CN110639965B - 一种轧钢生产用测重装置、输送装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轧钢生产用测重装置、输送装置及方法，包括长度测量装置、轮廓扫描仪和控制系统；所述轮廓扫描仪设置在辊道输送线中部，所述轮廓扫描仪能够允许待测件通过并扫描待测件的断面形状；所述长度测量装置包括设置在辊道输送线一侧的金属检测器，所述金属检测器能够检测到待测件是否到达金属检测器的检测位置；所述长度测量装置还包括与驱动电机的输出轴同轴设置的码盘，所述码盘能够检测驱动电机输出轴转动的角度。本发明够避免设置与待测件等长的输送辊道及测重元件，减少待测件在辊道上停留的时间，避免对轧制质量的影响，能够实现长度数值较大的待测件重量测量。

Description

一种轧钢生产用测重装置、输送装置及方法
技术领域
本发明属于测重装置技术领域，具体涉及一种轧钢生产用测重装置、输送装置及方法。
背景技术
在轧钢生产中，成材率一直是各生产厂衡量及提高经济效益的关键指标。但由于称重方式限制，一般仅进行坯料及成品的重量计量。坯料称重一般选择在加热炉前设置一段与坯料长度相适应的辊道，并在辊道处设置称重元件进行称重。
而随着棒、线材及型钢生产技术的发展，直接轧制以及无头轧制已经开始应用到实际生产当中，提高了轧线的成材率，成为各新建生产厂所采用的工艺。由于直接轧制取消了生产线上二次加热的加热炉，因此坯料或中间工序轧件在各工序间的运送时间要尽可能短，以保证进入轧机的温度。
发明人认为，各轧制工序间，特别是连轧生产线，由于轧件长度数值较大，若要设置称重元件，必须设置与待测件等长的输送辊道，会使得生产线的占地面积剧增，因此难以进行单独称重；只能在产品完全轧制成型后，绑扎成捆称重。
同时，设置与待测件等长的输送辊道及称重元件的方式会延长坯料进入加热炉的时间，影响轧制质量。
发明内容
本发明的第一目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种轧钢生产用测重装置，能够避免设置与待测件等长的输送辊道及测重元件，减少待测件在辊道上停留的时间，避免对轧制质量的影响，能够实现长度数值较大的待测件重量测量。
本发明的第二目的是提供一种轧钢生产用测重方法，基于上述轧钢生产用测重装置，指导轧钢生产过程中坯料、轧制件或成品的重量测量。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种轧钢生产用测重装置，包括设置在辊道输送线中部的轮廓扫描仪、设置在辊道输送线一侧的金属检测器以及与驱动电机中输出轴同轴设置的码盘。
所述轮廓扫描仪能够允许待测件通过并扫描待测件的断面形状；所述金属检测器能够检测到待测件是否到达金属检测器的检测位置；所述码盘能够检测驱动电机输出轴转动的角度；所述测重装置分别与轮廓扫描仪、金属检测器、码盘信号连接。
所述测重装置能够根据轮廓扫描仪的断面信息得出规则形状的待测件断面面积；所述测重装置能够根据码盘的转动角度信息以及金属检测器的信号时间间隔得出规则形状的待测件长度数值；所述测重装置能够根据规则形状待测件的断面面积、长度数值以及待测件的预设密度来得到待测件的重量。
进一步，所述金属检测器为光电反射式传感器，所述光电反射式传感器能够通过光电信号是否被阻挡来判断待测件是否到达金属检测器所对应的位置。
一种轧钢生产用输送装置，利用了所述的轧钢生成用测重装置，包括辊道输送线，所述辊道输送线的中部安装有所述轮廓扫描仪，所述辊道输送线的一侧设有所述金属检测器，所述辊道输送线中驱动辊与驱动电机同轴设置，驱动电机的输出轴与码盘固定连接。
一种轧钢生产用测重方法，利用了轧钢生产用输送装置，包括以下步骤：
将规则形状的待测件放置于辊道输送线上部，使得待测件沿着辊道输送线的输送方向输送；
待测件的前端到达金属检测器位置后，码盘开始记录角度信息，当待测件的后端从金属检测器的位置远离后，码盘停止记录角度信息，测重装置码盘记录的角度信息与辊道输送线中驱动辊的半径得到待测件的长度数值；
当待测件的前端到达金属检测器位置后，轮廓扫描仪扫描得到待测件的断面信息，测重装置根据断面信息得到待测件的断面面积；
测重装置根据待测件的断面面积、长度数值及预设密度数值来得到待测件的重量。
本发明的有益效果：
1)本发明在待测件的运行过程中，通过测量待测件的断面面积、长度及预设密度，就可以计算出待测件的重量。不用设置与待测件等长的输送辊道以及称重元件，可以极大地减少输送辊道的长度，减少了待测件在各工序间的运送时间，同时减少了设备，也减少了设备投资及维护。
各工序设备之间可以在需要计量的位置增加轮廓扫描仪、金属扫描仪及码盘，就可以实现测重功能，可以实现各工序的精准化管理。
2)采用环状结构的轮廓扫描仪，所述待测件能够从轮廓扫描仪的环状内腔中穿过，所述轮廓扫描仪的内环面设有检测探头。这种设置方式使得轮廓扫描仪不会影响待测件的前进，同时可以实现待测件的断面精确扫描。
3)采用码盘与驱动电机的输出轴同轴设置的方式，能够通过检测驱动电机输出轴的转动角度以及驱动辊的半径数值来测量待测件的长度。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
图1为本发明实施例2中整体结构示意图；
图2为本发明实施例2中轮廓扫描仪等部分结构示意图。
图中：1、驱动辊；2、驱动电机；3、码盘；4、金属检测器；5、轮廓扫描仪；6、辊道输送线；7、待测件。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征；步骤；操作；器件；组件和/或它们的组合。
该方案可利用目前成熟的成像技术(轮廓扫描仪)、测长技术及计算机二级系统计算出各工序中待测件的重量，可以简化坯料进入加热炉或直接进入轧机的时间，减少坯料的温降，节省入炉区域的设备长度，设备重量，并解决了由于轧件长度长无法称重的问题，为实现轧线的智能化生产和轧线的精准化管理提供了保障。
轮廓扫描仪扫描断面以及金属检测器和码盘的工作原理都属于现有技术，此处不再赘述，但是不应认为是不清楚的。
需要指出的是，本方案中轧钢生产用测重装置针对的是规则形状的轧件或者坯料，如型钢、棒料、长方体物料等。即轮廓扫描仪得到的待测件断面因为规则且不变的形状及尺寸。
实施例1
如图1-2所示，本实施例提供一种轧钢生产用测重装置，包括设置在辊道输送线6中部的轮廓扫描仪5、设置在辊道输送线6一侧的金属检测器4以及与驱动电机2中输出轴同轴设置的码盘3。
在一些实施方式中，所述辊道输送线6具有设定前进方向，待测件7在辊道输送线6中应向到达轮廓扫描仪5位置，然后到达金属检测器4位置，轮廓扫描仪5与金属检测器4之间的距离应小于待测件7的最小距离。
所述轮廓扫描仪5能够允许待测件7通过并扫描待测件7的断面形状；所述金属检测器4能够检测到待测件7是否到达金属检测器4的检测位置；所述码盘3能够检测驱动电机2输出轴转动的角度；所述测重装置分别与轮廓扫描仪5、金属检测器4、码盘3信号连接。
所述测重装置能够根据轮廓扫描仪5的断面信息得出规则形状的待测件7断面面积；所述测重装置能够根据码盘3的转动角度信息以及金属检测器4的信号时间间隔得出规则形状的待测件7长度数值；所述测重装置能够根据规则形状待测件7的断面面积、长度数值以及待测件7的预设密度来得到待测件7的重量。
具体的，此处的辊道输送线6在不影响使用的情况下也可以更换成其他结构的输送线，此处不做更多限制。
在待测件7由坯料进入第一轧制设备，以及轧制件在不同轧制设备之间转运时，必然会利用到辊道输送线6之类的转运设备，在现有的转运设备上安装测重装置即可，不需要设置专门的测重用输送辊道，同时在不同设备之间转运用的辊道输送线6长度不受到待测件7长度的限制。
所述轮廓扫描仪5为环状结构，所述待测件7能够从轮廓扫描仪5的环状内腔中穿过，所述轮廓扫描仪5的内环面设有检测探头。
所述轮廓扫描仪5通过连接架与辊道输送线6的安装架固定。
所述轮廓扫描仪5的下部设有支撑架，所述支撑架通过地面支撑。
所述轮廓扫描仪5具有内部通道，所述内部通道与设置在轮廓扫描仪5内环面的喷头连通，所述内部通道通过外部空气压缩机供气。
述金属检测器4为光电反射式传感器，所述光电反射式传感器能够通过光电信号是否被阻挡来判断待测件7是否到达金属检测器4所对应的位置。
实施例2
如图1-2所示，本实施例提供一种轧钢生产用输送装置，利用了所述的轧钢生成用测重装置，包括辊道输送线6，所述辊道输送线6的中部安装有所述轮廓扫描仪5，所述辊道输送线6的一侧设有所述金属检测器4，所述辊道输送线6中驱动辊1与驱动电机2同轴设置，驱动电机2的输出轴与码盘3固定连接。
实施例3
本实施例提供一种轧钢生产用测重方法，利用了轧钢生产用输送装置，包括以下步骤：
将规则形状的待测件7放置于辊道输送线6上部，使得待测件7沿着辊道输送线6的输送方向输送。
待测件7的前端到达金属检测器4位置后，码盘3开始记录角度信息，当待测件7的后端从金属检测器4的位置远离后，码盘3停止记录角度信息，测重装置码盘3记录的角度信息与辊道输送线6中驱动辊1的半径得到待测件7的长度数值。
当待测件7的前端到达金属检测器4位置后，测重装置控制轮廓扫描仪5中成像系统工作，将断面形状及尺寸传输至控制系统内，测重装置根据断面信息得到待测件7的断面面积。
测重装置根据待测件7的断面面积、长度数值及预设密度数值来得到待测件7的重量。
将各工序中待测件7的重量存储至控制系统内，也可以自动生成报表。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种轧钢生产用测重装置，其特征在于，包括：
设置在辊道输送线中部的轮廓扫描仪，所述轮廓扫描仪能够允许待测件通过并扫描待测件的断面形状；
设置在辊道输送线一侧的金属检测器，所述金属检测器能够检测到待测件是否到达金属检测器的检测位置；
与驱动电机中输出轴同轴设置的码盘，所述码盘能够检测驱动电机输出轴转动的角度；
所述测重装置分别与轮廓扫描仪、金属检测器、码盘信号连接，所述测重装置能够根据轮廓扫描仪的断面信息得出规则形状的待测件断面面积；
所述测重装置能够根据码盘的转动角度信息以及金属检测器的信号时间间隔得出规则形状的待测件长度数值；
所述测重装置能够根据规则形状待测件的断面面积、长度数值以及待测件的预设密度来得到待测件的重量。
2.根据权利要求1所述的轧钢生产用测重装置，其特征在于，所述轮廓扫描仪为环状结构，所述待测件能够从轮廓扫描仪的环状内腔中穿过，所述轮廓扫描仪的内环面设有检测探头。
3.根据权利要求1所述的轧钢生产用测重装置，其特征在于，所述轮廓扫描仪通过连接架与辊道输送线的安装架固定。
4.根据权利要求1所述的轧钢生产用测重装置，其特征在于，所述轮廓扫描仪的下部设有支撑架，所述支撑架通过地面支撑。
5.根据权利要求1所述的轧钢生产用测重装置，其特征在于，所述轮廓扫描仪具有内部通道，所述内部通道与设置在轮廓扫描仪内环面的喷头连通，所述内部通道通过外部空气压缩机供气。
6.根据权利要求1所述的轧钢生产用测重装置，其特征在于，所述金属检测器为光电反射式传感器，所述光电反射式传感器能够通过光电信号是否被阻挡来判断待测件是否到达金属检测器所对应的位置。
7.一种轧钢生产用输送装置，利用了权利要求1-6中任意一项所述的轧钢生产 用测重装置，其特征在于，包括辊道输送线，所述辊道输送线的中部安装有所述轮廓扫描仪，所述辊道输送线的一侧设有所述金属检测器，所述辊道输送线中驱动辊与驱动电机同轴设置，驱动电机的输出轴与码盘固定连接。
8.一种轧钢生产用测重方法，利用了权利要求7中的轧钢生产用输送装置，其特征在于，包括以下步骤：
将规则形状的待测件放置于辊道输送线上部，使得待测件沿着辊道输送线的输送方向输送；
待测件的前端到达金属检测器位置后，码盘开始记录角度信息，当待测件的后端从金属检测器的位置远离后，码盘停止记录角度信息，测重装置码盘记录的角度信息与辊道输送线中驱动辊的半径得到待测件的长度数值；
当待测件的前端到达金属检测器位置后，轮廓扫描仪扫描得到待测件的断面信息，测重装置根据断面信息得到待测件的断面面积；测重装置根据待测件的断面面积、长度数值及预设密度数值来得到待测件的重量。
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