CN103350200A

CN103350200A - 连铸坯激光定尺系统

Info

Publication number: CN103350200A
Application number: CN201310297222XA
Authority: CN
Inventors: 龚吉文
Original assignee: JIANGYIN LIANSHENG AUTOMATION ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: JIANGYIN FUSHENG AUTOMATION INSTRUMENT Co.,Ltd.
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2033-07-16
Also published as: CN103350200B

Abstract

本发明公开了一种连铸坯激光定尺系统，包括控制连铸机辊道及火焰切割机的PLC单元；与PLC单元连接，用于检测连铸坯的相对位置的激光检测单元；与PLC单元连接，用于监视整个系统运行情况并在调试时供人工输入必要数据的显示单元；与PLC单元连接，用于将激光检测单元检测连铸坯端面的相对位置转化成连铸坯的实际长度的计算单元。本发明具有定尺精度高，稳定，标定简单的特点，安装调试及运行维护简单，运行费用低，准确切割，提高了定尺率和成材率，降低了废品率。

Description

连铸坯激光定尺系统

技术领域

本发明涉及连铸机械设备领域，尤其是涉及一种连铸坯激光定尺系统。

背景技术

在冶金企业连铸机生产过程中，连铸坯定尺精度的高低,直接影响连铸机的产量、产品质量和成本。随着市场的变化和对连铸坯质量要求的提高, 成本压力越来越大，定尺规格越来越多，对定尺精度的要求越来越高,尤其是全定尺生产和连铸坯热送工艺的实施,对连铸坯定尺切割提出更严格的要求。

目前连铸机主要有机械挡板定尺、接触式测量辊定尺、红外线摄像定尺三种定尺切割方式。机械挡板定尺属于纯粹的机械方式，工艺粗糙，人工调整误差大，由于机械挡板碰撞机械限位动作反应慢，切割误差也较大，在目前的大规模生产过程中逐渐已被淘汰；接触式测量辊定尺对设备维护存在较高的要求，比如测量辊磨损、测量辊打滑、轴承润滑不良、编码器自身在恶劣环境下的使用寿命、电缆在恶劣环境下的防护都会影响定尺系统的正常工作，且运行费用高，维护工作量大；而红外摄像属于图像信息识别处理控制，相对前述两种控制方式，其操作方便一些，切割精度相对较高，但对安装精度要求极高，极容易受外界环境影响，比如切割铸坯时飞溅的火花、环境光照条件、连铸坯切割时的温度、摄像头支架晃动情况、显示器的分辨率这些无法控制的因素都会影响切割精度，且人工调整定尺极为烦琐，如果生产过程中铸坯定尺规格多，则基本上不能满足使用要求。

发明内容

本发明为了解决目前的连铸坯定尺装置定尺精度低，安装调试及运行维护复杂的问题，为此提供了一种连铸坯激光定尺系统，包括控制连铸机辊道及火焰切割机的PLC单元；设置在连铸坯的侧前方，并与PLC单元连接，用于检测连铸坯的相对位置的激光检测单元，其中,激光检测单元位于连铸坯输送辊道的辊面上方的连铸坯二分之一厚度的水平面内；与PLC单元连接，用于监视整个系统运行情况并在调试时供人工输入必要数据的显示单元；与PLC单元连接，用于将激光检测单元检测连铸坯端面的相对位置转化成连铸坯的实际长度的计算单元。

本发明连铸坯激光定尺系统，选取连铸坯上任一点标定为O, 激光检测单元与标定点O间沿连铸机铸流方向水平距离为b,垂直距离为a,则激光检测单元和标定点O之间的连线与铸流方向的夹角α=arctg(a/b)；当连铸坯向前方运动时,激光检测单元发出的激光在连铸坯的前端面上产生一个光斑O’,激光检测单元与光斑O’间的距离为d,连铸坯的端面与激光检测单元沿连铸机铸流方向的水平距离l=d×cos(arctg(a/b))，工艺要求的定尺为s，连铸坯在辊道停止时或小车停车时，由于惯性向前窜动的距离为Δ，火焰切割机的割缝为ξ；当l= d×cos(arctg(a/b))=b-s+Δ+ξ时，为临界点，当d≤（b-s+Δ+ξ)/( cos(arctg(a/b))时，PLC单元（1）发出辊道停止或小车压板压下的指令，并开始切割。其中， d在10000mm～30000mm之间， s在0mm～12000mm之间可调，Δ在0mm～20mm之间，ξ在3mm～20mm。

本发明的有益效果是：

本发明具有定尺精度高，安装调试及运行维护简单，运行费用低的特点。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的示意图；

图2是本发明的原理图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示的连铸坯激光定尺系统，包括控制连铸机辊道及火焰切割机的PLC单元1；与PLC单元连接，用于检测连铸坯的相对位置的激光检测单元2；与PLC单元连接，用于监视整个系统运行情况并在调试时人工输入必要数据的显示单元3；与PLC单元连接，用于将激光检测单元检测连铸坯端面的相对位置转化成连铸坯的实际长度的计算单元4。

本发明的工作原理：用激光检测单元测量连铸坯的相对位置，利用PLC单元算法实时由连铸坯的相对位置计算连铸坯长度，当达到连铸坯定尺要求时，控制辊道停止或火切机压板压下，火焰切割机开始切割符合定尺要求的连铸坯，具有定尺精度高，安装调试及运行维护简单，运行费用低的特点。

如图2所示，连铸坯厚度为r,在连铸坯输送辊道上运行,激光检测单元2位于连铸坯输送辊道的辊面上方r/2的水平面内,安装在连铸坯运行侧前方。选取连铸坯运行方向上任一点O标定, 激光检测单元2与标定点O间沿连铸机铸流方向水平距离为b,垂直距离为a,则激光检测单元2和标定点O之间的连线与铸流方向夹角α=arctg(a/b);当连铸坯5向前方运动时,激光检测单元2发出的激光在连铸坯5的前端面上产生一个光斑O’,激光检测单元2与光斑O’间的距离为d(根据激光检测单元的选型,一般d在10000mm～30000mm之间),移动的连铸坯5的端面与激光检测单元2沿连铸机铸流方向水平距离l=d×cos(arctg(a/b))，工艺要求的定尺为s（s在0mm～12000mm之间可调），连铸坯5在辊道停止时或小车停车时，由于惯性向前窜动的距离为Δ（根据连铸坯重量,一般在0mm～20mm之间），火焰切割机的割缝为ξ（根据切割枪的特性,一般在3mm～20mm之间）。当l= d×cos(arctg(a/b))=b-s+Δ+ξ时，为临界点，当d≤（b-s+Δ+ξ)/( cos(arctg(a/b))时，PLC单元发出辊道停止或小车压板压下的指令，并开始切割。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims

1.一种连铸坯激光定尺系统，其特征是：包括PLC单元（1）、激光检测单元（2）、显示单元（3）、计算单元（4），其中激光检测单元（2）、显示单元（3）、计算单元（4）分别与PLC单元（1）相连，

- PLC单元（1）用于控制连铸机辊道及火焰切割机；

- 激光检测单元（2）位于连铸坯（5）运行方向的侧前方，具体位于连铸坯输送辊道的辊面上方的连铸坯（5）一半厚度的水平面内，用于检测连铸坯（5）的相对位置；

- 显示单元（3）用于监视整个系统运行情况并在调试时供人工输入必要数据；

- 计算单元（4）用于将激光检测单元检测到的连铸坯端面的相对位置转化成连铸坯的实际长度。

2.根据权利要求1所述的连铸坯激光定尺系统，其特征是：

选取连铸坯（5）上任一点标定为O, 激光检测单元（2）与标定点O间沿连铸机铸流方向水平距离为b,垂直距离为a,则激光检测单元（2）和标定点O之间的连线与铸流方向的夹角α=arctg(a/b)；当连铸坯（5）向前方运动时,激光检测单元（2）发出的激光在连铸坯（5）的前端面上产生一个光斑O’,激光检测单元（2）与光斑O’间的距离为d,连铸坯（5）的端面与激光检测单元（2）沿连铸机铸流方向的水平距离l=d×cos(arctg(a/b))，工艺要求的定尺为s，连铸坯（5）在辊道停止时或小车停车时，由于惯性向前窜动的距离为Δ，火焰切割机的割缝为ξ；当l= d×cos(arctg(a/b))=b-s+Δ+ξ时，为临界点，当d≤（b-s+Δ+ξ)/( cos(arctg(a/b))时，PLC单元（1）发出辊道停止或小车压板压下的指令，并开始切割。

3.根据权利要求2所述的连铸坯激光定尺系统，其特征是：所述激光检测单元（2）与光斑O’间的距离d在10000mm～30000mm之间；定尺s在0mm～12000mm之间；由于惯性向前窜动的距离Δ在0mm～20mm之间；火焰切割机的割缝ξ在3mm～20mm。