CN103090832B - 一种快速测量高速旋转轮式结晶器外径的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种快速测量高速旋转轮式结晶器外径的方法及装置，包括：触摸屏、PLC可编程控制器、测量装置、传动装置。测量装置安装在传动装置的传动机构上，且与PLC可编程控制器相连，PLC可编程控制器与触摸屏相连，传动装置与PLC可编程控制器相连。通过触摸屏设置结晶器初始外径以及测量装置压缩量，PLC可编程控制器接受到来自触摸屏的预设信号运算后，控制传动装置带动测量装置采集轮式结晶器外径的辅助尺寸信号，通过分析计算得到轮式结晶器准确的外径尺寸，根据该尺寸进行喷带工艺参数调整，从而保证了喷带工艺参数的稳定，可大大提高非晶带材质量，提高产品稳定性，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种快速测量高速旋转轮外径的方法，特别涉及一种非晶带材生产过程中快速测量高速旋转轮式结晶器外径的方法。
背景技术
现有的非晶薄带的制备方法，是非晶合金通过中频感应炉熔炼，倾倒入中间包，底注到喷带包中，钢液由喷嘴喷射到高速旋转的轮式结晶器上，冷却速度不低于106℃/s，瞬间凝固成厚度在25-30μm的薄带。在非晶薄带制备过程中，钢水不断地侵蚀结晶器表面，导致结晶器表面逐步粗糙，但是想要生产出厚薄均匀、高致密度的非晶带材，结晶器在运行过程中需要有恒定的线速度及光滑的表面，所以需要不断地对结晶器表面进行处理，导致结晶器的外径不断变化。现有测量结晶器外径的方法：一类是在结晶器静止的状态下，采用深度尺测量铜套厚度，再计算结晶器外径，或是采用卷尺直接测量周长计算结晶器外径，但是此类测量方法设备精度低且不能在线测量，同时对操作者的操作手法要求比较高，测量误差大；另一类测量方法是结晶器在旋转的时候采用线性测微计瞬间接触的方法测量，此种方法容易将测微计测量头磨损，或测量头在结晶器表面留下划痕；还有一类是采用激光测距的方法，目前激光测距技术在测量精度、测量可靠性等方面已经比较成熟，但是因非晶带材生产环境金属屑多、结晶器表面光洁度变化大，想要利用激光测量出准确结晶器外径几乎不太可能，即使采用激光测距也必须通过大量的校准、标定流程后才可以使用，测量周期长，很难应用在实际测量工作中。所以研发一种速度快、操作简单的高速旋转轮式结晶器外径测量的方法是十分必要的。
发明内容
本发明目的在于提供一种快速测量高速旋转轮式结晶器外径的方法和装置，使得在结晶器表面处理后，能够快速准确的测量外径，保证速度稳定，为生产高品质的非晶带材提供一种可靠保障、可靠性强、操控方便的方法。
为此，在第一方面，本发明提供了一种快速测量高速旋转轮式结晶器外径的方法，所述方法：是在结晶器表面处理机构上安装测量装置，在结晶器表面处理前、后分别测量外径，通过计算得到准确的外径尺寸，根据该尺寸进行喷带工艺参数调整，从而保证了喷带工艺参数的稳定，可大大提高非晶带材质量，提高产品稳定性，降低生产成本。
为此，在第二方面，本发明提供了一种快速测量高速旋转轮式结晶器外径的装置，其特征在于，所述装置包括：触摸屏、PLC可编程控制器、测量装置、传动装置；其中，通过触摸屏设置结晶器初始外径以及测量装置压缩量，PLC可编程控制器接受到来自触摸屏的预设信号运算后，控制传动装置带动测量装置采集轮式结晶器外径的辅助尺寸信号，通过分析计算得到轮式结晶器准确的外径尺寸。
本方法的方法和装置提出了一种能够准确测量高速旋转轮式结晶器的方法，为非晶带材生产过程中提供工艺一致性保障创造了硬件条件。
本发明不局限用于非晶用结晶器外径的测量，还可以用于所有高速旋转轮式物体的外径的测量。
附图说明
图1是根据本发明实施例的一种快速测量高速旋转轮式结晶器外径装置的示意图。
图2是根据本发明实施例的一种快速测量高速旋转轮式结晶器外径的方法的框图，以及
图3是根据本发明实施例的一种快速测量高速旋转轮式结晶器外径装置的软件测量流程图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1是根据本发明实施例的一种快速测量高速旋转轮式结晶器外径装置的示意图。
如图1所示，该装置包括：触摸屏1、PLC可编程控制器2、测量装置3、传动装置5。测量装置3安装在传动装置5的传动机构上，且与PLC可编程控制器2相连，PLC可编程控制器2与触摸屏1相连，传动装置5与PLC可编程控制器2相连。
所述触摸屏1，负责对初始外径尺寸的输入及测量装置压缩量的预设、工作过程的显示、提供用户交互接口。
所述PLC可编程控制器2负责控制信号的上传、下达，实现测量装置3的启动、停止、系统外围机构的动作，实现系统工作状态的控制与转换。
所述测量装置3包括测量基座、线性测微计，负责结晶器4外径尺寸信号的实时采集。
优选地，所述线性测微计选用测量精度为0.005mm，分辨率为0.001mm。
所述传动装置5包括伺服电机、光栅尺、传动机构，光栅尺对测量装置3的位移进行测量，伺服电机控制测量装置3移动、退出。
图2是根据本发明实施例的一种快速测量高速旋转轮式结晶器外径的方法的框图。
图3是根据本发明实施例的一种快速测量高速旋转轮式结晶器外径装置的软件测量流程图。
如图3所示，装置启动后进行初始化，通过触摸屏1设置结晶器4初始外径以及测量装置3压缩量。PLC可编程控制器2接受来自触摸屏1的预设信号，进行运算后，发出相应的控制信号给传动装置5的伺服驱动。传动装置5的伺服驱动接收到指令后，传动装置5动作，带动测量装置3上的线性测微计采集轮式结晶器4外径的辅助尺寸信号，将辅助尺寸信号反馈给PLC可编程控制器2，PLC可编程控制器2接收辅助尺寸的信号、伺服位移信号及控制信号，PLC可编程控制器2将辅助尺寸信号与预设的线性测微计的预设压缩量目标值进行比较，并对其进行分析计算，计算结束后，得到轮式结晶器4的外径尺寸，PLC可编程控制器2发出信号给传动装置，退出测量。
通过本发明实施例的一种快速测量高速旋转轮式结晶器外径的装置，避免了在生产过程中结晶器表面光洁度差异及现场环境恶劣带来的尺寸测量不准确的问题；测量装置上测量基座的接触测头，在与结晶器表面接触时，不划伤表面，同时也不会损伤线性测微计的测头；利用伺服电机进行驱动，光栅尺反馈，响应快、可靠性高、定位准确；测量系统测量速度快、可靠性高，同时结构小，便于拆卸、安装、维护、操作简单方便，具备上位机接口，便于操作人员掌握。
应当理解，根据本发明的一种快速测量高速旋转轮式结晶器外径的方法及装置，可以包括信号采集与处理模块、图形显示模块、系统参数设置模块、测量计算程序及运行程序。本发明的一种快速测量高速旋转轮式结晶器外径的方法及装置可以在线和离线工作，还可以测量轮式结晶器的膨胀量及圆跳动。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种快速测量高速旋转轮式结晶器外径的方法，应用于由触摸屏、PLC可编程控制器、测量装置、传动装置和结晶器构成的测量系统中，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
通过触摸屏设置结晶器初始外径以及测量装置压缩量，所述测量装置采用测量精度为0.005mm,分辨率为0.001mm的线性测微计；
PLC可编程控制器接受到来自触摸屏的预设信号运算后，发出相应的控制信号给传动装置，所述传动装置的光栅尺对所述测量装置的位移进行测量，所述传动装置的伺服电机控制所述测量装置的移动或退出；
传动装置的伺服电机接收到指令后，传动装置带动测量装置上的线性测微计采集轮式结晶器外径的辅助尺寸信号，将辅助尺寸信号反馈给所述PLC可编程控制器；
所述PLC可编程控制器接收所述辅助尺寸的信号、伺服位移信号及控制信号，将所述辅助尺寸信号与预设的线性测微计的预设压缩量目标值进行比较，通过分析计算得到轮式结晶器准确的外径尺寸。
2.一种快速测量高速旋转轮式结晶器外径的装置，包括：触摸屏、PLC可编程控制器、测量装置和传动装置，其特征在于，所述测量装置包括线性测微计，所述线性测微计的测量精度为0.005mm,分辨率为0.001mm；所述传动装置包括伺服电机、光栅尺和传动机构，所述光栅尺对测量装置的位移进行测量，所述伺服电机控制测量装置移动或退出；
所述测量装置安装在所述传动装置的传动机构上，且与所述PLC可编程控制器相连，所述PLC可编程控制器与所述触摸屏相连，所述传动装置与所述PLC可编程控制器相连；
通过所述触摸屏设置结晶器初始外径以及测量装置压缩量；所述PLC可编程控制器接受到来自触摸屏的预设信号运算后，发出相应的控制信号给传动装置，所述传动装置的光栅尺对所述测量装置的位移进行测量，所述传动装置的伺服电机控制所述测量装置的移动和退出；传动装置的伺服电机接收到指令后，传动装置带动测量装置上的线性测微计采集轮式结晶器外径的辅助尺寸信号，将辅助尺寸信号反馈给所述PLC可编程控制器；所述PLC可编程控制器接收所述辅助尺寸的信号、伺服位移信号及控制信号，将所述辅助尺寸信号与预设的线性测微计的预设压缩量目标值进行比较，通过分析计算得到轮式结晶器准确的外径尺寸。
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