CN104772443B - 一种连铸坯定尺测长系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及炼钢连铸测长领域，提供了一种连铸坯定尺测长系统和方法。其中，连铸坯定尺测长系统包括定尺装置和测长装置。通过所述测长装置对已切连铸坯进行测长，包括以下步骤：S1、设置定尺装置的定尺长度设定值，并根据所述定尺长度设定值控制切割机的切割运动；S2、同时获取已切连铸坯的坯头信息和坯尾信息；S3、根据所述S2中获取的坯头信息和坯尾信息计算出已切连铸坯的长度。本发明的连铸坯定尺测长系统和方法，通过测长装置获取切割后的连铸坯的长度，从而能够及时发现不符合要求的连铸坯，进而及时对定尺装置或者系统的其他结构进行修正，以便最终提高产品合格率。

Description

一种连铸坯定尺测长系统和方法

技术领域

本发明涉及炼钢连铸测长领域，尤其涉及一种连铸坯定尺测长系统和方法。

背景技术

目前，在对连铸坯进行加工时，是将连铸坯经火焰切割机切割成相应规格的长度后再由辊道输送至下一工序。在实际生产中，由于火焰切割机存在回位、机械延时、抱闸等误差，虽然检测连铸坯坯头用来定尺的测量装置精度很高，但通过火焰切割机切断的连铸坯仍存在长度相差较大的情况。而这种超过允许值偏差的连铸坯在进入下一工序时会造成最终产品不符合要求，从而影响产品合格率。

有鉴于此，亟待在目前的连铸坯定尺技术的基础上提出一种能够测取已切连铸坯的长度的连铸坯定尺测长系统和方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题就是提供一种连铸坯定尺测长系统和方法，对切割后的连铸坯长度进行再一次的测量，从而及时发现不符合要求的连铸坯并防止该连铸坯继续进入下一工序，最终提高产品合格率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种连铸坯定尺测长系统，包括定尺装置，还包括用于测取已切连铸坯长度的测长装置；所述测长装置位于所述定尺装置的下游，包括用于获取已切连铸坯的坯头信息的第一坯头信息测量单元，用于获取所述已切连铸坯的坯尾信息的坯尾信息测量单元，以及与所述第一坯头信息测量单元和坯尾信息测 量单元连接的第一信息处理单元；所述第一信息处理单元根据所述第一坯头信息测量单元和所述坯尾信息测量单元的信号计算出所述已切连铸坯的长度。

优选地，所述第一坯头信息测量单元为光电开关；所述坯尾信息测量单元为摄像器；所述信息处理单元包括测长计算模块；所述测长计算模块包括坯尾标定数据子模块和第一比对数据子模块；所述坯尾标定数据子模块给出测量坯尾信息的标尺；所述第一比对数据子模块用于获取所述已切连铸坯的坯尾在所述标尺上的位置。

优选地，所述第一坯头信息测量单元和坯尾信息测量单元均为摄像器；所述信息处理单元包括第一坯头标定数据子模块、坯尾标定数据子模块和第一比对数据子模块；所述第一坯头标定数据子模块给出测量坯头信息的标尺；所述坯尾标定数据子模块给出测量坯尾信息的标尺；所述第一比对数据子模块用于获取已切连铸坯的坯尾、坯尾分别在与之对应的标尺上的位置。

优选地，所述定尺装置包括切割连铸坯的切割机，获取所述连铸坯的坯头信息的第二坯头信息测量单元，以及与所述切割机和第二坯头信息测量单元连接的第二信息处理单元；所述第二信息处理单元根据所述第二坯头信息测量单元的信号以及定尺数值确定所述切割机的切割运动。

优选地，所述第二信息处理单元包括定尺模块；所述定尺模块包括第二坯头标定数据子模块和第二比对数据子模块；所述第二坯头标定数据子模块用于给出测量坯头信息的标尺；所述第二比对数据子模块用于获取坯头在所述标尺上的位置。

本发明还提供一种连铸坯定尺测长方法，包括以下步骤：

S1、设置定尺装置的定尺长度设定值，并根据所述定尺长度设定值控制切割机的切割运动；

S2、同时获取已切连铸坯的坯头信息和坯尾信息；

S3、根据所述S2中获取的坯头信息和坯尾信息计算出已切连铸坯的长度。

优选地，所述S2包括：

S201、在所述定尺装置的下游依次设置摄像器和光电开关；

S202、当所述光电开关检测到已切连铸坯的坯头时，此时由所述光电开关的位置确定所述已切连铸坯的坯头位置；同时所述摄像器抓拍存储当前时刻所述已切连铸坯的坯尾图像信息。

优选地，所述S2包括：

S201、在所述定尺装置的下游依次设置第一摄像器和第二摄像器，并设定所述第一摄像器和第二摄像器的抓拍时间间隔；

S202、当所述已切连铸坯的坯头进入所述第二摄像器的检测视野时，启动同步抓拍存储进程，此时所述第二摄像器连续抓拍存储所述已切连铸坯的坯头图像信息，所述第一摄像器连续抓拍存储所述已切连铸坯的坯尾图像信息。

优选地，还包括：

S4、获取一组所述已切连铸坯的长度测量值，并取该组测量值中与定尺长度设定值最接近的一个数值，或者该组测量值中的中值作为已切连铸坯的长度值作为修正参照值；

S5、根据S4中的所述修正参照值对定尺装置的定尺长度进行修正。

优选地，所述S3包括以下步骤：

S301、将所述S2中获取的坯头信息和坯尾信息输入第一信息处理单元中；

S302、所述第一信息处理单元对所述坯头信息和坯尾信息进行处理和计算，得到已切连铸坯的长度。

(三)有益效果

本发明的技术方案具有以下有益效果：本发明的连铸坯定尺测长系统和方法，通过测长装置获取切割后的连铸坯的长度，从而能够及 时发现不符合要求的连铸坯，进而及时对定尺装置或者系统的其他结构进行修正，以便最终提高产品合格率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的连铸坯定尺测长系统的结构示意图；

图2是本发明实施例一的连铸坯定尺测长系统的测长装置的工作原理示意图；

图3是本发明的连铸坯定尺测长方法的方框原理示意图；

图中：1、辊道；2、连铸坯；3、切割机；4、计算机；5、摄像器；6、光电开关；7、已切连铸坯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参见图1，本发明的连铸坯定尺测长系统，包括定尺装置，还包括用于测取已切连铸坯7长度的测长装置。显然，测长装置位于定尺装置的下游，以便在定尺装置对连铸坯定尺切割以后，测长装置对已切连铸坯7的长度进行测量，检验是否符合要求。其中，测长装置 包括用于获取已切连铸坯7的坯头信息的第一坯头信息测量单元，用于获取所述已切连铸坯7的坯尾信息的坯尾信息测量单元，以及与所述第一坯头信息测量单元和坯尾信息测量单元连接的第一信息处理单元。所述第一信息处理单元根据所述第一坯头信息测量单元和所述坯尾信息测量单元的信号计算出所述已切连铸坯7的长度。

所述测长装置中，随着获取坯头、坯尾信息的具体单元不同，第一信息处理单元包含的处理模块也就不同。下面仅仅就第一坯头信息测量单元为光电开关6，坯尾信息测量单元为摄像器；以及第一坯头信息测量单元和坯尾信息测量单元均为摄像器的两种情况列举实施例进行说明。应当理解的是，第一坯头信息测量单元和坯尾信息测量单元的选择并不受下面实施例的局限，对应的第一信息处理单元也不仅仅是下列实施例中列举的情况。

实施例一

本实施例一的测长装置的第一坯头信息测量单元为光电开关6；坯尾信息测量单元为摄像器。其中，优选所述光电开关6为激光传感器。连铸坯2被定尺装置定尺切割以后得到已切连铸坯7，已切连铸坯7按照设定的速度朝测长装置的方向运动。一旦光电开关6检测到已切连铸坯7的坯头，此时获取坯尾信息的摄像器同步抓拍坯尾的信息，此处优选但不必须摄像器自动抓拍坯尾的位置信息。由于光电开关6的位置确定，由此可以推算出已切连铸坯7的坯头的位置，又因为摄像器获取了坯尾的位置，因此第一信息处理单元可以计算出所述已切连铸坯7的长度。

本实施例一中，所述第一信息处理单元包括测长计算模块，其工作原理请参见图2。所述测长计算模块包括坯尾标定数据子模块和第一比对数据子模块；所述坯尾标定数据子模块给出测量坯尾信息的标尺H01；所述第一比对数据子模块用于根据摄像器抓拍的信息获取所述已切连铸坯7的坯尾在所述标尺上的位置。

其中标尺H01可以采用以下方式生成：在系统工作前，将标定块放置于辊道1上模拟需要切割的连铸坯长度，然后在第一信息处理单元上对该模拟长度进行线性标定，得到标尺H01。其中，标定过程中需要考虑该信息处理单元到标定块的距离，以及标定块自身的长度。

在摄像器对连铸坯坯尾进行抓拍时，已切连铸坯7的坯尾在标尺H01上从左往右运动。第一比对数据子模块根据摄像器抓拍的坯尾位置信息比对坯尾在H01上的位置。为了便于第一比对数据子模块对坯尾位置的比对，优选第一信息处理单元还包括坯尾跟踪数据子模块。所述坯尾跟踪数据子模块给出跟踪线H02动态跟踪坯尾；在此基础上，第一比对数据子模块比对所述跟踪线H02在标尺H01上的位置从而计算出已切连铸坯7的长度L0。

需要说明的是，本实施例一中，为进一步提高对已切连铸坯的长度测量的精准性，还可以通过设置多个光电开关6的形式获取连铸坯坯头的信息。具体地，已切连铸坯7按照设定的速度从左往右运动，已切连铸坯7的坯头先后触发各个光电开关6；由于每个光电开关6的位置确定，因此各个光电开关触发的时刻对应的已切连铸坯7的坯头位置也是确定的。在各个光电开关6触发的同时，摄像器抓拍此时已切连铸坯7的坯尾的位置信息，从而可以获取一组已切连铸坯长度的数值，再对这一组数据进行处理可以提高测量的精准性。

实施例二

本实施例二的测长装置的第一坯头信息测量单元和坯尾信息测量单元均为摄像器，其中获取已切连铸坯7的坯头信息的为第一摄像器，获取已切连铸坯7的坯尾信息的为第二摄像器。连铸坯2被定尺装置定尺切割以后得到已切连铸坯7，已切连铸坯7按照设定的速度朝测长装置的方向运动。一旦已切连铸坯7的坯头进入第一摄像器的检测视野时，同时抓拍存储第一摄像器和第二摄像器分别摄取的所述坯头图像信息和所述坯尾图像信息。第一信息处理单元根据所述抓拍存储 的坯头图像信息和坯尾图像信息计算出已切连铸坯7的长度。

随着已切连铸坯7按照设定的速度从左往右运动，第一摄像器和第二摄像器按照设定间隔分别连续抓取已切连铸坯7的坯头信息和坯尾信息并发送给第一信息处理单元。因此，通过抓取多个时刻已切连铸坯7的坯头和坯尾的位置信息，也可以获取一组已切连铸坯长度的数值，再对这一组数据进行处理可以提高测量的精准性。

本实施例二中，所述第一信息处理单元包括第一坯头标定数据子模块、坯尾标定数据子模块和第一比对数据子模块；所述第一坯头标定数据子模块给出测量坯头信息的标尺；所述坯尾标定数据子模块给出测量坯尾信息的标尺；所述第一比对数据子模块用于获取坯头、坯尾分别在与之对应的标尺上的位置，从而求出已切连铸坯长度的多个数值。

和实施例一中原理相同的是，为了便于对已切连铸坯7的坯头和坯尾的位置信息的获取，优选第一信息处理单元还包括第一坯头跟踪数据子模块和坯尾跟踪数据子模块。其中，第一坯头跟踪数据子模块用于根据所述坯头图像信息给出跟踪线动态跟踪坯头；坯尾跟踪数据子模块用于根据所述坯尾图像信息给出跟踪线动态跟踪坯尾。

值得强调的是，本实施例二中第一信息处理单元对已切连铸坯7的坯头信息的处理方式和实施例一中不同，自然第一信息处理单元中包含的模块也会有所不同。上述实施例一中第一信息处理单元对已切连铸坯7的坯头信息的处理可以采用任何现有技术中公开的方式进行处理，由于处理方法多且显而易见，因此在实施例一中不予以详细阐述。

上述实施例的测长装置可以获取已切连铸坯7的长度，从而能够及时发现不符合要求的连铸坯，进而及时对定尺装置或者系统的其他结构进行修正，以便最终提高产品合格率。

此外，本申请的连铸坯定尺测长系统的还包括定尺装置。其中， 定尺装置包括切割连铸坯2的切割机3，获取所述连铸坯2的坯头信息的第二坯头信息测量单元，以及与所述切割机3和第二坯头信息测量单元连接的第二信息处理单元；所述第二信息处理单元根据所述第二坯头信息测量单元的信号以及定尺数值确定所述切割机3的切割运动。

需要注意的是，定尺装置是对连铸坯2进行定尺切割，因此定尺装置中获取的坯头信息是指待切割的连铸坯的坯头的信息，而不是已切连铸坯7的信息。

本申请中，所述第二信息处理单元包括定尺模块，其工作原理请参见图2。所述定尺模块包括第二坯头标定数据子模块和第二比对数据子模块；所述第二坯头标定数据子模块用于给出测量坯头信息的标尺H11；所述第二比对数据子模块用于获取坯头在所述标尺上的位置。为了准确控制连铸坯的切割时机，优选所述第二信息处理单元还包括第二坯头跟踪数据子模块。定尺装置首先在标尺上设定一个标记线H13，当第二坯头跟踪数据子模块给出的跟踪线H12和所述标记线重合时，所述第二信息处理单元输出切割信号控制切割机3完成连铸坯2的定长切割，得到长度为L1的连铸坯。在切割机3对连铸坯2进行切割的过程中，切割机3会跟随连铸坯2一起运动，并在切割完成之后又回到原始位置等待下一次切割。而连铸坯2一般是在输送辊道1的带动下继续输送进入下一道工序。其中，切割机3优选为火焰切割机3。

为了使得系统紧凑、维护方便，第二信息处理单元可以和测长装置的第一信息处理单元集成在同一计算机4上。并且，为了使得测长装置测得的连铸坯长度可以对定尺装置起到修正作用，优选第一信息处理单元和第二信息处理单元连接。第二信息处理单元根据第一信息处理单元得到的已切连铸坯长度对切割机3的切割运动进行调整，从而修正连铸坯的长度。

此外，所述第二坯头信息测量单元可以是获取坯头位置信息的摄像器，该摄像器可以和测长装置中获取坯尾信息的摄像器为同一个摄 像器5，从而减少摄像器的使用数量、节约投资成本，同时使得系统紧凑、维护方便。

本申请中涉及到的摄像器可以为对可见光敏感的普通光学器件，优选所有摄像器为数字相机。

本申请还提供一种连铸坯定尺测长方法，包括以下步骤：

S1、设置定尺装置的定尺长度设定值，并根据所述定尺长度设定值控制切割机3的切割运动；

S2、同时获取已切连铸坯7的坯头信息和坯尾信息；

S3、根据所述S2中获取的坯头信息和坯尾信息计算出已切连铸坯7的长度。

其中，当坯头信息通过光电开关6获取，坯尾信息通过摄像器获取时，S2包括以下步骤：

S201、在所述定尺装置的下游依次设置摄像器和光电开关6；

S202、当所述光电开关6检测到已切连铸坯7的坯头时，此时由所述光电开关6的位置确定所述已切连铸坯7的坯头位置；同时所述摄像器抓拍存储当前时刻所述已切连铸坯7的坯尾图像信息。

此外，当坯头信息和坯尾信息都通过摄像器获取时，S2包括以下步骤：

S201、在所述定尺装置的下游依次设置第一摄像器和第二摄像器，并设定所述第一摄像器和第二摄像器的抓拍时间间隔；

S202、当所述已切连铸坯7的坯头进入所述第二摄像器的检测视野时，启动同步抓拍存储进程，此时所述第二摄像器连续抓拍存储所述已切连铸坯7的坯头图像信息，所述第一摄像器连续抓拍存储所述已切连铸坯7的坯尾图像信息。

在坯头和坯尾信息都通过摄像器获取的基础上，本申请的测长方法还包括：

S4、获取一组所述已切连铸坯7的长度测量值，并取该组测量值 中与定尺长度设定值最接近的一个数值，或者该组测量值中的中值中值作为已切连铸坯7的长度值作为修正参照值；

S5、根据S4中的所述修正参照值对定尺装置的定尺长度进行修正。

此外，S3包括：

S301、将所述S2中获取的坯头信息和坯尾信息输入第一信息处理单元中；

S302、所述第一信息处理单元对所述坯头信息和坯尾信息进行处理和计算，得到已切连铸坯7的长度。

根据上述S2中的信息获取方式的不同，S3中第一信息处理单元的模块也不同，与之对应，对坯头信息和坯尾信息的处理和计算方法也就不同。例如当坯头信息是通过光电开关6确定时，此时第一信息处理单元中自然需要包括相应的计算模块求出坯头的位置；当坯头信息是通过摄像器确定时，此时第一信息处理单元中自然需要相应的模块能够将摄像器获取的图像信息转换成位置信息。

综上所述，本申请的连铸坯定尺测长方法的工作原理请参见图3。

下面提供一组根据本申请的方法测到的已切连铸坯7的长度数据，依次为10704mm、10707mm、10705mm、10706mm、10708mm、10709mm、10707mm、10705mm、10706mm。该组测量值中的各个数值由每一张抓拍存储的坯头图像信息及其对应的坯尾图像信息计算出，此时对应的坯头和坯尾信息都由摄像器获取。该根已切连铸坯7长度对应的定尺长度设定值为10700mm。根据上述一种方案，已切连铸坯7的长度为一组测量值中与定尺长度设定值最接近的数值，因此，该根已切连铸坯7长度的最终输出结果为10704mm；根据上述包括的另一种方案，已切连铸坯7的长度为一组测量值中的中值，因此，该根已切连铸坯7长度的最终输出结果为10706mm。最后可以根据得到的最终输出结果对定尺装置的值进行修正，进而使切割出来的不同连铸坯长度偏差稳定在允许范围内，从而提高产 品合格率。

当然需要强调的是，一组已切连铸坯7长度的数值个数并不唯一确定，具体可以根据不同工作条件进行不同的设定。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种连铸坯定尺测长系统，包括定尺装置，其特征在于，还包括用于测取已切连铸坯长度的测长装置；所述测长装置位于所述定尺装置的下游，包括用于获取已切连铸坯的坯头信息的第一坯头信息测量单元，用于获取所述已切连铸坯的坯尾信息的坯尾信息测量单元，以及与所述第一坯头信息测量单元和坯尾信息测量单元连接的第一信息处理单元；所述第一信息处理单元根据所述第一坯头信息测量单元和所述坯尾信息测量单元的信号计算出所述已切连铸坯的长度，

所述坯尾信息测量单元为摄像器，所述信息处理单元包括坯尾标定数据子模块和第一比对数据子模块；所述坯尾标定数据子模块给出测量坯尾信息的标尺；所述第一比对数据子模块用于获取所述已切连铸坯的坯尾在所述标尺上的位置。

2.根据权利要求1所述的连铸坯定尺测长系统，其特征在于，所述第一坯头信息测量单元为光电开关；

所述第一信息处理单元还包括坯尾跟踪数据子模块，用于给出跟踪线动态跟踪坯尾；所述第一比对数据子模块比对所述跟踪线在标尺上的位置从而计算出已切连铸坯的长度。

3.根据权利要求1所述的连铸坯定尺测长系统，其特征在于，所述第一坯头信息测量单元为摄像器；所述信息处理单元包括第一坯头标定数据子模块；所述第一坯头标定数据子模块给出测量坯头信息的标尺；所述第一比对数据子模块用于获取已切连铸坯的坯头在与之对应的标尺上的位置；

所述第一信息处理单元还包括坯尾跟踪数据子模块，用于给出跟踪线动态跟踪坯尾；所述第一比对数据子模块比对所述跟踪线在标尺上的位置从而计算出已切连铸坯的长度。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的连铸坯定尺测长系统，其特征在于，所述定尺装置包括切割连铸坯的切割机，获取所述连铸坯的坯头信息的第二坯头信息测量单元，以及与所述切割机和第二坯头信息测量单元连接的第二信息处理单元；所述第二信息处理单元根据所述第二坯头信息测量单元的信号以及定尺数值确定所述切割机的切割运动。

5.根据权利要求4所述的连铸坯定尺测长系统，其特征在于，所述第二信息处理单元包括定尺模块；所述定尺模块包括第二坯头标定数据子模块和第二比对数据子模块；所述第二坯头标定数据子模块用于给出测量坯头信息的标尺；所述第二比对数据子模块用于获取坯头在所述标尺上的位置。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的连铸坯定尺测长系统进行定尺测长的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设置定尺装置的定尺长度设定值，并根据所述定尺长度设定值控制切割机的切割运动；

S2、同时获取已切连铸坯的坯头信息和坯尾信息；

S3、根据所述S2中获取的坯头信息和坯尾信息计算出已切连铸坯的长度，

所述S2包括：

在所述定尺装置的下游设置摄像器，摄像器抓拍存储当前时刻所述已切连铸坯的坯尾图像信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述S2包括：

S201、在所述定尺装置的下游依次设置摄像器和光电开关；

S202、当所述光电开关检测到已切连铸坯的坯头时，此时由所述光电开关的位置确定所述已切连铸坯的坯头位置；同时所述摄像器抓拍存储当前时刻所述已切连铸坯的坯尾图像信息。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述摄像器为第一摄像器，所述S2包括：

S201、在所述定尺装置的下游依次设置第一摄像器和第二摄像器，并设定所述第一摄像器和第二摄像器的抓拍时间间隔；

S202、当所述已切连铸坯的坯头进入所述第二摄像器的检测视野时，启动同步抓拍存储进程，此时所述第二摄像器连续抓拍存储所述已切连铸坯的坯头图像信息，所述第一摄像器连续抓拍存储所述已切连铸坯的坯尾图像信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

S4、获取一组所述已切连铸坯的长度测量值，并取该组测量值中与定尺长度设定值最接近的一个数值，或者该组测量值中的中值作为已切连铸坯的长度值作为修正参照值；

S5、根据S4中的所述修正参照值对定尺装置的定尺长度进行修正。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：

S301、将所述S2中获取的坯头信息和坯尾信息输入第一信息处理单元中；

S302、所述第一信息处理单元对所述坯头信息和坯尾信息进行处理和计算，得到已切连铸坯的长度。