CN114833423A

CN114833423A - 一种火焰修磨执行机构

Info

Publication number: CN114833423A
Application number: CN202210555304.9A
Authority: CN
Inventors: 翟伟; 王帆; 蒋马毅; 魏敬忠; 刘大勇; 马运强
Original assignee: Jiangsu Jinheng Information Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Jinheng Information Technology Co Ltd
Priority date: 2022-05-20
Filing date: 2022-05-20
Publication date: 2022-08-02

Abstract

本发明公开了一种火焰修磨执行机构，包括相机组件、割枪组件、安装法兰、割枪固定块、相机安装板，割枪固定块一端通过安装法兰连接外部驱动、另一端通过相机安装板连接相机组件、中部夹持割枪组件，割枪组件通过外部气源供给可燃气体，以进行火焰修磨作业，相机组件朝向割枪组件的点火端，以在火焰修磨时，检测板坯的加热状态。本发明的优点是：实现了板坯加热状态的实时检测，且无论割枪组件的火焰修磨角度如何调整，工业相机始终朝向修磨位置，不会对板坯加热状态的图像采集产生影响。

Description

一种火焰修磨执行机构

技术领域

本发明涉及一种火焰修磨执行机构，尤其是一种用于板坯角部火焰修磨的执行机构，属于板批缺陷修磨的技术领域。

背景技术

现代板坯连铸生产过程中，板坯表面不可避免会出现横纵裂纹、皮下针孔、夹渣、凹陷等各种缺陷，从而对最终产品的质量产生影响。这些缺陷多产生于板坯的侧棱部转角区域，并向那么板坯中心部位延伸，工业现场将这些区域统称为板坯角部。

现有技术中，板坯角部依赖人工进行修磨，主要原因是修磨时机的判断条件苛刻，一方面，需要割枪在修磨板坯角部前，通过预热板坯产生熔池，再推动熔池进行修磨，另一方面，推动的过程中要时刻注意熔池的状态，火焰修磨的快慢深浅都会影响熔池的状态，从而影响修磨质量。这两方面都需要时刻对板坯的修磨状态的进行实时检测，这种实时检测是制约板坯角部自动化火焰修磨实现的重点难题。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种火焰修磨执行机构，在自动修磨作业的同时，实现板坯加热状态的实时检测。

技术方案：一种火焰修磨执行机构，包括相机组件、割枪组件、安装法兰、割枪固定块、相机安装板，所述割枪固定块一端通过所述安装法兰连接外部驱动、另一端通过所述相机安装板连接所述相机组件、中部夹持所述割枪组件，所述割枪组件通过外部气源供给可燃气体，以进行火焰修磨作业，所述相机组件朝向所述割枪组件的点火端，以在火焰修磨时，检测所述板坯的加热状态。

本发明的原理是：使用时，外部驱动带动割枪组件到达板坯角部，割枪组件的点火端完成点火后，通过外部气源供给可燃气体，形成持续火焰，对板坯角部进行加热。然后相机组件持续拍摄板坯角部图像，通过图像识别算法检测板坯加热状态，例如通过计算图片中的高亮区域变化，检测板坯的熔池状态，从而判断火焰修磨时机。当判断熔池出现，适合修磨时，外部驱动带动割枪组件按照预设的修磨路径完成板坯角部的火焰修磨动作，过程中，相机组件始终保持对于板坯熔池状态的图像采集，从而反馈指导修磨速度、深度的控制，提高修磨质量。

进一步，所述相机组件包括工业相机、安装耳座，所述工业相机通过所述安装耳座固定在所述相机安装板上，以在安装时调节工业相机的拍摄角度。

进一步，所述相机组件还包括火焰检测元件，所述火焰检测元件固定在所述工业相机上，且朝向所述割枪组件的点火端，用以识别割枪组件的点火端是否完成点火。

优选的，所述火焰检测元件采用UVS火焰检测器。

进一步，所述相机组件还包括保护箱、保护筒、吹扫阀、固定环，所述火焰检测元件固定在所述保护箱内，所述保护箱固连所述工业相机，且所述保护箱上开设有观测孔，所述固定环侧部固连所述保护箱、内孔套设所述保护筒，所述观测孔的前后两端分别对应所述火焰检测元件的信号发射端以及所述保护筒的内孔，所述吹扫阀固定在所述保护筒上，一端穿设所述保护筒、另一端连接外部气缸，以吹扫保护筒的内孔、观测孔和火焰检测元件的信号发射端表面，保障火焰检测元件的正常使用。

进一步，还包括割枪驱动机构，所述割枪驱动机构的固定端连接所述安装法兰、活动端连接所述割枪固定块，以驱动所述割枪固定块旋转。本结构中，由于火焰修磨的火焰喷射角度对于修磨作业影响巨大，为增大割枪组件的自由度，增设了割枪驱动机构，通过驱动割枪固定块旋转，从而带动割枪组件转动，调节火焰修磨角度。同时，无论割枪固定块如何旋转，相机组件始终朝向割枪组件的点火端，保持对于板坯加热状态的检测。

进一步，所述割枪固定块包括子扣、母扣，所述母扣连接所述安装法兰，所述子扣连接所述相机安装板，所述子扣、母扣上均开设有圆弧槽，所述子扣、母扣通过螺钉连接后，两者的圆弧槽形成圆孔，以夹持所述割枪组件。

进一步，所述割枪组件包括主割枪管、点火烧嘴、密封套管，所述点火烧嘴、密封套管分别密封安装在所述主割枪管的前后两端，所述主割枪管固定在所述割枪固定块上，所述点火烧嘴用于点火，以形成所述点火端，所述密封套管一端连接所述外部气源、另一端通过所述主割枪管为所述点火烧嘴供给可燃气体。

进一步，所述割枪组件还包括水冷套管，所述水冷套管套设在所述主割枪管上，前端密封且露出所述点火烧嘴、后端通过所述密封套管密封、中部固连所述割枪固定块，所述密封套管还连接外部水源，所述外部水源通过所述密封套管与所述水冷套管形成冷却水循环。

进一步，所述主割枪管前端弯曲呈钝角，所述点火烧嘴与所述相机组件位于所述主割枪管的相同侧。本结构中，以尽量不影响割枪组件内部气流、水流的情况下，适当调整点火烧嘴朝向，一方面便于寻找合适的火焰修磨角度，另一方面便于相机组件的朝向设置。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：实现了板坯加热状态的实时检测，且无论割枪组件的火焰修磨角度如何调整，工业相机始终朝向修磨位置，不会对板坯加热状态的图像采集产生影响。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为主割枪管立体结构示意图；

图3为保护箱处的立体结构示意图；

图4为图3的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

一种火焰修磨执行机构，如附图1所示，包括相机组件1、割枪组件2、安装法兰3、割枪固定块4、相机安装板5、割枪驱动机构6。

安装法兰3用于连接外部驱动，例如工业机器人等。割枪固定块4一端通过割枪驱动机构6连接安装法兰3、另一端通过相机安装板5连接相机组件1、中部夹持割枪组件2，割枪驱动机构6驱动割枪固定块4旋转，带动相机组件1、割枪组件2同步旋转，可采用电缸、气缸、液压缸等驱动形式。本实施例中，割枪固定块4具体包括子扣41、母扣42，母扣42通过割枪驱动机构6连接安装法兰3，子扣41连接相机安装板5，子扣41、母扣42上均开设有圆弧槽，子扣41、母扣42通过螺钉连接后，两者的圆弧槽形成圆孔，以夹持割枪组件2。

割枪组件2通过外部气源供给可燃气体，以进行火焰修磨作业。本实施例中，如附图1、2所示，割枪组件2具体包括主割枪管21、点火烧嘴22、密封套管23、水冷套管24。点火烧嘴22、密封套管23分别密封安装在主割枪管21的前后两端，水冷套管24套设在主割枪管21上，前端密封且露出点火烧嘴22、后端通过密封套管23密封、中部固连割枪固定块4，点火烧嘴22用于点火，以形成点火端。密封套管23连接外部气源，并通过主割枪管21为点火烧嘴22供给可燃气体，同时连接外部水源，并通过密封套管23与水冷套管24形成冷却水循环。此外，本实施例中，为在尽量不影响割枪组件内部气流、水流的情况下，适当调整点火烧嘴朝向，将主割枪管21前端弯曲呈钝角，点火烧嘴22与相机组件1位于主割枪管21的相同侧，一方面便于寻找合适的火焰修磨角度，另一方面便于相机组件的朝向设置。

相机组件1朝向割枪组件2的点火端，以在火焰修磨时，检测板坯的加热状态。本实施例中，如附图1、3、4所示，相机组件1具体包括工业相机11、安装耳座12、火焰检测元件13、保护箱14、保护筒15、吹扫阀16、固定环17。工业相机11通过安装耳座12固定在相机安装板5上。火焰检测元件13固定在保护箱14内，保护箱14固连工业相机11，保护箱14上开设有观测孔14a，固定环17侧部固连保护箱14、内孔套设保护筒15，观测孔14a的前后两端分别对应火焰检测元件13的信号发射端以及保护筒15的内孔，火焰检测元件13的信号发射端透过观测孔14a、保护筒15的内孔朝向割枪组件2的点火端，吹扫阀16固定在保护筒15上，一端穿设保护筒15、另一端连接外部气缸，以吹扫保护筒的内孔、观测孔和火焰检测元件的信号发射端表面，保障火焰检测元件的正常使用。火焰检测元件13采用UVS火焰检测器。

本实施例的火焰修磨执行机构使用时，外部驱动带动割枪组件到达板坯角部，点火烧嘴22完成点火后，通过火焰检测元件13检测点火烧嘴22是否完成点火动作，并通过外部气源给点火烧嘴22供给可燃气体，形成持续火焰，对板坯角部进行加热。同时，工业相机11持续拍摄板坯角部图像，通过图像识别算法检测板坯加热状态，例如通过计算图片中的高亮区域变化，检测板坯的熔池状态，从而判断火焰修磨时机。当判断熔池出现，适合修磨时，外部驱动带动割枪组件按照预设的修磨路径完成板坯角部的火焰修磨动作，过程中，工业相机11始终保持对于板坯熔池状态的图像采集，从而反馈指导修磨速度、深度的控制，提高修磨质量。

Claims

1.一种火焰修磨执行机构，其特征在于：包括相机组件（1）、割枪组件（2）、安装法兰（3）、割枪固定块（4）、相机安装板（5），所述割枪固定块（4）一端通过所述安装法兰（3）连接外部驱动、另一端通过所述相机安装板（5）连接所述相机组件（1）、中部夹持所述割枪组件（2），所述割枪组件（2）通过外部气源供给可燃气体，以进行火焰修磨作业，所述相机组件（1）朝向所述割枪组件（2）的点火端，以在火焰修磨时，检测所述板坯的加热状态。

2.根据权利要求1所述的一种火焰修磨执行机构，其特征在于：所述相机组件（1）包括工业相机（11）、安装耳座（12），所述工业相机（11）通过所述安装耳座（12）固定在所述相机安装板（5）上。

3.根据权利要求2所述的一种火焰修磨执行机构，其特征在于：所述相机组件（1）还包括火焰检测元件（13），所述火焰检测元件（13）固定在所述工业相机（11）上，且朝向所述割枪组件（2）的点火端。

4.根据权利要求3所述的一种火焰修磨执行机构，其特征在于：所述火焰检测元件（13）采用UVS火焰检测器。

5.根据权利要求3所述的一种火焰修磨执行机构，其特征在于：所述相机组件（1）还包括保护箱（14）、保护筒（15）、吹扫阀（16）、固定环（17），所述火焰检测元件（13）固定在所述保护箱（14）内，所述保护箱（14）固连所述工业相机（11），且所述保护箱（14）上开设有观测孔（14a），所述固定环（17）侧部固连所述保护箱（14）、内孔套设所述保护筒（15），所述观测孔（14a）的前后两端分别对应所述火焰检测元件（13）的信号发射端以及所述保护筒（15）的内孔，所述吹扫阀（16）固定在所述保护筒（15）上，一端穿设所述保护筒（15）、另一端连接外部气缸。

6.根据权利要求1所述的一种火焰修磨执行机构，其特征在于：还包括割枪驱动机构（6），所述割枪驱动机构（6）的固定端连接所述安装法兰（3）、活动端连接所述割枪固定块（4），以驱动所述割枪固定块（4）旋转。

7.根据权利要求1所述的一种火焰修磨执行机构，其特征在于：所述割枪固定块（4）包括子扣（41）、母扣（42），所述母扣（42）连接所述安装法兰（3），所述子扣（41）连接所述相机安装板（5），所述子扣（41）、母扣（42）上均开设有圆弧槽，所述子扣（41）、母扣（42）通过螺钉连接后，两者的圆弧槽形成圆孔，以夹持所述割枪组件（2）。

8.根据权利要求1所述的一种火焰修磨执行机构，其特征在于：所述割枪组件（2）包括主割枪管（21）、点火烧嘴（22）、密封套管（23），所述点火烧嘴（22）、密封套管（23）分别密封安装在所述主割枪管（21）的前后两端，所述主割枪管（21）固定在所述割枪固定块（4）上，所述点火烧嘴（22）用于点火，以形成所述点火端，所述密封套管（23）一端连接所述外部气源、另一端通过所述主割枪管（21）为所述点火烧嘴（22）供给可燃气体。

9.根据权利要求8所述的一种火焰修磨执行机构，其特征在于：所述割枪组件（2）还包括水冷套管（24），所述水冷套管（24）套设在所述主割枪管（21）上，前端密封且露出所述点火烧嘴（22）、后端通过所述密封套管（23）密封、中部固连所述割枪固定块（4），所述密封套管（23）还连接外部水源，所述外部水源通过所述密封套管（23）与所述水冷套管（24）形成冷却水循环。

10.根据权利要求8所述的一种火焰修磨执行机构，其特征在于：所述主割枪管（21）前端弯曲呈钝角，所述点火烧嘴（22）与所述相机组件（1）位于所述主割枪管（21）的相同侧。