CN109059809A - 一种采集带钢上下表面毛刺和浪形数据的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采集带钢上下表面毛刺和浪形数据的方法；本方法包括六个采集步骤，通过在带钢边部采用上下两个激光扫描仪对上下表面进行数据采集，并配合相应的运行机构带动两个激光扫描仪进行位移，采集数据并对数据进行存储的整个过程。本发明的采集方法是在待测带钢的外边缘上、下对称设置两激光扫描仪，通过驱动装置驱动激光扫描仪按照规定要求行走，对待测带钢的上表面和下表面的毛刺同时进行数据采集，并将采集到的数据存储，可将采集到的数据向用户提供边部毛刺和浪形的准确信息，为用户对生产设备状态的调整、生产参数设定提供数据依据，为最终提高带钢边部质量提供了有效的检测手段，相对于单面对带钢毛刺数据的采集精度更高。

Description

一种采集带钢上下表面毛刺和浪形数据的方法

技术领域

本发明涉及一种采集带钢毛刺和浪形数据的方法，尤其涉及一种对带钢边缘毛刺和浪形进行双向数据采集的方法。

背景技术

硅钢带钢在边部剪切生产过程中，边部毛刺和浪形以及实际宽度是硅钢带钢质量的重要控制因素。带钢边部毛刺和浪形应该控制在合理的范围内，如果毛刺和浪形的大小超过了范围，就形成了带钢的质量缺陷。同时，带钢的实际宽度也必须加以检验和复合，以确保满足尺寸公差的要求。

带钢边部毛刺有大致分几种：连续性的毛刺超差；断续性的毛刺超差且有亮点(白点)；微小翻边或折皱。

带钢边部毛刺产生的原因大体有两种，一种是轧制过程中生成的毛刺，这种毛刺经常会伴随带钢边部的边浪瑕疵；另一种是在边部剪切过程中，由于剪切形成的边部毛刺，这种毛刺主要集中在带钢的边部10mm以内的区域。带钢边部剪切在正常剪切条件下，上下滚剪刀之间存在一定的间隙，不同的间隙值设定会导致不同的毛刺，间隙越小毛刺越小；剪切时，刀具的重合度应不大于带钢厚度的一半，正常剪切条件下，重合度越好，毛刺越小。

出于设备重复精度的影响，装卸刀具和调整设备时经常出现边部毛刺超差问题。

带钢边浪的实质是由于板带边部的某些区域所受的瞬时力超过了板带材料的屈服强度而导致局部塑性变形，外力消失后变形无法恢复，外观表现为边浪。在实际生产过程中，由边部剪切导致的边部毛刺和浪形经常出现，成为导致带钢缺陷的重要原因。

为了避免毛刺和边部浪形对带钢质量的影响，硅钢生产线在生产过程中，会对生产成品进行取样检测，即在带钢的头部剪切大约1米长度的样板，并对样板边部毛刺和浪形进行离线检测。

现有对带钢毛刺检测的方式主要通过测量仪器对带钢的上表面进行数据采集，但是实际情况中毛刺的方向是分散的，在上表面、下表面以及侧端面都有可能存在毛刺，现有测量仅针对一侧面的数据进行采集，对带钢所采集的信息数据精度不高，存在很大的误差，无法达到带钢出厂的要求。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的问题，提供一种对待测带钢进行检测，并通过采集到的数据直接向用户提供边部毛刺和浪形的准确数据，为用户对生产设备状态调整、生产参数设定提供数据依据，为最终提高带钢边部质量提供了有效的检测手段的采集方法。

本发明的技术方案是：一种采集带钢上下表面毛刺和浪形数据的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤(1)：将待采集的带钢置于一检验平台上，并将带钢的毛刺端伸出于检验平台的一部分，调整机电行走机构中的上、下激光扫描仪，使带钢毛刺伸出端位于上下两个激光扫描仪之间；

步骤(2)：在带钢伸出端的上、下位置处，根据用户所提供的参数要求，对带钢表面检测系统的机电行走机构设定好相应的行走速度和行走路线，以使机电行走机构在带钢的伸出部分带动上、下两个激光扫描仪对伸出端的外边缘进行扫描，进行采集数据；

步骤(3)：启动机电行走机构，使上、下两个激光扫描仪随着机电行走机构对待检测的带钢伸出端进行实时扫描；将检测到的毛刺和浪形数据与行走机构的行走速度、行走路线进行拟合，从而计算生成整个带钢检测区域的毛刺和浪形数据；

步骤(4)：对机电行走机构中上、下两激光扫描仪采集的所有数据，通过带钢表面检测系统根据毛刺和浪形超差范围进行统计分析，确认毛刺和浪形超差是否满足质量参数设定的要求；

步骤(5)：将上述步骤(1)至步骤(4)所采集的数据进行分析，在此过程中找出检测距离突变点的坐标，通过坐标差值计算带钢的实际宽度；

步骤(6)：对机电行走机构的走行数据、上下激光扫描仪检测的所有数据，在上述步骤(1)至步骤(5)中实时进行采集的基础上，根据需要进行长时间数据存储。

优选地，所述步骤(1)中的机电行走机构包括：检验平台、驱动装置、滑轨、丝杆、拖链、支撑机构以及显示屏；所述驱动装置与所述丝杆相接；所述拖链位于该丝杆的外侧；所述丝杆通过一对支座设于所述检验平台上表面的一侧；所述滑轨铺设于所述丝杆的下方；在所述支撑机构的上下位置对称安装在有两激光扫描仪，该支承机构套设在丝杆上；所述显示屏设于所述检验平台的一侧上表面。

进一步地，还包括一对机械止挡，所述机械止挡设于所述支撑机构的两侧。

进一步地，所述驱动装置为伺服电机。

进一步地，所述显示屏靠近所述驱动装置安装。

进一步地，所述支撑机构的底部通过滑块与所述滑轨滑动相接。

本发明的采集方法是在待测带钢的外边缘上、下对称设置两激光扫描仪，通过驱动装置驱动激光扫描仪按照规定要求行走，对待测带钢的上表面和下表面的毛刺同时进行数据采集，并将采集到的数据存储，可将采集到的数据向用户提供边部毛刺和浪形的准确信息，为用户对生产设备状态的调整、生产参数设定提供数据依据，为最终提高带钢边部质量提供了有效的检测手段，相对于单面对带钢毛刺数据的采集精度更高。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、技术特征、发明目的与技术效果易于明白了解，进一步阐述本发明。

一种采集带钢上下表面毛刺和浪形数据的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤(1)：将待采集的带钢置于一检验平台上，并将带钢的待采集数据的毛刺端伸出于检验平台，调整机电行走机构中的上、下激光扫描仪，使带钢毛刺伸出端位于上、下两个激光扫描仪之间；

步骤(2)：在带钢伸出端的上、下位置处，根据用户所提供的参数要求，对带钢表面检测系统的机电行走机构设定好相应的行走速度和行走路线，以使机电行走机构在带钢的伸出部分带动上、下两个激光扫描仪对伸出端的外边缘扫描，进行数据采集；

步骤(3)：启动机电行走机构，使上、下两个激光扫描仪随着机电行走机构对待检测的带钢伸出端进行实时扫描；将检测到的毛刺和浪形数据与行走机构的行走速度、行走路线进行拟合，从而计算生成整个带钢检测区域的毛刺和浪形数据；

步骤(4)：对机电行走机构中上、下两激光扫描仪采集的所有数据，通过带钢表面检测系统根据毛刺和浪形超差范围进行统计分析，确认毛刺和浪形超差是否满足质量参数设定的要求；

步骤(5)：将上述步骤(1)至步骤(4)所采集的数据进行分析，在此过程中找出检测距离突变点的坐标，通过坐标差值计算带钢的实际宽度；

步骤(6)：对机电行走机构的走行数据、上下激光扫描仪检测的所有数据，在上述步骤(1)至步骤(5)中实时进行采集的基础上，根据需要进行长时间数据存储。

本发明中的步骤(1)中的机电行走机构主要包括：检验平台、伺服电机、滑轨、丝杆、拖链、支撑机构以及显示屏。

本发明中的伺服电机与所述丝杆相接；所述拖链位于该丝杆的外侧；所述丝杆通过一对支座设于所述检验平台上表面的一侧；所述滑轨铺设于所述丝杆的下方；在所述支撑机构的上下位置对称安装有两激光扫描仪，该支承机构套设在丝杆上；支撑机构的底部通过滑块与所述滑轨滑动相接，所述显示屏设于所述检验平台的一侧上表面。

另外，还包括一个对机械止挡，所述机械止挡设于所述支撑机构的两侧。

本发明中的上述支撑机构在伺服电机的带动下运动，使上、下激光扫描仪沿着带钢边部，对其上下表面进行数据采集。

本方法中上、下激光扫描仪可以进行光学适应性设置，以下这些参数可以定义和设置：工作距离、扫描长度、发送/接受内容、激光功率和波长、激光发射方式(连续的波或者脉冲)等。这些适应性参数设置允许激光扫描仪对不同的应用进行功能性优化，从而获得最佳的数据采集结果。

本发明中的激光扫描仪的激光测距工作原理是：两条细的激光线定位于被检测带钢的特定区域，通过光学系统定位到一个特定的角度，被照射部分的通过二维光电影像传感器获得了这部分的X/Z坐标，X轴为扫描方向，Z 轴为距离波动方向。如果材料或扫描仪沿着Y方向运动，就可以获得连续的三维表面检测。

所有的光电组件必须提供一个可用的数字量输出，这些组件构成了激光扫描仪，这个扫描仪可以标定一个工作范围，这个工作范围由扫描深度和测量距离构成，工作范围和扫描深度越小，扫描仪的分辨率越高。

本发明中上、下两激光扫描仪基于激光三角测量原理来实现对带钢边部 10mm的上下两个表面进行扫描检测，将带钢边部上表面和下表面的毛刺和浪形数据进行采集，由两激光扫描仪控制器给予数据校准和数据平均，再与配套的计算机连接进行数据分析，得出计算采集的范围内毛刺和浪形超差情况。

同时由配套的显示器可以根据检测数据进行统计与三维展示，用以模拟所检测的带钢上下两表面的情况，并评价带钢边部毛刺和浪形是否在超差许可的范围之内。

本发明的采集方法是在待测带钢的外边缘上、下对称设置两激光扫描仪，通过驱动装置驱动激光扫描仪按照规定要求行走，对待测带钢的上表面和下表面的毛刺同时进行数据采集，并将采集到的数据存储，可将采集到的数据向用户提供边部毛刺和浪形的准确信息，为用户对生产设备状态的调整、生产参数设定提供数据依据，为最终提高带钢边部质量提供了有效的检测手段，相对于单面对带钢毛刺数据的采集精度更高。

综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (6)

1.一种采集带钢上下表面毛刺和浪形数据的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤(1)：将待采集的带钢置于一检验平台上，并将带钢的待采集数据的毛刺端伸出于检验平台，调整机电行走机构中的上、下激光扫描仪，使带钢毛刺伸出端位于上、下两个激光扫描仪之间；

步骤(2)：在带钢伸出端的上、下位置处，根据用户所提供的参数要求，对带钢表面检测系统的机电行走机构设定好相应的行走速度和行走路线，以使机电行走机构在带钢的伸出部分带动上、下两个激光扫描仪对伸出端的外边缘扫描，进行数据采集；

步骤(3)：启动机电行走机构，使上、下两个激光扫描仪随着机电行走机构对待检测的带钢伸出端进行实时扫描；将检测到的毛刺和浪形数据与行走机构的行走速度、行走路线进行拟合，从而计算生成整个带钢检测区域的毛刺和浪形数据；

步骤(4)：对机电行走机构中上、下两激光扫描仪采集的所有数据，通过带钢表面检测系统根据毛刺和浪形超差范围进行统计分析，确认毛刺和浪形超差是否满足质量参数设定的要求；

步骤(5)：将上述步骤(1)至步骤(4)所采集的数据进行分析，在此过程中找出检测距离突变点的坐标，通过坐标差值计算带钢的实际宽度；

步骤(6)：对机电行走机构的走行数据、上下激光扫描仪检测的所有数据，在上述步骤(1)至步骤(5)中实时进行采集的基础上，根据需要进行长时间数据存储。

2.如权利要求1所述的采集带钢上下表面毛刺和浪形数据的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的机电行走机构包括：检验平台、驱动装置、滑轨、丝杆、拖链、支撑机构以及显示屏；所述驱动装置与所述丝杆相接；所述拖链位于该丝杆的外侧；所述丝杆通过一对支座设于所述检验平台上表面的一侧；所述滑轨铺设于所述丝杆的下方；在所述支撑机构的上下位置对称安装在有两激光扫描仪，该支承机构套设在丝杆上；所述显示屏设于所述检验平台的一侧上表面。

3.如权利要求2所述的采集带钢上下表面毛刺和浪形数据的方法，其特征在于：还包括一对机械止挡，所述机械止挡设于所述支撑机构的两侧。

4.如权利要求2所述的采集带钢上下表面毛刺和浪形数据的方法，其特征在于：所述驱动装置为伺服电机。

5.如权利要求2所述的采集带钢上下表面毛刺和浪形数据的方法，其特征在于：所述显示屏靠近所述驱动装置安装。

6.如权利要求2所述的采集带钢上下表面毛刺和浪形数据的方法，其特征在于：所述支撑机构的底部通过滑块与所述滑轨滑动相接。