CN205309244U - 一种连铸坯定重切割控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种连铸坯定重切割控制系统，包括尺寸检测装置、铸坯切割装置、停坯装置和铸坯称重装置；尺寸检测装置包括激光测速传感器，激光测速传感器在输送辊道上方；铸坯切割装置包括火切机；铸坯称重装置包括固定龙门架和可动龙门架，分别设置吊坯装置，吊坯装置通过称重传感器检测铸坯的重量；上述装置均连接到动力仪表柜中通过系统PLC自动控制。称重传感器测量铸坯的重量，反馈到系统PLC中计算下一铸坯的长度。尺寸检测装置、铸坯切割装置、停坯装置和铸坯称重装置均连接到动力仪表柜中通过系统PLC自动控制，实现整个操作过程的全自动化，自动化程度高，减少了人为操作的过程。并且采用了激光测速传感器，能够避免外部环境产生的干扰。

Description

一种连铸坯定重切割控制系统

技术领域

本实用新型涉及连铸坯生产技术领域，具体地说是涉及一种连铸坯定重切割控制系统。

背景技术

目前对连铸坯切割时大多采用高精度的相机定尺、液压系统称重或手动称重等方式，定尺控制系统采用高精度的相机定尺，容易受到外界振动导致图像采集不清晰，并且受外界光强变化的影响大，需要操作人员经常调节；由于数据处理量大，对工控机硬件配置要求比较高。称重部分采用液压系统控制，使整个设备的采购、安装和调试周期较长，设备投资大，占地空间大。手动称重需要操作工人工判断，增加了操作量，很难达到系统使用的效果。

因此，对于本领域的技术人员来说，如何设计一种能够自动完成连铸坯定重切割的系统，是目前急需解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种连铸坯定重切割控制系统，包括：在输送辊道上依次设置的尺寸检测装置、铸坯切割装置、停坯装置和铸坯称重装置；

所述尺寸检测装置包括激光测速传感器，所述激光测速传感器通过安装架固定在所述输送辊道上方；

所述铸坯切割装置包括火切机；

所述铸坯称重装置包括固定龙门架和可动龙门架，所述固定龙门架和所述可动龙门架上分别设置吊坯装置，所述吊坯装置通过称重传感器检测铸坯的重量；

所述尺寸检测装置、所述铸坯切割装置、所述停坯装置和所述铸坯称重装置均连接到动力仪表柜中通过系统PLC自动控制；所述铸坯称重装置测量的上一铸坯的信号反馈至系统PLC中根据速度与时间关系计算得出下一铸坯的切割长度。

优选地，所述停坯装置包括停坯数字相机，设置于所述铸坯称重装置前方，位于所述输送辊道的侧面。

优选地，所述吊坯装置通过电液推杆提供动力，所述电液推杆的活动杆通过关节轴承与下方的连接杆连接，所述连接杆的底端设置用于放置钢坯的吊篮。

优选地，所述称重传感器的外侧套装水冷隔热罩；所述连接杆为多边形棱柱，通过所述固定龙门架和所述可动龙门架底部设置防止所述连接杆转动的限位块，所述限位块设置于所述称重传感器的上方。

优选地，动力仪表柜中还设置手动切割按钮，控制系统PLC不接受铸坯称重装置的反馈信号。

优选地，系统PLC连接结晶器液面控制装置，系统PLC通过计算对换水口引起的液面波动导致的重量不准进行补偿，且不接受铸坯称重装置的反馈信号。

优选地，所述固定龙门架设置于所述可动龙门架的前方，停坯数字相机用于监测所述固定龙门架前方3～5米的长度。

优选地，所述激光测速传感器通过所述安装架顶部设置的支撑架固定；所述激光测速传感器的四周固定安装挡热板。

优选地，系统PLC的信号通过铸机PLC向所述火切机发送切割命令；所述称重传感器的信号经过模拟接线盒传递至系统PLC中；所述激光测速传感器的信号通过二次仪表传递至系统PLC中。

本实用新型所提供的连铸坯定重切割控制系统，在输送辊道上沿铸坯运行的方向依次设置了尺寸检测装置、铸坯切割装置、停坯装置和铸坯称重装置，尺寸检测装置包括激光测速传感器，激光测速传感器测量铸坯的运动速度，根据速度数据与时间积分计算出铸坯的尺寸，系统PLC根据实时获取的铸坯长度与设定的尺寸进行比较，达到所需尺寸时控制铸坯切割装置也即火切机执行切割运动，切割完成后铸坯运动到称重区，由停坯装置控制输送辊道停止运动，并通过铸坯称重装置中的固定龙门架和可动龙门架上分别设置的吊坯装置将铸坯抬起，并由吊坯装置通过称重传感器测量铸坯的重量，并反馈到系统PLC中用于计算下一铸坯的切割长度，系统PLC根据当前铸坯的重量与设定重量进行比较，计算出尺寸长度的调整值，调整下一铸坯需要切割的长度。本实用新型中所提供的连铸坯定重切割控制系统尺寸检测装置、铸坯切割装置、停坯装置和铸坯称重装置均连接到动力仪表柜中通过系统PLC自动控制，可实现整个操作过程的全自动化，自动化程度高，减少了人为操作的过程。并且采用了激光测速传感器，能够避免外部环境产生的干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的连铸坯定重切割控制系统的正视图；

图2为本实用新型提供的连铸坯定重切割控制系统的俯视图；

图3为吊坯装置的剖面结构图；

图4为激光测速传感器的安装结构图；

图5为本实用新型提供的连铸坯定重切割控制系统的控制流程图。

其中：

输送辊道1、激光测速传感器2、安装架21、支撑架22、挡热板23、火切机3、固定龙门架41、可动龙门架42、吊坯装置5、称重传感器51、水冷隔热罩511、电液推杆52、活动杆521、关节轴承53、连接杆54、限位块541、吊篮55、停坯数字相机6。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种连铸坯定重切割控制系统，能够自动完成切割并且系统的稳定性高，减少了人工操作的过程。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型所提供的连铸坯定重切割控制系统下面将结合附图和具体的实施方式对本实用新型的技术方案进行详细的说明。

如图1和图2所示，分别为本实用新型所提供的连铸坯定重切割控制系统的正视图和俯视图。该装置在输送辊道1上依次设置了检测装置、铸坯切割装置、停坯装置和铸坯称重装置，按照铸坯在输送辊道1上流动的方向设置，如图1和图2中箭头指示的方向。尺寸检测装置包括了激光测速传感器2，激光测速传感器2通过安装架21固定在输送辊道1的上方，下方贯通，激光能够照射在铸坯上。激光测速传感器2能够测量铸坯的运动速度，将采集的速度数据与时间进行积分运算，计算得出铸坯的长度，系统PLC根据实时获取的长度数据与设定定尺进行比较，达到所需要的定尺时发送切割命令给火切机3，对铸坯进行切割。相对于原先的红外测量，激光测速传感器2的工作比较稳定，对高温环境敏感度较低，并且精度高，保证测量数据的准确性。铸坯切割装置包括了火切机3，由系统PLC的信号带动切割铸坯件，切割过程中火切机3与铸坯同步运行切割，铸坯无需停止。

切割后的铸坯需要进行称重，本实用新型所提供的称重装置包括了固定龙门架41和可动龙门架42，在固定龙门架41和可动龙门架42上分别设置吊坯装置5，吊坯装置5通过设置的称重传感器51测量铸坯的重量，得到测量数据后传递到系统PLC中，系统PLC对上一铸坯的重量与设定重量进行比较，计算出定尺长度的调整值，以此调整下一铸坯的切割长度。由于铸坯的生产时由于密度或尺寸的原因，单位长度的重量并不相同，如果进行定重切割，仅根据确定长度进行切割是无法满足重量精度的，本系统中上一铸坯的长度和重量可分别通过激光测速传感器2和称重装置进行测量，因此本实用新型所提供的连铸坯定重切割控制系统通过激光测速传感器2的反馈信号，计算得到与之相邻的下一铸坯的切割长度，相邻的两根铸坯的生产条件比较相近，得到的产品密度基本相同，以此得到的切割长度数据能够最大程度地确保铸坯的重量相同。

本实用新型中的尺寸检测装置、铸坯切割装置、停坯装置和铸坯称重装置均连接到动力仪表柜中通过系统PLC自动控制，减少了人工操作的要求，自动化程度高。

本实用新型中所设置的停坯装置包括了停坯数字相机6，设置在铸坯称重装置的前方，位于输送辊道1的侧面，需要注意的是，本文所说的前方均指的是在铸坯流动的方向上，先经过的方向为前方。当铸坯的尾部到达停坯数字相机6的检测区域后，停坯数字相机得到图像信号，通过图像处理算法识别出铸坯的尾部位置，当铸坯尾部到达预定位置后，工控机发出停止信号，系统PLC控制输送辊道1停止，可进行称重。

如图3所示，为本实用新型中所提供的吊坯装置5的剖面图。吊坯装置5通过电液推杆52提供动力，电液推杆52的活动杆521向下穿过龙门架上开设的通孔，并通过关节轴承53与下方的连接杆54连接，确保对下方的称重传感器51保持竖直。称重传感器51位于连接杆54上，下方设置吊篮55，用于吊装钢坯，吊篮55的形状可根据实际应用改变，本实用新型中设置为矩形的框架。

在称重传感器51的外侧套装水冷隔热罩511，有效地隔离了钢坯辐射的热量，使称重传感器51的周围的温度保持相对恒定。连接杆54为多边形的棱柱，在固定龙门架41和可动龙门架42的底部分别设置限位块541，限位块541呈板状，具有一个平面，能够与连接杆54的侧壁接触，以此保证连接杆54在运动时不会发生转动，能够防止吊篮被撞。限位块541设置在称重传感器51的上方，而称重传感器51保持竖直，而且在称重传感器51下方的连接杆54上也可设置关节轴承53，也能够确保称重传感器51的测量精度。

为了使本实用新型的连铸坯定重切割控制系统在不同的情况下均能够提供精度较高的重量，在动力仪表柜中还设置了手动切割按钮，当火切机3发生故障无法切割铸坯时，需要通过操作人员人工切割，此时按下手动切割按钮，控制系统PLC不接受铸坯称重装置的反馈信号，由于人工切割断面不平整，精度较低，因此当人工切割的铸坯被称重时必然误差较大，如果以此为标准计算下一铸坯的重量产生的误差比较多，因此可通过按下此按钮不进行计算，待系统正常运行时可解除此限定。

换水口会引起铸造液的液面波动，为了应对此问题带来的密度不均，系统还引入结晶器液面控制装置，结晶器液面控制装置连接到系统PLC上，当结晶器液面控制装置检测到铸造液的液面波动时向系统PLC发出信号，系统PLC以此信号进行计算得出铸坯的误差范围，当波动处的铸坯要被切割时，由系统PLC调整铸坯的切割长度，补偿液面波动造成的重量不准的误差，使整个系统的控制精度和控制合格率更高。由于此条件下铸坯与正常的铸坯有偏差，可控制系统PLC不接触称重装置的反馈信号，待切割正常的铸坯时解除此限定。

本实用新型中所提供的固定龙门架41设置在可动龙门架42的前方，前方的龙门架不动，可以方便设置停坯数字相机6，将停坯数字相机6设置在固定龙门架41的前方，用于监测前方3～5米长度范围内工件，测量铸坯的尾部位置。可动龙门架42通过调节与固定龙门架41的相对位置以适应不同的铸坯切割尺寸。

如图4所示，为激光测速传感器2安装的结构示意图。其中安装架21顶部固定设置支撑架22，支撑架22上安装激光测速传感器2，确保安装的稳定性，在激光测速传感器2的四周固定设置挡热板23，能够对铸坯的热量起到隔离的作用，降低激光测速传感器2的工作环境温度。

如图5所示，为本实用新型提供的连铸坯定重切割控制系统的控制流程图，系统PLC对各个部件控制时还需要通过其他构件，系统PLC与火切机3之间设置铸机PLC，系统PLC向铸机PLC发出切割信号，由铸机PLC向火切机3发出切割命令。系统PLC向吊坯装置5发生动作信号，操控吊坯装置5的升降，称重传感器51的信号先传递至模拟接线盒，模拟接线盒将信号转化后向系统PLC传递重量信号。激光测速传感器2检测到铸坯的运动速度，信号先传递到二次仪表中，二次仪表根据采集的速度数据与时间进行积分，计算出铸坯的定尺。停坯数字相机6将采集到的图像信号传递给工控机，再由工控机向系统PLC传递停坯信号，数字相机还可对铸坯的系统运行状态进行监测。

本实用新型所提供的连铸坯定重切割控制系统，能够激光测速传感器2测量铸坯的长度进行切割，精度更高；由吊坯装置5上的称重传感器51测量切割后的前一铸坯的重量，并反馈给系统PLC，由系统PLC经过计算比较，得出后一铸坯需要切割的长度，实现了实时调节的功能，确保每一铸坯切割后都能达到较高的精度。并且能够对火切机3无法使用时手工切割不进行计算，降低误差干扰；当换水口引起液面波动导致重量不准时还能提供重量补偿，在多种情况下均能够起到保证精度的目的。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种连铸坯定重切割控制系统，其特征在于，包括：在输送辊道(1)上依次设置的尺寸检测装置、铸坯切割装置、停坯装置和铸坯称重装置；

所述尺寸检测装置包括激光测速传感器(2)，所述激光测速传感器(2)通过安装架(21)固定在所述输送辊道(1)上方；

所述铸坯切割装置包括火切机(3)；

所述铸坯称重装置包括固定龙门架(41)和可动龙门架(42)，所述固定龙门架(41)和所述可动龙门架(42)上分别设置吊坯装置(5)，所述吊坯装置(5)通过称重传感器(51)检测铸坯的重量；

所述尺寸检测装置、所述铸坯切割装置、所述停坯装置和所述铸坯称重装置均连接到动力仪表柜中通过系统PLC自动控制；所述铸坯称重装置测量的上一铸坯的信号反馈至系统PLC中根据速度与时间关系计算得出下一铸坯的切割长度。

2.根据权利要求1所述的连铸坯定重切割控制系统，其特征在于，所述停坯装置包括停坯数字相机(6)，设置于所述铸坯称重装置前方，位于所述输送辊道(1)的侧面。

3.根据权利要求1所述的连铸坯定重切割控制系统，其特征在于，所述吊坯装置(5)通过电液推杆(52)提供动力，所述电液推杆(52)的活动杆(521)通过关节轴承(53)与下方的连接杆(54)连接，所述连接杆(54)的底端设置用于放置钢坯的吊篮(55)。

4.根据权利要求3所述的连铸坯定重切割控制系统，其特征在于，所述称重传感器(51)的外侧套装水冷隔热罩(511)；所述连接杆(54)为多边形棱柱，通过所述固定龙门架(41)和所述可动龙门架(42)底部设置防止所述连接杆(54)转动的限位块(541)，所述限位块(541)设置于所述称重传感器(51)的上方。

5.根据权利要求1至4任一项所述的连铸坯定重切割控制系统，其特征在于，动力仪表柜中还设置手动切割按钮，能够控制系统PLC不接受铸坯称重装置的反馈信号。

6.根据权利要求5所述的连铸坯定重切割控制系统，其特征在于，系统PLC连接结晶器液面控制装置，系统PLC通过计算对换水口引起的液面波动导致的重量不准进行补偿，且不接受铸坯称重装置的反馈信号。

7.根据权利要求5所述的连铸坯定重切割控制系统，其特征在于，所述固定龙门架(41)设置于所述可动龙门架(42)的前方，停坯数字相机(6)用于监测所述固定龙门架(41)前方3～5米的长度。

8.根据权利要求5所述的连铸坯定重切割控制系统，其特征在于，所述激光测速传感器(2)通过所述安装架(21)顶部设置的支撑架(22)固定；所述激光测速传感器(2)的四周固定安装挡热板(23)。

9.根据权利要求5所述的连铸坯定重切割控制系统，其特征在于，系统PLC的信号通过铸机PLC向所述火切机(3)发送切割命令；所述称重传感器(51)的信号经过模拟接线盒传递至系统PLC中；所述激光测速传感器(2)的信号通过二次仪表传递至系统PLC中。