[发明专利]铸坯长度精确测量装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域的自动化仪表技术，更具体地说，涉及一种铸坯长度精确测量装置及其方法。

背景技术

铸坯长度是铸坯质量的重要质量指标。对于宽厚板等尺寸敏感的钢铁产品，该参数尤其重要。如果长度误差过大，将造成终产品宽厚板的尺度不达标。

传统的铸坯长度测量方法，采用测量辊对铸坯计长。当铸坯经过测量辊时，带动测量辊转动，根据转动的圈数和测量辊的周长，可以计算出铸坯的长度。虽然简单可靠，但是整个检测过程中铸坯通常横跨2组辊道，辊道之间速度差造成铸坯打滑；铸坯运动有跳动，此时测量辊不能被正常拖动；测长辊的热胀冷缩、磨损与变形，造成单位圈数对应长度的变化，因此长度测量存在误差。

图像处理方法是另外一种铸坯长度测量方法。用相机不断拍摄铸坯，同时计算铸坯边缘所在的位置。由于整块铸坯比较长，相机分辨率有限，需要2个相机分别在铸坯的头尾进行检测，而且2个图像必须互相锁定。相机的分辨率，相机视场的漂移都会影响测量精度。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种铸坯长度精确测量装置及其方法，来解决现有技术中存在的各种不足。

根据本发明，提供一种铸坯长度精确测量装置，包括辊道、计数器、处理器、入口传感器和出口传感器。其中，入口传感器和出口传感器分别设置于辊道的两端，其之间的距离为D，计数器根据铸坯经过入口传感器和出口传感器产生的触发信号进行计数，并将计数结果Dt发送至处理器，处理器利用距离D和计数结果Dt算得铸坯的长度L。

根据本发明的一实施例，入口传感器和出口传感器之间设置扩展传感器，扩展传感器与出口传感器之间的距离D1大于铸坯的长度L。

根据本发明的一实施例，入口传感器和出口传感器之间设置扩展传感器，扩展传感器与出口传感器之间的距离DN小于铸坯的长度L。

根据本发明的一实施例，入口传感器和出口传感器均为光电管，触发信号为铸坯经过时产生的遮光跳变和铸坯离开时产生的通光跳变。

根据本发明的一实施例，铸坯头部到达入口光电管时，入口光电管从通光状态跳变到遮光状态，此时计数器进入校验计数。铸坯尾部离开入口光电管时，入口光电管从遮光状态跳变到通光状态。计数器将校验计数的结果发送至处理器，处理器根据校验计数的结果计算铸坯的长度L1，然后计数器清零。

根据本发明的一实施例，计数器清零后立即重新开始计数。铸坯头部到达出口光电管时，出口光电管从通光状态跳变到遮光状态，此时计数器停止计数，并且将重新计数的结果Dt发送至处理器。处理器根据距离D1减去计数结果Dt，算得铸坯的长度L。

根据本发明的一实施例，处理器比较D-Dt的值、D1-Dt的值以及L1的值，得到铸坯长度L的修正值。

根据本发明的一实施例，铸坯头部到达扩展入口光电管N时，扩展入口光电管N从通光状态跳变到遮光状态，此时计数器进入校验计数。铸坯头部到达出口光电管时，出口光电管从通光状态跳变到遮光状态，此时计数器清零并重新开始计数。铸坯尾部离开扩展入口光电管N时，扩展入口光电管N从遮光状态跳变到通光状态，此时计数器停止计数，并且将重新计数的结果DNt发送至处理器。处理器根据距离DN加上重新计数的结果DNt，算得铸坯的长度L。

根据本发明的一实施例，入口传感器和出口传感器间距固定，当铸坯头部，或者铸坯尾部经过入口传感器与出口传感器之间时，马达编码器脉冲数D应当为常数，如果有偏差则报警。或者可以修正每个脉冲对应的铸坯长度。

根据本发明的另一方面，提供一种铸坯长度精确测量方法，包括以下步骤：在辊道两端设置入口传感器和出口传感器，并且预先测量其之间的距离D。当铸坯经过入口传感器和出口传感器时，产生触发信号，计数器以铸坯长度L及距离D之间的间距差Dt为测量对象，根据触发信号进行计数，并且将间距差计数结果Dt发送至处理器。设定间距差Dt远小于铸坯长度L，处理器根据距离D和计数结果Dt算得铸坯的长度L。

根据本发明的一实施例，若D>L，铸坯尾部离开入口传感器时，计数器开始计数，铸坯头部到达出口传感器时，计数器停止计数，得到计数结果Dt，处理器将距离D减去计数结果Dt，得到铸坯的长度L。若D<L，铸坯头部到达出口传感器时，计数器开始计数，铸坯尾部离开入口传感器时，计数器停止计数，得到计数结果Dt，处理器将距离D加上计数结果Dt，得到铸坯的长度L。