[发明专利]一种基于激光和视觉检测的滚切剪质量监控系统及方法

说明书

本发明属于金属材料加工过程控制系统技术领域，具体涉及一种基于激光和视觉检测的滚切剪质量监控系统及方法。本发明的目的是为了改善滚切剪智能化控制水平，提高中厚板剪切质量。本发明包括系统监视上位机、系统检测装置、系统调控执行装置、控制系统，本发明所述剪刃间隙楔形调整机构采用伺服液压缸进行驱动，通过伺服阀进行调控，实现剪刃间隙的调整，剪刃间隙楔形调整机构通过将液压缸的纵向直线运动转化为剪刃的水平横向运动，通过楔形块、压紧机构保证了剪刃的刚度，实现了滚切剪剪刃间隙的控制。

技术领域

本发明属于金属材料加工过程控制系统技术领域，具体涉及一种基于激光和视觉检测的滚切剪质量监控系统及方法。

背景技术

剪板机是中厚板精整线上的重要核心设备，随着钢板厚度的不断增厚，钢板强度的不断提高，传统剪切技术制约中厚板剪切尺寸精度、断面质量要求的提高，相比一般斜剪刃剪切技术，滚切剪技术具有剪切质量好、剪切厚度大、剪刃划伤和磨损小，剪切钢板平直、剪切效率高。因此广泛应用于中厚板精整线上。中厚板剪切质量涉及切边“错刀”导致的边缘不平齐，钢板塌边、毛刺、剪切断口撕裂断口长等缺陷，剪切定尺的长度也是产品的重要衡量指标。

而目前存在的问题：中厚板后续精整处理过程，需要对钢板剪切后的平直度、定尺的准确度、断口的撕裂程度等进行检查，传统的方法是依赖米尺检测及人工目测判定，检测精度和评判标准严重依赖于工人的责任心以及素质，不仅费时费力，而且不能做到全面、实时、准确和可追溯的记录和评定。随着下游用户对中厚板板坯质量要求的提高，剪切质量的自动化和智能化判定逐渐被重视。美国NI公司的Labview计算机语言采用符号编程，上位机界面友好，搭建方式简单，被广泛应用于监控系统搭建，本项目通过视觉检测装置、激光测距传感器、辊道调速电机、剪刃楔形调整机构、工业存储服务器，PLC控制器、Labview上位机软件平台等，搭建一套界面友好、功能齐全的监控系统。

发明内容

本发明的目的是为了改善滚切剪智能化控制水平，提高中厚板剪切质量。提供一种基于激光和视觉检测的滚切剪质量监控系统及方法。该监控系统可以实时显示在线中厚板剪切质量，也可以保存和读取存储在存储服务器中的历史记录，实现过程质量可追溯，根据剪切断面质量和定尺要求，通过楔形机构调整剪刃间隙，调节输送电机控制剪切定尺长度。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于激光和视觉检测的滚切剪质量监控系统，包括系统监视上位机、系统检测装置、系统调控执行装置、控制系统，所述系统监视上位机用于实时显示、导出、打印中厚板剪切断口质量及定尺实际剪切长度的检测结果；所述系统检测装置用于检测中厚板剪切断口质量和定尺长度，并将相关数据传递给控制系统，所述控制系统根据检测结果和系统模型决定是否启动系统调控执行装置；所述系统调控执行装置接受来自系统控制器的信号，实现剪刃间隙和中厚板位置长度调整，所述系统监视上位机界面包含板坯号、板坯厚度、板坯宽度、板坯长度、板坯重量信息，可记录板坯剪切作业开始时间、结束时间，显示三级管理系统中客户板坯长度设定要求，切后实测长度，可根据剪切断口监测结果进行剪切质量分析，计算剪切切断断面占比，剪切撕裂面占比，并根据上述结果对进行剪切断面质量等级进行划分，对剪切断口的轮廓直线度进行拟合并绘制结果，系统可查询历史数据，可打印数据结果，导出结果保存数据；所述控制系统根据监测结果，通过所述二级过程控制系统进行模型换算，再凭借所述PLC控制器调节变频器实现对运输辊道驱动电机的转向、速度控制，调节伺服液压阀对伺服液压缸杆输出位移控制，进而推动剪刃间隙楔形调整机构调控滚切剪剪刃间隙。通过该系统可以提高剪切自动化和智能化水平，实现对中厚板剪切质量的追溯和监控，改善中厚板剪切质量。