CN104101604B - 用于连铸坯表面离线检测的试验台 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于连铸坯表面离线检测的试验台，包括：小车运动控制平台、试验台运动平台、移动小车平台和成像系统，其中：小车运动控制平台驱动试验台运动；试验台运动平台，用于固定移动小车并使移动小车可滑动地安装于轨道上；移动小车平台，可移动地安装在试验运动平台上，供放置连铸坯样板和对连铸坯样板调平；成像系统，横跨安装在试验运动平台上并随之同步移动。本发明试验台可使小车推出运动轨道，对连铸坯底部进行水平调整，保证其成像位置满足相机的景深要求，成像系统可沿试验台运动轨道方向移动调整，相机能够在检测样板的全长全宽范围内成像。本发明的试验台运行可靠，使用方便，能够实现厚板低倍离线在线检测。

Description

用于连铸坯表面离线检测的试验台

技术领域

本发明涉及一种坯件质量检测设备，具体说有关一种连铸坯表面检测设备。

背景技术

连铸坯表面低倍检验作为钢厂日常生产检验项目，目前均是由试验人员根据标准图谱采用比较法来加以评定试验结果。由于这些分析对象产生的不定性，以及现场检测人员主观因素的影响，故试验结果的重复性和再现性均较低。

为减少人为误差，提高产品检验质量，对连铸坯样板进行客观的、较为精确的测量、计算和评判，需要对检验项目进行定量分析，建立定性和定量化的实施方法和逻辑，实现仪器智能化的定量分析，这就需要有一个能够带动样板进行试验的检测平台。目前表面检测试验台可以呈直线运动搭载带钢样板前进，但由于连铸坯样板重量较重（约200kg），无法将其放置在试验台上；另外目前的带钢检测实验平台均不带调平装置，而连铸坯检测样板底面不平，试验台也需要放置调平装置，这样才能保证在一定景深的情况下，实现对连铸坯样板表面清晰成像。所以，目前现有的检测试验台也没法实现检测需求。

韩国专利申请第KR2010009275A号公开了一种使用模糊分类器来进行缺陷检测和分类的缺陷检测装置，该分类器是一种软件实现缺陷分类的方法。日本专利申请第JP2004028654A号介绍了一种装置，该装置可以实现将产品来源生产线的产品缺陷信息传递给下一条生产线，从而达到准确检测的目的。该专利描述了安装一个缺陷检测设备在上游生产线，该缺陷检测设备具有检测下游生产线的待检测材料相关的缺陷的能力，这样就可以实现对下游生产线实现缺陷检测，达到设备便于维护的目的。

在上述的现有技术中都未揭示实现产品或坯件缺陷离线检测的机械式试验台。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于连铸坯表面离线检测的试验台，可离线对连铸坯表面进行智能化的定量、精确的分析检测。

本发明的用于连铸坯表面离线检测的试验台，包括：小车运动控制平台、试验台运动平台、移动小车平台和成像系统，其中：所述小车运动控制平台驱动试验台运动；所述试验台运动平台，用于固定移动小车并使移动小车可滑动地安装于轨道上；所述移动小车平台，可移动地安装在所述试验运动平台上，供放置连铸坯样板和对连铸坯样板调平；所述成像系统，横跨安装在所述试验运动平台上并随之同步移动。

在较佳实施例中，所述小车运动控制平台包括控制台和电机,所述控制台通过电缆与试验台连接,所述电机驱动试验台运动。

在较佳实施例中，所述试验台运动平台包括移动小车加固装置、小车固定滑块和试验台运动轨道，所述移动小车加固装置将移动小车固定在所述小车固定滑块上，所述移动小车加固装置和所述小车固定滑块位于所述试验台运动轨道上。

在较佳实施例中，所述移动小车平台，包括小车试验台、移动小车可升降托盘支撑、可升降的试验台托盘、升降托盘控制摇杆和样板调平机构；所述可升降托盘支撑安装在小车上，升降摇杆安装于移动小车侧面，并通过上下摇动摇杆带动所述托盘支撑、样板调平机构和试验台托盘上下移动；所述移动小车平台在检验样板时固定在所述试验台运动平台上，以及在接取新的样板时将其从所述试验台运动平台上推出以移动到取样区。

在较佳实施例中，所述成像系统包括可调节高度与角度的光源、可调节高度与角度的相机和支架；所述光源和相机安装在所述支架上，所述支架横跨安装在所述试验台运动平台上，其可在所述试验台运动轨道上前后移动。

在较佳实施例中，所述电机通过皮带传动驱动所述试验台运动。

在较佳实施例中，所述移动小车加固装置包括小车直立固定架和与其顶部连接的小车水平固定架。

在较佳实施例中，所述样板调平机构包括水平仪和三点可移动螺钉，通过水平仪对三点可移动螺钉进行水平度调整。

本发明的有益效果是该试验台可以实现：利用可以推出运动轨道的小车，将酸洗后的连铸坯运回，并再次将装有样板的小车推至轨道上面的运动框架上固定，然后对连铸坯底部进行水平调整，保证其成像位置满足相机的景深要求。相机和光源安装在检测支架上，检测支架横跨在运动平台上，并可沿试验台运动轨道方向移动调整。启动试验台运动后，试验台带动样板沿着运动轨道匀速前进，相机能够在检测样板的全长全宽范围内成像。因此，试验台可以实现对底部不平的检测钢板的调平，并带动重达200kg的钢板平稳运动，成像系统可以在钢板全长和全宽范围内清晰成像，该试验台运行可靠，使用方便，能够实现厚板低倍离线在线检测。

附图说明

图1a是本发明一个实施例的连铸坯表面离线检测的试验台的主视示意图；

图1b是图1a连铸坯表面离线检测的试验台的左视示意图；

图2是图1a和图1b的试验台操作流程图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。首先需要说明的是，本发明并不限于下述具体实施方式，本领域的技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本发明，各技术术语可以基于本发明的精神实质来作最宽泛的理解。图中相同或相似的构件采用相同的附图标记表示。

如图1a和图1b所示，本发明一个实施例的用于连铸坯表面离线检测的试验台包括小车运动控制平台17、试验台运动平台18、移动小车平台19和成像系统20。以下结合附图对上述各组成部分进行详细说明。

小车运动控制平台17包括控制台1和电机16，位于试验台旁边的空地上,控制台1通过电缆与试验台连接,电机16例如通过皮带传动带动试验台运动。

试验台运动平台18包括移动小车加固装置、小车固定滑块14和轨道15，在本实施例中移动小车加固装置包括小车直立固定架2和小车横向固定架13，小车直立固定架2和小车横向固定架13和小车固定滑块位于试验台运动轨道15上，它们将移动小车21固定在固定滑块14上,防止移动小车21左右前后晃动。轨道15安装于地面下，小车固定滑块14的上表面与地面平行。

移动小车平台19，位于移动小车21上，并包括：小车试验台10、小车扶手11、移动小车可升降托盘支撑3、可升降的试验台托盘9、升降托盘控制摇杆12和连铸坯样板调平机构4等7部分组成试验台的移动小车平台。可升降托盘支撑3安装在移动小车21上，升降摇杆12安装于移动小车侧面，将摇杆上下摇动可带动托盘支撑3、样板调平机构4和试验台托盘9上下移动。将托盘9移动到合适位置后，样板8在移动小车平台的托盘9上放置好，调平机构4利用水平仪，对其三点可移动螺钉（未图示）进行上下旋动调平，直至水平度达到理想精度。检验样板时，该移动小车平台19在检验样板时固定在试验台运动平台18上，接取新的样板时，将其从运动平台18上推出来移动到取样区。

成像系统20包括可调节高度与角度的光源5、可调节高度与角度的相机6和支架7。光源5和相机6安装在支架7上，支架7横跨安装在试验台运动平台18上，其可在轨道15上前后移动。

其中，移动小车平台19用于放置连铸坯试验样板8，移动小车平台19被固定在小车固定滑块14上，由小车固定滑块14带动它在轨道15上运动，实现对样板8全长全宽范围内成像。该移动小车平台19具有以下三个功能：1、实现对试验样板8的调平；2、实现对试验样板8的运送；3、可以升降的方式靠近样板8，实现样板平8稳放置。在移动小车平台中，直立固定架2和横向固定架13是移动小车加固装置，用以将移动小车21固定在小车固定滑块14上，并防止小车21运动过程中跑偏；其中，移动小车可升降托盘支撑3、可升降的试验台托盘9和升降托盘控制摇杆12构成移动小车试验托盘运动机构，移动小车可升降托盘支撑3是用以支撑可升降的试验台托盘9，样板8放置在托盘9上，试验托盘9的尺寸要小于样板8的尺寸，这样可以保证在样板8放置在托盘9上的瞬间不会对小车产生较大的冲击力，可以通过操作升降托盘控制遥杆12来实现托盘9上下移动；调平机构4是用以将放置在小车托盘9上面的样板8进行水平调节,保证样板8以一定的精度水平放置在试验小车21上。

小车运动控制平台17用于驱动整个试验台实现匀速直线运动，并对运动速度和模式进行调节和控制。其中控制台1是用以实现对试验台运动进行控制，运动模式分为两种：一种为设置运动速度进行全程匀速运动，另一种为设置步长为间歇运动。电机16则通过传动装置例如皮带传动装置使试验台进行匀速运动。

试验台运动平台18提供试验台运动的轨道和框架。移动小车平台19固定在运动滑块14上，在电机16的驱动下就可在轨道15上进行匀速运动。

成像系统20实现对连铸钢坯表面进行实时拍照成像。光源5和相机6安装在支架7上，光源以一定角度照射2mm宽度的亮带在钢坯（连铸坯样板）表面，相机以合适的角度对准亮带所在的钢坯表面，并根据设定好的分辨率和频率进行成像。该成像系统20的位置和角度都可以进行调整。

整个试验台的工作流程，如图2所示，现具体说明如下：

重约200kg的试样即连铸坯样板8被夹取起来后，小车托盘9抬起，尽量靠近样板8，然后样板8被轻放在托盘9上。然后，托盘9再带着样板8缓缓回落到指定位置。再由操作人员将小车21沿着与运动轨道15垂直方向推入到小车固定滑块14指定位置处即推到指定滑块区域。再将小车固定在滑块上即固定小车相对位置，利用调平装置，调节托盘四个角的位置，以实现对样板8的水平调平。样板调平后，通过控制台1启动运动系统，滑块14带着小车21及样板8开始在轨道15上匀速运动。在运动过程中，成像系统20对样板8全长全宽范围内进行拍照成像。运动停止后，再将滑块复位到原位置，接着可进行图像处理和分析，并将移动小车移出，前往车间准备运送下一块样板。

本发明针对连铸坯低倍检验，设计了一个可以实现连铸坯8表面离线检测的试验台。该试验台可以实现：利用可以推出运动轨道15的小车21，将酸洗后的连铸坯8运回，并再次将装有样板的小车21推至轨道15上面的运动框架上固定，然后对连铸坯底部进行水平调整，保证其成像位置满足相机6的景深要求。相机6和光源5安装在检测支架7上，检测支架7横跨在运动平台18上，并可沿试验台运动轨道15方向移动调整。启动试验台运动后，试验台带动样板8沿着运动轨道匀速前进，相机6能够在检测样板8的全长全宽范围内成像。

综上所述，带钢检测样板8被放置在试验小车的可升降试验台托盘9上，试验小车21被固定在小车固定滑块14上。电机16带动小车固定滑块14和移动小车平台19以一定速度沿着轨道15匀速运动。成像系统20安装在支架7上，检测光源5和相机6以一定角度对准待测钢板8，并与电机16转速保持一致频率对钢板8表面进行拍照。后台的数据采集计算机对采集到的图片进行保存，并同时对图片进行实时处理，实现对厚板缺陷的检测和尺寸测量。

因此本发明的试验台可以实现对底部不平的检测钢板即连铸坯样板8的调平，并带动该重达200kg的钢板平稳运动，成像系统20可以在钢板全长和全宽范围内清晰成像。经过多次试验验证：该试验台运行可靠，使用方便，能够实现厚板低倍离线检测。

本发明是针对连铸坯低倍检验实现的一种检测试验台。它通过一个带有调平装置的可移动小车装载连铸坯检测样板，可以实现以下两个功能：1、满足对重量较大的连铸坯检测钢板的运输问题；2、实现对表面不平的连铸坯的水平调整，可保证成像系统清晰成像；3、试验台可带动连铸坯样板平稳运动，实现对连铸坯缺陷的连续成像和实时处理分析。鉴于目前各钢厂连铸坯表面低倍检测均采用人工检测判定的情况，该试验台可以推广到其他类型的带材表面缺陷检测领域，其应用前景非常广阔。

应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，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。

Claims (5)

1.一种用于连铸坯表面离线检测的试验台，其特征在于，包括：小车运动控制平台、试验台运动平台、移动小车平台和成像系统，其中：所述小车运动控制平台驱动试验台运动；所述试验台运动平台，用于固定移动小车并使移动小车可滑动地安装于轨道上，所述试验台运动平台包括移动小车加固装置、小车固定滑块和试验台运动轨道，所述移动小车加固装置将移动小车固定在所述小车固定滑块上，所述移动小车加固装置和所述小车固定滑块位于所述试验台运动轨道上；所述移动小车平台，可移动地安装在所述试验台运动平台上，供放置连铸坯样板和对连铸坯样板调平；所述成像系统，横跨安装在所述试验台运动平台上并随之同步移动。

2.根据权利要求1所述的连铸坯表面离线检测的试验台，其特征在于，所述移动小车平台，包括小车试验台、移动小车可升降托盘支撑、可升降的试验台托盘、升降托盘控制摇杆和样板调平机构；所述可升降托盘支撑安装在小车上，升降摇杆安装于移动小车侧面，并通过上下摇动摇杆带动所述托盘支撑、样板调平机构和试验台托盘上下移动；所述移动小车平台在检验样板时固定在所述试验台运动平台上，以及在接取新的样板时将其从所述试验台运动平台上推出以移动到取样区。

3.根据权利要求1所述的连铸坯表面离线检测的试验台，其特征在于，所述成像系统包括可调节高度与角度的光源、可调节高度与角度的相机和支架；所述光源和相机安装在所述支架上，所述支架横跨安装在所述试验台运动平台上，其可在所述试验台运动轨道上前后移动。

4.根据权利要求1所述的连铸坯表面离线检测的试验台，其特征在于，所述移动小车加固装置包括小车直立固定架和与其顶部连接的小车水平固定架。

5.根据权利要求2所述的连铸坯表面离线检测的试验台，其特征在于，所述样板调平机构包括水平仪和三点可移动螺钉，通过水平仪对三点可移动螺钉进行水平度调整。