CN104959563B - 一种激光定尺校准装置及其校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光定尺校准装置及校准方法，其装置包括横梁、滑轨、滑块、可调激光头支架、激光头、压缩空气软管、耐热管和刻度尺，刻度尺通过滑槽一安装在横梁前侧面，激光头固装在可调激光头支架内安装于滑块上部；校准装置通过支撑架安装于切割车上。校准方法包括：安装校准装置；根据计划定尺及钢种收缩率确定切割设定定尺；切割铸坯校准，观察激光线是否正好落在定尺挡板与铸坯端部之间；铸坯偏斜调整，确认整条激光线刚好落入定尺挡板与铸坯端部后在进行定尺切割；对铸坯进行切割。本发明可在铸坯切割前及时发现铸坯长短尺和切斜问题，保证铸坯定尺准确无切斜，实现质量可控和成本的降低，具有结构简单、使用方便、校准定尺准确的优点。

Description

一种激光定尺校准装置及其校准方法

技术领域

本发明涉及一种铸坯定尺校准装置及其校准方法，尤其是一种应用激光线对铸坯定尺进行校准的装置及其校准方法，属于铸造技术领域。

背景技术

连铸生产过程中需用火焰切割机将铸坯按计划定尺将铸坯切割成段，首先经过一切割将铸坯切割为双倍尺，双倍尺铸坯在二切割被切割为单倍尺。连铸坯定尺精度的高低直接影响铸机成本和质量，定尺过长将导致浪费，定尺过短则导致质量废品，在铸坯定尺公差允许的范围内，铸坯定尺控制误差越小越有利于降低成本。在铸坯定尺系统使用机械挡板定尺工艺时，其原理为通过移动定尺挡板位置来改变铸坯定尺，切割车进行定尺切割，但由于定尺挡板受到铸坯的长期反复碰撞，定尺挡板故障较多，另外由于辊道系统故障多，存在不转或不平的情况，致使在实际定尺控制时出现切割定尺划分不准确、铸坯切斜的问题，易造成铸坯长短尺或切斜的问题，对质量、成本控制造成不利影响，甚至使整支铸坯报废。

现有中国专利CN 203330371，该文献公开了一种板坯长度激光测量装置，它安装于铸坯输送辊道一侧，铸坯切割完成后，利用两个带有激光头的滑块实际测量出红坯的实际长度，用以确定和修正红外摄像定尺测出的尺寸的偏差，但该技术方案为切割后测量铸坯长度工具，不能在切割前确定定尺情况，也不能确定定尺偏斜的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种用于铸坯连铸切割的激光定尺校准装置及其校准方法，以解决定尺划分不准、铸坯切斜的问题。

为解决这一技术问题，本发明提供了一种激光定尺校准装置，包括横梁、滑轨、滑块、可调激光头支架、激光头、压缩空气软管、耐热管和刻度尺，所述横梁的端部设有支撑架，横梁前侧面设有滑槽一，刻度尺通过该滑槽一安装在横梁前侧面，刻度尺的背面设有多个定位螺钉；所述滑轨安装在横梁的上部，滑轨两侧设有滑槽二，滑块置于滑轨上可沿滑轨滑动；所述可调激光头支架安装于滑块上部，激光头固装在可调激光头支架内；压缩空气软管插入连接在激光头上的耐热管内；校准装置整体通过支撑架安装于切割车上，横梁的长度方向与两个切割枪形成的直线方向垂直。

所述滑块包括滑块本体、螺杆、弹簧和钢球，所述滑块本体设有与滑轨适配的凹槽，凹槽的两侧壁上设有螺孔，螺孔的位置与滑轨的滑槽二适配，螺孔内依次放置钢球和弹簧后旋紧螺杆，钢球卡入滑轨的滑槽二内。

所述激光头采用绿光一字线激光头。

本发明还提供了一种利用激光定尺校准装置的校准方法，包括如下步骤：

1）安装校准装置：将校准装置置于切割枪与定尺挡板之间、通过支撑架安装在切割车上，横梁的长度方向与两个切割枪形成的直线方向垂直，使校准装置发出的激光线与两切割枪形成的直线平行；

2）根据计划定尺及钢种收缩率确定切割设定定尺，调整刻度尺的零点对准两个切割枪形成的直线，将滑块移动至设定尺寸的刻度位置；

3）切割铸坯校准：移动铸坯一端顶靠在定尺挡板处，移动切割车观察激光线是否正好落在定尺挡板与铸坯端部之间：若激光线落在定尺挡板上，说明铸坯短尺，若激光线落在铸坯上说明铸坯长尺，此时需进行调整，直至激光线正好落在定尺挡板与铸坯端部之间；

4）铸坯偏斜调整：在切割前将激光线对准铸坯与定尺挡板之间一侧时，其另一侧若落在铸坯上或定尺挡板上，即可判断出铸坯出现偏斜，此时不进行切割，及时将铸坯调正或维修定尺挡板，确认整条激光线刚好落入定尺挡板与铸坯端部后再进行定尺切割；

5）对铸坯进行切割，然后下一段切割前重复上述步骤3）和步骤4），在计划定尺发生变化时，重复上述步骤2）、步骤3）和步骤4）。

有益效果：本发明可在铸坯切割前及时发现铸坯长短尺和切斜问题，根据定尺情况及时做出相应调整，保证铸坯定尺准确无切斜，实现质量可控和成本的降低，本发明可免去人工测量定尺来确认切割的准确性，减轻工人劳动强度；在定尺挡板出现故障后，可利用此激光校准装置将铸坯端部开至激光线上，进行定尺切割。本发明应用后，使得即使在用机械挡板定尺装置这一落后、粗糙定尺工艺情况下，定尺精度得到大幅提高，在二切割划分准确后可进一步减少一切割定尺公差长度，实现质量可控和成本的降低，应用后铸机定尺公差由原来的0-20mm占50%提高到占80%以上。本发明具有结构简单、使用方便、校准定尺准确的优点，具有非常广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明滑块的结构示意图；

图3为本发明的校准方法原理图；

图4为铸坯倾斜状态示意图。

图中：1横梁、2滑轨、3滑块、4可调激光头支架、5激光头、6压缩空气软管、7耐热管、8刻度尺、9滑槽一、10滑槽二、11支撑架、12滑块本体、13螺杆、14弹簧、15钢球、16铸坯、17切割枪、18切割车、19校准装置、20定尺挡板、21激光线。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。

图1所示为本发明的结构示意图。

本发明包括横梁1、滑轨2、滑块3、可调激光头支架4、激光头5、压缩空气软管6、耐热管7和刻度尺8。

所述横梁1的端部设有支撑架11，横梁1前侧面设有滑槽一9，刻度尺8通过该滑槽一9安装在横梁1前侧面，刻度尺8的背面设有多个定位螺钉，刻度尺8可沿滑槽一9平行移动并通过螺钉紧固定位。

所述滑轨2两侧设有滑槽二10，便于滑块3的行走与定位。

所述滑轨2安装在横梁1的上部。

图2所示为本发明滑块的结构示意图。

所述滑块3包括滑块本体12、螺杆13、弹簧14和钢球15，所述滑块本体12设有与滑轨2适配的凹槽，凹槽的两侧壁上设有螺孔，螺孔的位置与滑轨2的滑槽二10适配。

所述滑块3置于滑轨2上，螺孔内依次放置钢球15和弹簧14后旋紧螺杆13，钢球15卡入滑轨2的滑槽二10，保证滑块3沿滑轨2水平滑动。

所述可调激光头支架4安装于滑块3上部，可调激光头支架4可做水平和垂直角度的调节。

所述激光头5固装在可调激光头支架4内，并可随可调激光头支架4调节。

所述激光头5采用绿光一字线激光头，可在红坯上清晰的看见激光线，使用高规工业用激光头，可持续点亮5000小时。

压缩空气软管6插入连接在激光头5上的耐热管7内，用于穿线和通压缩空气，利用压缩空气冷却电线和激光头，提高设备耐用性。

校准装置19整体通过支撑架11安装于切割车18上，位于切割枪17与定尺挡板20之间，可与切割车18同时移动，横梁1的长度方向与两个切割枪17形成的直线方向垂直。

本发明的工作原理：

本发明发出的激光线21与两切切割枪17形成的直线平行，且激光校准装置19与切割车18相连，可同时移动，故可实现在线铸坯16未切割前校准定尺是否准确和有无切斜问题，并及时调整保证定尺精度和质量。

本发明的校准方法（以板坯厚度160mm、宽度1250mm的铸坯为例，切割1.5m长度为例），包括如下步骤：

1）安装校准装置：将校准装置19置于切割枪17与定尺挡板20之间、通过支撑架11安装在切割车18上，横梁1的长度方向与两个切割枪17形成的直线方向垂直，使校准装置19发出的激光线21与两切割枪17形成的直线平行。

2）根据计划定尺及钢种收缩率确定切割设定定尺为1.5m：调整刻度尺8的零点对准两个切割枪17形成的直线，将滑块3移动至设定尺寸1.5m的刻度位置。

3）切割铸坯校准：将未进行切割的铸坯16一端顶靠在定尺挡板20上，移动切割车18观察激光线21是否正好落在定尺挡板20与铸坯16端部之间，若激光线21落在定尺挡板20上，说明铸坯16短尺，若激光线21落在铸坯16上说明铸坯16长尺，此时需进行调整，直至激光线21是否正好落在定尺挡板20与铸坯16端部之间，此步骤可在切割前确定铸坯定尺情况。避免铸坯长短尺铸坯的出现。

4）铸坯偏斜调整：在出坯辊道故障或定尺挡板20故障（间隙大）时易出现铸坯16偏斜现象，在铸坯16偏斜的情况下切割铸坯，将出现铸坯一端长，另一端短的切斜质量问题，可造成成本浪费，如定尺短的一端不够设定定尺导致铸坯短尺报废。因切割车18与激光线21相对位置固定，出现铸坯16偏斜问题时，在切割前将激光线21对准铸坯16与定尺挡板20之间一侧时，其另一侧若落在铸坯16上或定尺挡板20上，即可判断出铸坯16出现偏斜（如图4所示），此时不进行切割，及时将铸坯16调正或维修定尺挡板20，确认整条激光线21刚好落入定尺挡板20与铸坯16端部后再进行定尺切割，此步骤可在切割前确定铸坯是否切斜问题，避免铸坯切斜质量问题的出现。

5）对铸坯16进行切割：下一段切割前重复上述步骤3）和步骤4）,在计划定尺发生变化时，重复上述步骤2）、步骤3）和步骤4）。

本发明可在铸坯切割前及时发现铸坯长短尺和切斜问题，根据定尺情况及时做出相应调整，保证铸坯定尺准确无切斜，实现质量可控和成本的降低，本发明可免去人工测量定尺来确认切割的准确性，减轻工人劳动强度；在定尺挡板出现故障后，可利用此激光校准装置将铸坯端部开至激光线上，进行定尺切割。本发明应用后，使得即使在用机械挡板定尺装置这一落后、粗糙定尺工艺情况下，定尺精度得到大幅提高，在二切割划分准确后可进一步减少一切割定尺公差长度，实现质量可控和成本的降低，应用后铸机定尺公差由原来的0-20mm占50%提高到占80%以上。本发明具有结构简单、使用方便、校准定尺准确的优点，具有非常广泛的应用前景。

本发明上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。

Claims (4)

1.一种激光定尺校准装置，其特征在于：包括横梁（1）、滑轨（2）、滑块（3）、可调激光头支架（4）、激光头（5）、压缩空气软管（6）、耐热管（7）和刻度尺（8），所述横梁（1）的端部设有支撑架（11），横梁（1）前侧面设有滑槽一（9），刻度尺（8）通过该滑槽一（9）安装在横梁（1）前侧面，刻度尺（8）的背面设有多个定位螺钉；所述滑轨（2）安装在横梁（1）的上部，滑轨（2）两侧设有滑槽二（10），滑块（3）置于滑轨（2）上可沿滑轨（2）滑动；所述可调激光头支架（4）安装于滑块（3）上部，激光头（5）固装在可调激光头支架（4）内；压缩空气软管（6）插入连接在激光头（5）上的耐热管（7）内；校准装置（19）整体通过支撑架（11）安装于切割车（18）上，横梁（1）的长度方向与两个切割枪（17）形成的直线方向垂直。

2.根据权利要求1所述的激光定尺校准装置，其特征在于：所述滑块（3）包括滑块本体（12）、螺杆（13）、弹簧（14）和钢球（15），所述滑块本体（12）设有与滑轨（2）适配的凹槽，凹槽的两侧壁上设有螺孔，螺孔的位置与滑轨（2）的滑槽二（10）适配，螺孔内依次放置钢球（15）和弹簧（14）后旋紧螺杆（13），钢球（15）卡入滑轨（2）的滑槽二（10）内。

3.根据权利要求1或2所述的激光定尺校准装置，其特征在于：所述激光头（5）采用绿光一字线激光头。

4.一种利用权利要求1-3任一项所述激光定尺校准装置的校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）安装校准装置：将校准装置（19）置于切割枪（17）与定尺挡板（20）之间、通过支撑架（11）安装在切割车（18）上，横梁（1）的长度方向与两个切割枪（17）形成的直线方向垂直，使校准装置（19）发出的激光线（21）与两切割枪（17）形成的直线平行；

2）根据计划定尺及钢种收缩率确定切割设定定尺：调整刻度尺（8）的零点对准两个切割枪（17）形成的直线，将滑块（3）移动至设定尺寸的刻度位置；

3）切割铸坯校准：移动铸坯（16）一端顶靠在定尺挡板（20）处，移动切割车（18）观察激光线（21）是否正好落在定尺挡板（20）与铸坯（16）端部之间，若激光线（21）落在定尺挡板（20）上，说明铸坯（16）短尺，若激光线（21）落在铸坯（16）上说明铸坯（16）长尺，此时需进行调整，直至激光线（21）是否正好落在定尺挡板（20）与铸坯（16）端部之间；

4）铸坯偏斜调整：在切割前将激光线（21）对准铸坯（16）与定尺挡板（20）之间一侧时，其另一侧若落在铸坯（16）上或定尺挡板（20）上，即可判断出铸坯（16）出现偏斜，此时不进行切割，及时将铸坯（16）调正或维修定尺挡板（20），确认整条激光线（21）刚好落入定尺挡板（20）与铸坯（16）端部后再进行定尺切割；

5）对铸坯（16）进行切割，然后下一段切割前重复上述步骤3）和步骤4），在计划定尺发生变化时，重复上述步骤2）、步骤3）和步骤4）。