CN110899385A - 拉伸弯曲矫直机视频成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拉伸弯曲矫直机视频成像装置，包括输送通道于带材入口处的正上方设置一台摄像机，所述摄像机带有电荷藕合器件图像传感器，所述摄像机连接有控制单元；所述控制单元的控制过程包括获取从所述摄像机对待矫直带材板面的图像进行周期采样得到的信息，控制单元对图像中的带材各部位的波浪进行识别，根据带材各部位带材厚度差异自动调整机列张力辊张力、弯曲辊压下量、矫直辊压下量、中间辊压下量和矫直辊倾斜量。本发明与现有技术相比，可以解决现有拉伸弯曲矫直机成品合格率较低，材料资源浪费大，且生产效率低的问题。

Description

拉伸弯曲矫直机视频成像装置

技术领域

本发明涉及铝业拉伸弯曲矫直设备制造技术领域，尤其是一种用于铝业拉伸弯曲矫直机上的视频成像装置。

背景技术

精整设备是金属加工行业的主要设备，其中拉伸弯曲矫直机以其精确定位精准成型在精整设备中占有重要地位，因而需要拉伸弯曲矫直机有较高精度的信息采集信息反馈等为前提，再结合加工的精确度，才能最终实现高精度加工。

而现有的拉伸弯曲矫直机包括带材1在输送通道上依次设置的一对张力辊7、输送链上下的三个工作辊5、分别支撑每个工作辊的各两个支撑辊6、一对弯曲辊3和一对张力辊7，如图1所示，图中箭头方向为物料转移方向。其主要是通过人工测量输送通道入口和出口的带材板形，再对张力辊7张力、弯曲辊3压下量、矫直辊（包括工作辊5）压下量、中间支撑辊6压下量和矫直辊（包括工作辊5）倾斜量进行调整，矫直效果的好坏主要依靠操作手的经验，导致调整板形段带材长度较长，成品合格率较低，材料资源浪费大，且生产效率也非常低。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种拉伸弯曲矫直机视频成像装置，以解决现有拉伸弯曲矫直机调成品合格率较低，材料资源浪费大，且生产效率低的问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：本拉伸弯曲矫直机视频成像装置包括输送通道于带材入口处的正上方设置一台所述摄像机，所述摄像机带有电荷藕合器件图像传感器，所述摄像机连接有控制单元；所述控制单元的控制过程包括步骤A：

获取从所述摄像机对待矫直带材板面的图像进行周期采样得到的信息，按宽度方向转化为与支撑辊对应的单排支承辊数量相同的数组，将数组的值与板型设定值比较，进行以下控制：

若检测到带材入口带材边部支撑辊区域带材厚度存在差异，说明与板型设定值有偏差，则调整工作辊倾斜量，使工作辊向支撑辊侧倾斜，同时加大张力辊张力和弯曲辊压下量；若检测到入口带材中部带材厚度存在差异，则调整工作辊压下量，使工作辊向带材两边部压下，同时加大张力辊张力和弯曲辊压下量；若检测到入口带材局部支撑辊区域存在距离，则调整支撑辊区域压下量，使工作辊向支撑辊区域压下，同时加大张力辊张力和弯曲辊压下量。

上述技术方案中，更为具体的方案可以是：输送通道于带材出口处的正上方还设有一台附属摄像机；所述控制单元的控制过程还包括步骤B：

获取从输送通道于带材出口处的正上方的附属摄像机对矫直后带材板面的图像进行周期采样得到的信息，按宽度方向转化为与支撑辊对应的单排支撑辊数量相同的数组，将数组与板型设定值比较，对比结果反馈给拉伸弯曲矫直机，输送通道于带材出口处的正上方还设有一台附属摄像机；所述控制单元的控制过程还包括步骤B：

获取从输送通道于带材出口处的正上方的附属摄像机对矫直后带材板面的图像进行周期采样得到的信息，按宽度方向转化为与支撑辊对应的单排支撑辊数量相同的数组，将数组与板型设定值比较，进行以下控制：

若检测到出口带材边部支撑辊区域带材厚度存在差异，说明与板型设定值有偏差，则调整工作辊倾斜量，使工作辊向支撑辊侧倾斜，同时加大张力辊张力和弯曲辊压下量；若检测到出口带材中部带材厚度存在差异，则调整工作辊压下量，使工作辊向带材两边部压下，同时加大张力辊张力和弯曲辊压下量；若检测到出口带材局部支撑辊区域存在距离，则调整支撑辊区域压下量，使工作辊向支撑辊区域压下，同时加大张力辊张力和弯曲辊压下量。

进一步的：所述采样周期为覆盖区域长度除以输送速度。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本拉伸弯曲矫直机视频成像装置采用输送通道带材入口或及出口设有带有电荷藕合器件图像传感器的两摄像机，获取从带材入口和出口处的摄像机对待矫直或及矫直后的带材板面的图像进行周期采样得到的信息，控制单元对图像中的带材各部位的波浪进行识别，根据带材各部位带材厚度差异自动调整机列张力辊张力、弯曲辊压下量、矫直辊压下量、中间辊压下量和矫直辊倾斜量，以实现精确矫直；本拉伸弯曲矫直机视频成像装置结构简单，设备改造投入小，矫直精度高，便于推广。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步详述：

实施例一：

如图1所示，拉伸弯曲矫直机包括带材1在输送通道上依次设置的一对张力辊7、输送链上下的三个工作辊5、分别支撑每个工作辊的各两个支撑辊6、一对弯曲辊3和一对张力辊7，图中箭头方向为物料转移方向，支撑辊6为双排分段支撑辊，每排支撑辊中的支撑辊间距为200mm，每个支撑辊可单独控制压下/抬起以及支撑辊压力大小，可以是三辊一组，也可以是五辊一组，也可以是七辊一组，甚至多辊一组。工作辊5通过两端的气缸或油缸控制工作辊的倾斜量和压下量，可以是三辊一组，也可以是五辊一组，也可以是七辊一组，甚至多辊一组。张力辊7可以是四辊一组，也可以是六辊一组，也可以是八辊一组，甚至多辊一组。

本拉伸弯曲矫直机视频成像装置包括输送通道于带材入口处的正上方的机架上设置一台摄像机2，摄像机2带有电荷藕合器件图像传感器，摄像机2连接有控制单元4。

控制单元的控制过程包括步骤A：

获取从摄像机2对待矫直带材板面的图像进行周期采样得到的信息，采样周期p=L/V（覆盖区域长度除以机列速度），按宽度方向转化为与支撑辊对应的单排支承辊数量相同的数组A[10]，其中A[x]为标量，为入口带材采样周期内单个支撑辊宽度的长度方向上带材厚度差异值总和，将数组A[10]与板型设定值C[10]比较，同时计算带材入口采样点到弯曲辊3的距离、带材入口采样点到工作辊5的距离及输送速度（即机列速度V），进行以下控制：

若检测到带材入口带材边部支撑辊6区域带材厚度存在差异，说明与板型设定值有偏差，则调整工作辊5倾斜量，使工作辊5向支撑辊6侧倾斜，同时加大张力辊7张力和弯曲辊3压下量；若检测到入口带材中部带材厚度存在差异，则调整工作辊5压下量，使工作辊5向带材两边部压下，同时加大张力辊7张力和弯曲辊压下量；若检测到入口带材局部支撑辊6区域存在距离，则调整支撑辊6区域压下量，使工作辊5向支撑辊6区域压下，同时加大张力辊7张力和弯曲辊3压下量。

实施例二：

如图2所示的拉伸弯曲矫直机结构如实施例一相同，本拉伸弯曲矫直机视频成像装置在输送通道于带材出口处的正上方机架上还设有一台附属摄像机8，附属摄像机8也带有电荷藕合器件图像传感器。

控制单元的控制过程包括步骤A：

获取从摄像机2对待矫直带材板面的图像进行周期采样得到的信息，采样周期p=L/V（覆盖区域长度除以机列速度），按宽度方向转化为与支撑辊对应的单排支承辊数量相同的数组A[10]，其中A[x]为标量，为入口带材采样周期内单个支撑辊宽度的长度方向上带材厚度差异值总和，将数组A[10]与板型设定值C[10]比较，同时计算带材入口采样点到弯曲辊3的距离、带材入口采样点到工作辊5的距离及输送速度（即机列速度V），进行以下控制：

若检测到带材入口带材边部支撑辊6区域带材厚度存在差异，说明与板型设定值有偏差，则调整工作辊5倾斜量，使工作辊5向支撑辊6侧倾斜，同时加大张力辊7张力和弯曲辊3压下量；若检测到入口带材中部带材厚度存在差异，则调整工作辊5压下量，使工作辊5向带材两边部压下，同时加大张力辊7张力和弯曲辊压下量；若检测到入口带材局部支撑辊6区域存在距离，则调整支撑辊6区域压下量，使工作辊5向支撑辊6区域压下，同时加大张力辊7张力和弯曲辊3压下量。

控制单元的控制过程包括步骤B：

获取从输送通道于带材出口处的正上方的附属摄像机8对矫直后带材板面的图像进行周期采样得到的信息，按宽度方向转化为与支撑辊对应的单排支撑辊数量相同的数组B[10]，其中B[x]为标量，为出口带材采样周期内单个支撑辊宽度的长度方向上带材厚度差异值总和，将数组B[10]与板型设定值C[10]比较，对比结果反馈给拉伸弯曲矫直机，若检测到出口带材边部支撑辊6区域带材厚度存在差异，说明与板型设定值有偏差，则调整工作辊5倾斜量，使工作辊5向支撑辊6侧倾斜，同时加大张力辊7张力和弯曲辊3压下量；若检测到出口带材中部带材厚度存在差异，则调整工作辊5压下量，使工作辊5向带材两边部压下，同时加大张力辊7张力和弯曲辊压下量；若检测到出口带材局部支撑辊6区域存在距离，则调整支撑辊6区域压下量，使工作辊5向支撑辊6区域压下，同时加大张力辊7张力和弯曲辊3压下量，确保B[10]等于C[10]。

控制单元的控制过程包括步骤C：

建立C[10]与B[10]的偏差值δ和中间辊（支撑辊6）压下量α、矫直辊（工作辊5）压下量β、矫直辊（工作辊5）倾斜量γ、张力辊张力ε与弯曲辊压下量λ之间的数学模型：δ=aα+bβγ+cε+dλ，其中a、b、c、d为调整因子，采用指数平滑法对不同板型要求的设定值进行调整因子的自学习。

本拉伸弯曲矫直机视频成像装置采用输送通道带材入口或及出口设有带有电荷藕合器件图像传感器的两摄像机，获取从带材入口和出口处的摄像机对待矫直或及矫直后的带材板面的图像进行周期采样得到的信息，控制单元对图像中的带材各部位的波浪进行识别，根据带材各部位带材厚度差异自动调整机列张力辊张力、弯曲辊压下量、矫直辊压下量、中间辊压下量和矫直辊倾斜量，以实现精确矫直；本拉伸弯曲矫直机视频成像装置结构简单，设备改造投入小，矫直精度高，便于推广。

Claims (3)

1.一种拉伸弯曲矫直机视频成像装置，其特征在于：包括输送通道于带材入口处的正上方设置一台摄像机，所述摄像机带有电荷藕合器件图像传感器，所述摄像机连接有控制单元；

所述控制单元的控制过程包括步骤A：

获取从所述摄像机对待矫直带材板面的图像进行周期采样得到的信息，按宽度方向转化为与支撑辊对应的单排支承辊数量相同的数组，将数组的值与板型设定值比较，进行以下控制：

若检测到带材入口带材边部支撑辊区域带材厚度存在差异，说明与板型设定值有偏差，则调整工作辊倾斜量，使工作辊向支撑辊侧倾斜，同时加大张力辊张力和弯曲辊压下量；若检测到入口带材中部带材厚度存在差异，则调整工作辊压下量，使工作辊向带材两边部压下，同时加大张力辊张力和弯曲辊压下量；若检测到入口带材局部支撑辊区域存在距离，则调整支撑辊区域压下量，使工作辊向支撑辊区域压下，同时加大张力辊张力和弯曲辊压下量。

2.根据权利要求1所述的拉伸弯曲矫直机视频成像装置，其特征在于：输送通道于带材出口处的正上方还设有一台附属摄像机；所述控制单元的控制过程还包括步骤B：

获取从输送通道于带材出口处的正上方的附属摄像机对矫直后带材板面的图像进行周期采样得到的信息，按宽度方向转化为与支撑辊对应的单排支撑辊数量相同的数组，将数组与板型设定值比较，进行以下控制：

若检测到出口带材边部支撑辊区域带材厚度存在差异，说明与板型设定值有偏差，则调整工作辊倾斜量，使工作辊向支撑辊侧倾斜，同时加大张力辊张力和弯曲辊压下量；若检测到出口带材中部带材厚度存在差异，则调整工作辊压下量，使工作辊向带材两边部压下，同时加大张力辊张力和弯曲辊压下量；若检测到出口带材局部支撑辊区域存在距离，则调整支撑辊区域压下量，使工作辊向支撑辊区域压下，同时加大张力辊张力和弯曲辊压下量。

3.根据权利要求1或2所述的拉伸弯曲矫直机视频成像装置，其特征在于：所述采样周期为覆盖区域长度除以输送速度。

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