[发明专利]一种环形加热炉自动抽钢系统及方法

权利要求书

1.一种环形加热炉自动抽钢系统，所述环形加热炉包括环形炉膛和炉底，所述环形炉膛内沿所述炉底的转动方向依次形成有装钢区、加热区和出钢区，其特征在于，所述自动抽钢系统包括PLC控制单元、用于将待抽钢坯从所述出钢区抽出的抽钢机、用于驱动所述炉底转动的驱动机构、用于采集所述出钢区的图像的图像采集单元以及用于处理所述图像采集单元采集的图像信号的图像处理单元，所述驱动机构、抽钢机、图像采集单元、图像处理单元均与所述PLC控制单元相连；其中，

所述图像处理单元处理图像信号，通过提取钢坯图像轮廓，判断待抽钢坯的位置状态以及炉底需要转动的角度，并将相应的判断结果发送给PLC控制单元。

2.如权利要求1所述的环形加热炉自动抽钢系统，其特征在于，所述图像采集单元包括光源、光学镜头、工业相机、图像采集卡。

3.如权利要求2所述的环形加热炉自动抽钢系统，其特征在于，所述工业相机为CCD或CMOS相机。

4.如权利要求1所述的环形加热炉自动抽钢系统，其特征在于，所述图像处理单元为工业计算机。

5.一种基于权利要求1所述的环形加热炉自动抽钢系统的环形加热炉自动抽钢方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.所述炉底转动停止后，所述驱动机构向所述PLC控制单元发送所述炉底转动停止的信号；

S2.所述PLC控制单元接收所述驱动机构发送来的所述炉底转动停止的信号，并向所述图像采集单元发送采集所述出钢区的图像的指令；

S3.所述图像处理单元接收所述图像采集单元采集的图像信号并进行处理，判断所述待抽钢坯的位置状态以及所述炉底需要转动的角度，并将判断结果发送给所述PLC控制单元；

S4.所述PLC控制单元接收所述图像处理单元发送的所述判断结果，并根据所述判断结果控制所述驱动机构或抽钢机动作，亦或报警；

其中，所述位置状态包括第一位置状态、第二位置状态和第三位置状态；当所述待抽钢坯处于所述第一位置状态时，所述待抽钢坯能够被所述抽钢机抽出，所述PLC控制单元控制所述抽钢机进行自动抽钢动作；当所述待抽钢坯处于所述第二位置状态时，所述待抽钢坯不能被所述抽钢机抽出，需要所述PLC控制单元控制所述驱动机构驱动所述炉底转动，并重复S1～S4；当所述待抽钢坯处于所述第三位置状态时，所述待抽钢坯和与所述待抽钢坯相邻的钢坯发生碰撞，所述PLC控制单元报警。

6.如权利要求5所述的环形加热炉自动抽钢方法，其特征在于，所述加热区和出钢区之间设有隔墙，所述待抽钢坯的位置状态以及所述炉底需要转动的角度的判断方法包括如下步骤：

S31.计算所述待抽钢坯的中心线和所述出钢区的中心线之间的夹角θ₁、所述出钢区的中心线和所述隔墙的中心线之间的夹角θ₂以及所述待抽钢坯的中心线和与所述待抽钢坯相邻的钢坯的中心线之间的夹角θ₃；

S32.设定所述待抽钢坯的中心线偏离所述出钢区的中心线的最大允许偏离角度θ₄、所述待抽钢坯和与所述待抽钢坯相邻的钢坯之间的夹角所允许的最小角度θ₅；

S33.根据θ₁、θ₂、θ₃、θ₄、θ₅作出如下判断：

若θ₁≥θ₂，则判断所述待抽钢坯处于所述第二位置状态，所述炉底需要转动的角度为θ₂；

若θ₄≤θ₁＜θ₂，则判断所述待抽钢坯处于所述第二位置状态，所述炉底需要转动的角度为θ₁；

若θ₁≤-θ₄，则判断所述待抽钢坯处于所述第二位置状态，所述炉底需要转动的角度为-θ₁；

若-θ₄＜θ₁＜θ₄，且θ₃＞θ₅，则判断所述待抽钢坯处于所述第一位置状态，所述炉底需要转动的角度为0；

若θ₃≤θ₅，则判断所述待抽钢坯处于所述第三位置状态，所述炉底需要转动的角度为0。