CN110961591A - 钢包回转台高精度定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢包回转台高精度定位装置，包括设在回转台叉臂上的激光发射器、设在固定平台上的背景板和相机、图像处理模块、控制器；激光发射器发射的激光平行于回转台中心面且能投影到背景板上，背景板垂直于铸机中心线且设有能显示激光投影点到回转中心的距离C的刻度，相机正对刻度；相机能连续拍照并将图像实时上传给图像处理模块，图像处理模块能处理图像得到距离C并上传给控制器，控制器能通过距离C以及激光发射器和背景板的几何关系算得回转台中心线与铸机中心线的夹角a，并根据夹角a闭环控制回转台实现定位。该装置可靠性高、精度高，安装成本低，方便操作人员观察。

Description

钢包回转台高精度定位装置
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种钢包回转台高精度定位装置。
背景技术
如图1所示，钢包回转台布置在连铸机的浇铸平台上，用于把钢水罐由接钢位旋转到浇铸位，进行浇铸，钢包浇铸完成后，将浇铸位的空包旋转到接钢位，同时接钢位的满包钢水旋转到浇铸位，以此完成连续浇铸。钢包回转台旋转到浇铸位时需要将钢包水口正对中间罐浇铸口上方，减少对中间罐耐材的损耗，目前对大包旋转主要通过限位开关、钢包旋转电机末端安装编码器、旋转支撑上安装编码器的三种方式来实现位置检测。
采用限位开关的测量方式设备构造简单，限位开关安装于大包内部，受干扰较小使用时间长，但由于钢包回转台加上钢水后的质量高达数百吨，旋转半径5～6米，旋转速度1转/分钟，使用限位开关发讯号后，巨大的惯性导致停位误差较大，容易超出冲击区。采用电机末端安装旋转编码器的方式属于间接检测，对于机械设备的间隙和设备磨损无法有效监控，误差难以消除。采用在回转支承上安装旋转编码器的方式可直接检测钢包回转台转动部分的旋转角度，但是旋转支持直径超过4米，其加工精度难以保证编码器的同轴度要求，在使用过程中容易造成编码器的损坏，使用效果不稳定，可靠性偏低，无法满足钢厂连续生产的要求。而且以上三种大包旋转角度(即，回转台中心线与铸机中心线的夹角)的检测方式在生产过程中经常出现需要人工调整的状况，难以实现一键化操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢包回转台高精度定位装置，该装置减少了机械设备磨损对测量精度和检测元件寿命的影响、减少了回转台本体设备制造误差对测量精度的影响、可靠性高、精度高，安装成本低，方便操作人员观察。
本发明所采用的技术方案是：
一种钢包回转台高精度定位装置，包括设在回转台叉臂上的激光发射器、设在固定平台上的背景板和相机、图像处理模块、控制器；激光发射器发射的激光平行于回转台中心面且能投影到背景板上，背景板垂直于铸机中心线且设有能显示激光投影点到回转中心的距离C的刻度，相机正对刻度；相机能连续拍照并将图像实时上传给图像处理模块，图像处理模块能处理图像得到距离C并上传给控制器，控制器能通过距离C以及激光发射器和背景板的几何关系算得回转台中心线与铸机中心线的夹角a，并根据夹角a闭环控制回转台实现定位。
进一步地，当现有的装置检测到夹角a小于一定值时，控制器启动激光发射器和相机，同时通过闭环控制逐步减小角速度，实现高精度定位。
进一步地，夹角a为0°时，激光投影点位于刻度中心，刻度中心两侧的刻线分别位于上下两排，越靠近刻度中心刻线越密。
进一步地，设激光发射器到回转台中心线的距离为A，背景板到回转台中心的距离为B，则有C＝Btan(a)+A/cos(a)，即可算得夹角a。
进一步地，相机不在激光路径上，不影响激光在背景板上的投影。
本发明所采用的技术方案是：
该装置采用非接触式的测量方式，减少了机械设备磨损对测量精度和检测元件寿命的影响，而且激光发射器安装在回转台叉臂上，其余检测元件安装在固定平台上，减少了回转台本体设备制造误差对测量精度的影响，可靠性高；该装置精度高，经过试验，在相机分辨率为5mm，背景板到回转台中心的距离B为10m时，定位精度优于0.02°；该装置在原有设备上经过简单改造即可使用，安装成本低；激光投影到背景板上可直观显示，方便操作人员观察。
附图说明
图1是钢包回转台俯视图。
图2是本发明实施例的安装示意图。
图3是本发明实施例中背景板的示意图。
图4是本发明实施例中计算回转台中心线与铸机中心线的夹角a的原理图。
图中：1-回转台叉臂；2-激光发射器；3-相机；4-背景板；5-固定平台。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图2至图4所示，一种钢包回转台高精度定位装置，包括设在回转台叉臂1上的激光发射器2、设在固定平台5上的背景板4和相机3、图像处理模块、控制器；激光发射器2发射的激光平行于回转台中心面且能投影到背景板4上，背景板4垂直于铸机中心线且设有能显示激光投影点到回转中心的距离C的刻度，相机3正对刻度；相机3能连续拍照并将图像实时上传给图像处理模块，图像处理模块能处理图像得到距离C并上传给控制器，控制器能通过距离C以及激光发射器2和背景板4的几何关系算得回转台中心线与铸机中心线的夹角a，并根据夹角a闭环控制回转台实现定位。该装置采用非接触式的测量方式，减少了机械设备磨损对测量精度和检测元件寿命的影响，而且激光发射器2安装在回转台叉臂1上，其余检测元件安装在固定平台上，减少了回转台本体设备制造误差对测量精度的影响，可靠性高；该装置精度高，经过试验，在相机3分辨率为5mm，背景板4到回转台中心的距离B为10m时，定位精度优于0.02°；该装置在原有设备上经过简单改造即可使用，安装成本低；激光投影到背景板4上可直观显示，方便操作人员观察。
在本实施例中，当现有的装置检测到夹角a小于一定值时(如5°)，控制器启动激光发射器2和相机3，同时通过闭环控制逐步减小角速度，实现高精度定位。只有在快到位时才进行高精度定位操作，避免了激光发射器2和相机3长时间工作。
如图3所示，在本实施例中，夹角a为0°时(回转台中心线与铸机中心线平行，处于最佳浇铸位)，激光投影点位于刻度中心，刻度中心两侧的刻线分别位于上下两排，越靠近刻度中心刻线越密。刻线上下排列，方便识别回转不足或回转越位，越靠近刻度中心越密，便于提高识别准确度。在本实施例中，背景板长1000mm、高300mm。
如图4所示，设激光发射器2到回转台中心线的距离为A，背景板4到回转台中心的距离为B，则有C＝Btan(a)+A/cos(a)，即可算得夹角a。经过试验，在相机3分辨率为5mm，背景板4到回转台中心的距离B为10m时，定位精度优于0.02°。
在本实施例中，相机3不在激光路径上，不影响激光在背景板4上的投影。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种钢包回转台高精度定位装置，其特征在于：包括设在回转台叉臂上的激光发射器、设在固定平台上的背景板和相机、图像处理模块、控制器；激光发射器发射的激光平行于回转台中心面且能投影到背景板上，背景板垂直于铸机中心线且设有能显示激光投影点到回转中心的距离C的刻度，相机正对刻度；相机能连续拍照并将图像实时上传给图像处理模块，图像处理模块能处理图像得到距离C并上传给控制器，控制器能通过距离C以及激光发射器和背景板的几何关系算得回转台中心线与铸机中心线的夹角a，并根据夹角a闭环控制回转台实现定位。
2.如权利要求1所述的钢包回转台高精度定位装置，其特征在于：当现有的装置检测到夹角a小于一定值时，控制器启动激光发射器和相机，同时通过闭环控制逐步减小角速度，实现高精度定位。
3.如权利要求1或2所述的钢包回转台高精度定位装置，其特征在于：夹角a为0°时，激光投影点位于刻度中心，刻度中心两侧的刻线分别位于上下两排，越靠近刻度中心刻线越密。
4.如权利要求1所述的钢包回转台高精度定位装置，其特征在于：设激光发射器到回转台中心线的距离为A，背景板到回转台中心的距离为B，则有C＝Btan(a)+A/cos(a)，即可算得夹角a。
5.如权利要求1所述的钢包回转台高精度定位装置，其特征在于：相机不在激光路径上，不影响激光在背景板上的投影。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111644581A (zh) * 2020-06-15 2020-09-11 中冶南方连铸技术工程有限责任公司 连铸钢包开浇时引流砂排除方法
CN112394361A (zh) * 2020-11-25 2021-02-23 中冶南方连铸技术工程有限责任公司 抗干扰高精度中远距离定位测量钢包水口的方法及装置
CN115026271A (zh) * 2022-05-25 2022-09-09 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种连铸水口安装测量校准系统的实现方法
CN115365470A (zh) * 2022-08-05 2022-11-22 河钢股份有限公司 一种基于回转台编码器实现的连铸炉次识别方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58120107A (ja) * 1982-01-12 1983-07-16 Nec Corp 角度検出装置
US6510615B1 (en) * 2001-10-16 2003-01-28 Gerald D. Budd Model airplane control surface position measurement system and method
CN101819421A (zh) * 2010-03-12 2010-09-01 洛阳世必爱特种轴承有限公司 一种回转台的角位移测控装置
KR20120077421A (ko) * 2010-12-30 2012-07-10 주식회사 포스코아이씨티 래들 터렛의 회전 위치 제어 시스템 및 방법
CN103206927A (zh) * 2013-04-01 2013-07-17 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 一种物体旋转角度测量系统及测量方法
CN106533317A (zh) * 2016-11-30 2017-03-22 中冶东方控股有限公司 回转台定位方法及系统
CN109458991A (zh) * 2019-01-08 2019-03-12 大连理工大学 一种基于机器视觉的结构位移和转角的监测方法
CN110243311A (zh) * 2019-06-28 2019-09-17 上海工程技术大学 一种基于视觉的高精度动态转角测量系统及方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58120107A (ja) * 1982-01-12 1983-07-16 Nec Corp 角度検出装置
US6510615B1 (en) * 2001-10-16 2003-01-28 Gerald D. Budd Model airplane control surface position measurement system and method
CN101819421A (zh) * 2010-03-12 2010-09-01 洛阳世必爱特种轴承有限公司 一种回转台的角位移测控装置
KR20120077421A (ko) * 2010-12-30 2012-07-10 주식회사 포스코아이씨티 래들 터렛의 회전 위치 제어 시스템 및 방법
CN103206927A (zh) * 2013-04-01 2013-07-17 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 一种物体旋转角度测量系统及测量方法
CN106533317A (zh) * 2016-11-30 2017-03-22 中冶东方控股有限公司 回转台定位方法及系统
CN109458991A (zh) * 2019-01-08 2019-03-12 大连理工大学 一种基于机器视觉的结构位移和转角的监测方法
CN110243311A (zh) * 2019-06-28 2019-09-17 上海工程技术大学 一种基于视觉的高精度动态转角测量系统及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
梅瑾烨等: "钢包回转台的电气控制优化", 《重型机械》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111644581A (zh) * 2020-06-15 2020-09-11 中冶南方连铸技术工程有限责任公司 连铸钢包开浇时引流砂排除方法
CN112394361A (zh) * 2020-11-25 2021-02-23 中冶南方连铸技术工程有限责任公司 抗干扰高精度中远距离定位测量钢包水口的方法及装置
CN112394361B (zh) * 2020-11-25 2023-11-03 中冶南方连铸技术工程有限责任公司 抗干扰高精度中远距离定位测量钢包水口的方法及装置
CN115026271A (zh) * 2022-05-25 2022-09-09 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种连铸水口安装测量校准系统的实现方法
CN115026271B (zh) * 2022-05-25 2024-04-19 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种连铸水口安装测量校准系统的实现方法
CN115365470A (zh) * 2022-08-05 2022-11-22 河钢股份有限公司 一种基于回转台编码器实现的连铸炉次识别方法
CN115365470B (zh) * 2022-08-05 2023-07-25 河钢股份有限公司 一种基于回转台编码器实现的连铸炉次识别方法

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