CN201255635Y - 基于数字ccd的钢坯侧面形状测量仪 - Google Patents

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CN201255635Y
CN201255635Y CNU2008201908396U CN200820190839U CN201255635Y CN 201255635 Y CN201255635 Y CN 201255635Y CN U2008201908396 U CNU2008201908396 U CN U2008201908396U CN 200820190839 U CN200820190839 U CN 200820190839U CN 201255635 Y CN201255635 Y CN 201255635Y
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CN
China
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steel billet
ccd
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optical lens
instrument based
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CNU2008201908396U
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Inventor
吴志泰
何平安
张明建
邓德祥
万来毅
王宝龙
付锦
缪庆元
颜佳
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Wuhan Steel Engineering Technology Group Communication Co., Ltd.
Original Assignee
Wuhan Iron and Steel Group Corp
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Abstract

本实用新型提供一种基于数字CCD的钢坯侧面形状测量仪，包括信号采集部分和信号处理部分，信号采集部分采用由CCD传感器构成的摄像头，信号处理部分采用工控机；摄像头包括箱体(9)，在箱体内，CCD传感器(10)置于光学镜头(11)后面，CCD传感器(10)与专用图象处理板(13)连接，专用图象处理板(13)由电源(14)供电；专用图象处理板(13)通过通信卡与工控机连接。光学镜头(11)前设光学防尘玻璃(12)；在摄像头箱体(9)外侧安装冷却水套(18)。在光学镜头(11)前面设滤光镜(19)；在箱体(9)上有进气口(20)，用于压入气体，使腔体内形成正压。

Description

基于数字CCD的钢坯侧面形状测量仪
技术领域
本实用新型涉及一种基于数字CCD的钢坯侧面形状测量仪，专为热轧钢坯翘头和扣尾测量开发研制。也可用与类似要求的检测。CCD(charge coupled device)即电荷耦合器件。
背景技术
在热轧生产中，为了避免钢坯翘头和扣尾造成对BJL电磁炉的损坏，需要在钢坯垂直入炉前检测钢坯的侧表面形状，当钢坯翘头和扣尾超过设定范围时给出报警信号，从而避免不良板坯对电磁炉的损坏。本测量仪器基于视觉成像原理，利用计算机图像处理技术检测钢坯侧面形状，从而避免翘头和扣尾过量的板坯进入BJL电磁炉，从而有效的保护BJL电磁炉。
对钢坯形状测量和钢坯表面形状测量进行检索，没有发现类似技术。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决BJL入口钢坯形状实时检测问题，主要为避免钢坯翘头扣尾超过警戒值而造成BJL电磁炉的损坏问题而设计的一种基于数字CCD的钢坯侧面形状测量仪，将CCD(chargecoupled device电荷耦合器件)应用于热轧钢坯的测量。
本实用新型的技术方案：本实用新型的基于数字CCD的钢坯侧面形状测量仪包括信号采集部分和信号处理部分，其信号采集部分采用由CCD传感器构成的摄像头，信号处理部分采用工控机；摄像头包括摄像头箱体，在摄像头箱体内CCD传感器置于光学镜头后面，CCD传感器与专用图象处理板连接，专用图象处理板由电源供电；专用图象处理板通过通信卡与外部工控机连接。
所述的基于数字CCD的钢坯侧面形状测量仪，光学镜头前设光学防尘玻璃；在摄像头箱体外侧安装冷却水套。
所述的基于数字CCD的钢坯侧面形状测量仪，在光学镜头前面设滤光镜；在摄像头箱体上有进气口，用于压入气体，使腔体内形成正压。
本实用新型的有益效果：本测量方案可以很好的解决对于BJL入口钢坯形状的实时测量，对于超出设定范围的钢坯翘头和扣尾现象能及时的给出报警，具有良好的使用效果。
基于数字CCD的钢坯侧面形状测量仪基于视觉成像原理，可以有效的提取测量区域所需测量物体的形状，因采用数字式的测量传输技术，在信号的传输和可靠性上有很大的提高。
摄像头腔体内可形成正压，使镜头前保持微小正压，进一步减少了玻璃的表面污染。采用了专用滤光技术，克服了高温下红钢扳边缘漫射造成的测量误差，使钢坯边缘信号的提取更加准确。
附图说明
图1为本实用新型的总体原理示意图。
图2为本实用新型的摄像头结构示意图。
具体实施方式
图1为本实用新型的示意图。
如图1所示，本实用新型的主要由CCD传感器(电荷耦合器件)构成的摄像头和工控机完成。CCD摄像头将捕捉图像通过千兆网(通信卡)传输到工控机。经过软件进行图象处理后，在显示器上显示钢坯翘头扣尾的状态。如果超过设定的安全值，则通过D/O模板发出报警信号。同时保存异常的图像。
由于现场工作条件恶劣，环境温度较高，测量***配有防护设备，防护设备包括冷却水套和空气制冷器。
考虑电磁炉的超强干扰，CCD摄像头及电缆还需设计专门的屏蔽。
图2是CCD摄像头结构示意图：9为传感器箱体，CCD的传感器10置于光学镜头11后面，CCD的传感器10与专用图象处理板13连接，专用图象处理板13由电源14供电；专用图象处理板13将信号处理后经过连接线16连接通讯电缆将信号送到测量工控机。12为光学镜头11前的光学防尘玻璃，15为防护罩，17为箱门用于安装检修，18为摄像头水套或其它散热器，用于整体散热；19为光学镜头11前面的滤光镜，用于过滤杂散光；20是进气口，用于压入气体，使腔体内形成正压，防止灰渣进入。进一步减少了玻璃的表面污染。箱内全部部件由衬板等连接件固定。
基本工作过程是，CCD的传感器10通过为光学镜头11得到钢坯3的图像信号，通过连接线送到专用图象处理板13。专用图象处理板13将信号处理后经过连接线16连接通讯电缆将信号送到测量工控机。
本实用新型的使用时配有测距仪。作为辅助设备，激光位置检测器用来判断钢坯是否到达测量区域。***配有数字式激光测距仪，在专用软件的支持下对测量图像进行修正，用来提高测量精度。这在测量钢坯厚度信号时格外重要。
附图3为该检测仪软件处理流程图。
其中d为测距仪测量所得距离，D为给定距离，用于判断钢板是否到达。M为设定报警值，HeightMax为钢板相对于基准线最大高度。
本测量方案采用基于视觉测量原理，采用全数字式CCD图像传感器，激光测距仪获得钢坯图像信息，图像的提取用美国产的基于千兆网传输的CCD图像传感器，将钢板边缘部分图像信息，通过工控计算机进行图像处理、分析与计算，通过专用软件判断钢坯侧面形状是否正常，从而在钢坯带头和带尾形状出现异常时发出报警信号。
该产品安装在BJL入口前钢坯的侧面，距离钢板2.5～3.6m左右。基于CCD摄像头的安装位置高度与钢坯等高。

Claims (3)

1.一种基于数字CCD的钢坯侧面形状测量仪，包括信号采集部分和信号处理部分，其特征在于：信号采集部分采用由CCD传感器构成的摄像头，信号处理部分采用工控机；摄像头包括摄像头箱体(9)，在摄像头箱体内CCD传感器(10)置于光学镜头(11)后面，CCD传感器(10)与专用图象处理板(13)连接，专用图象处理板(13)由电源(14)供电；专用图象处理板(13)通过通信卡与外部工控机连接。
2.根据权利要求1所述的基于数字CCD的钢坯侧面形状测量仪，其特征在于：光学镜头(11)前设光学防尘玻璃(12)；在摄像头箱体(9)外侧安装冷却水套(18)。
3.根据权利要求1或2所述的基于数字CCD的钢坯侧面形状测量仪，其特征在于：在光学镜头(11)前面设滤光镜(19)；在箱体(9)上有进气口(20)。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105983903A (zh) * 2015-03-23 2016-10-05 住友重机械工业株式会社 形状测量装置及加工装置
CN111715701A (zh) * 2019-03-19 2020-09-29 宝山钢铁股份有限公司 一种用于带钢粗轧轧制过程中的压翘头装置及方法
CN111982005A (zh) * 2020-09-16 2020-11-24 北京强度环境研究所 一种三维变形场测量装置
CN114160588A (zh) * 2020-09-11 2022-03-11 宝山钢铁股份有限公司 用于不锈钢复合板轧制的翘扣头控制方法

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Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Wuhan Steel Engineering Technology Group Communication Co., Ltd.

Assignor: Wuhan Iron & Steel (Group) Corp.

Contract record no.: 2011420000060

Denomination of utility model: Billet lateral shape measuring instrument based on digital CCD

Granted publication date: 20090610

License type: Exclusive License

Record date: 20110427

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170620

Address after: 430074, No. 16 Guan Shan Road, East Lake hi tech Development Zone, Hongshan District, Hubei, Wuhan

Patentee after: Wuhan Steel Engineering Technology Group Communication Co., Ltd.

Address before: 430083 Qingshan District, Hubei, Wuhan

Patentee before: Wuhan Iron & Steel (Group) Corp.

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CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20090610

CX01 Expiry of patent term