号进行历史数据查询。
本发明参考操作工对塔形的判定方法，结合轧钢指标判定算法，产生了塔形曲线判定方法。其以一个钢卷全部激光测距仪的采集值为总样本，提取数量最多的相互接近的点产生基准线，所有点与基准线的偏差可定量的反映错层程度，这种判断原则与人的判断方法一致。各点与塔形基准线偏差落在一定区域的点数占总数的百分比可体现在这个区间的塔形程度，这借鉴了轧钢的命中率算法。依据以上方法对塔形进行定量判定，符合实际情况，并以命中率作为判定指标，与钢卷信息一同存入数据库。
本发明通过丝杆的旋转带动激光测距仪上下移动，要求测距仪测量过程平稳、执行机构转动惯量小，启动停止迅速，运行平稳，由PLC控制伺服并高速采集丝杆编码器值(Yn),和测距仪测量值(Xn)。为满足测量装置的实时性、可靠性、精度要求，同时考虑***集成的精简，本实施方式选择西门子PLC和伺服控制器、伺服电机。如图2所示，检测到钢卷每层端部点的坐标(Xn,Yn)，就能画出塔形曲线。其采用激光测距仪和丝杠构建二维检测***，丝杠带动测距仪上下动作，丝杠编码器值作为Yn，在Yn处激光测距仪检测的值为Xn。
所述测距仪采用激光测距仪，采用三角测量法对步进梁上的钢卷端部进行单侧扫描：测量时传感器发出一束激光射到被测物表面上，光点通过镜片成像到图像传感器CCD，如图3所示。
为了避免热钢卷的热辐射对现场检测***造成危害，所述测距仪和伺服电机位于测量柜中，所述测量柜由高温隔离板制成，且测量柜内设有空气冷干机，所述空气冷干机用于对伺服电机和测距仪进行降温。高温隔离板可对热辐射进行一次隔离，采用空气冷干机，可用低温冷却干燥气对测距仪和伺服电机进行二次保护。本实施方式还可以选用耐温等级高的部件，并使用现场循环冷却水对测距仪进行双重保护。同时，本实施方式还能够现场实时显示温度值，当温度高于55度时，HMI给出红色报警。

Claims (7)

1.一种测量热轧钢卷卷形的装置，其特征在于，包括测距仪，用于对步进梁上的钢卷端部进行单侧扫描，高速采集测距值与测距高度；伺服电机，用于驱动所述测距仪；上位机，用于根据采集到的测距值与测距高度绘制钢卷塔形曲线，并对塔形曲线进行判定。
2.根据权利要求1所述的测量热轧钢卷卷形的装置，其特征在于，所述测距仪由丝杆的旋转带动其上下移动。
3.根据权利要求1所述的测量热轧钢卷卷形的装置，其特征在于，所述测距仪为激光测距仪，采用三角测量法对步进梁上的钢卷端部进行单侧扫描。
4.根据权利要求1所述的测量热轧钢卷卷形的装置，其特征在于，所述上位机以一个钢卷全部测距仪的采集值为总样本，提取数量最多的相互接近的点产生基准线，并以基准线为标准进行塔形曲线的判定，其中，各点与基准线的偏差落在一定区域的点数占总数的百分比体现在这个区间的塔形程度。
5.根据权利要求1所述的测量热轧钢卷卷形的装置，其特征在于，所述测距仪和伺服电机位于测量柜中，所述测量柜由高温隔离板制成，且测量柜内设有空气冷干机，所述空气冷干机用于对伺服电机和测距仪进行降温。
6.根据权利要求1所述的测量热轧钢卷卷形的装置，其特征在于，所述测距仪还与冷却水管道相连。
7.根据权利要求5所述的测量热轧钢卷卷形的装置，其特征在于，所述测量柜中还设有温度传感器和报警器，所述温度传感器用于检测温度，当温度超过阈值时由报警器进行报警。
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