[发明专利]一种无缝钢管逐支跟踪生产系统

权利要求书

1.一种无缝钢管逐支跟踪生产系统，其特征在于，包括：

管坯区生产控制单元，利用管坯上的标识对进入管坯区的无缝钢管坯料进行逐支跟踪生产控制；

热轧区生产控制单元，对进入热轧区的定尺坯进行逐支跟踪生产控制，其中设置有轧辊压下量控制装置，所述轧辊压下量控制装置根据以下公式（1）计算并调整轧机的轧辊压下量调整值，

（1）

：轧辊压下量调整值，是第n-1根钢管轧制前轧辊的温度，是第n根钢管轧制前轧辊的温度，是管材的实际壁厚，是管材的壁厚给定值，K是轧辊辊型的特征系数，不同轧辊对应不同数值，取值范围0.5~1；

；

管排锯区生产控制单元，对在管排锯区被切割后的多个子管进行逐支跟踪生产控制；以及

精整区生产控制单元，对进入精整区的无缝钢管进行检测和精整处理，其设置有钢管管端打磨控制装置，所述钢管管端打磨控制装置具备：

安装座，安装在机械手臂上；

第一电主轴、第一径向浮动刀柄、第一倒角器，第一电主轴滑动安装在所述安装座上，第一电主轴的驱动端通过第一径向浮动刀柄安装第一倒角器；

第一轴向浮动器，安装在所述安装座上，所述第一轴向浮动器的动力端与第一电主轴轴线平行连接，使得所述第一电主轴沿轴向浮动；

视觉系统，包括安装在所述安装座上的相机和线扫激光测距仪，所述视觉系统通过相机以及线扫激光测距仪获得钢管端面三维尺寸信息以及钢管端面位置姿态，

其中，所述机械手臂根据所述钢管端面位置姿态调整第一倒角器的倾斜角度，使得与所述钢管端面位置姿态匹配后进行打磨。

2.根据权利要求1所述的无缝钢管逐支跟踪生产系统，其特征在于，

所述管排锯区生产控制单元还包括用于控制管材头尾部的切除长度的钢管切除控制装置，所述钢管切除控制装置根据以下公式（2）计算钢管头尾切除长度L_q：

（2）

其中，是孔型系数，其取值范围是0.65~0.75；

S_n是参与轧制机架数，且S_n大于3；

Z_m是母管的平均张力系数；

y是张力叠加系数，取值范围：0.65~0.67；

D_z是相邻机架之间的距离；

α是母管的热膨胀系数，取值；

ΔX是定径机出口至管排锯区的变化温度。

3.根据权利要求1所述的无缝钢管逐支跟踪生产系统，其特征在于，所述视觉系统还包括三维信息获取模块，其中，所述线扫激光测距仪用于对钢管端面定位，相机用于拍摄获得第一钢管端面图像，

三维信息获取模块从第一钢管端面图像提取钢管ROI区域，使用形态学梯度滤波算子进行边缘点定位，得到钢管端面的像素级边缘图像，再利用样条插值方法对所述像素级边缘图像进行插值运算，得到亚像素级边缘图像，线扫激光测距仪扫描钢管端面得到钢管端面的位置信息，从而确定钢管端面的三维尺寸信息。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的无缝钢管逐支跟踪生产系统，其特征在于，第一电主轴、第一径向浮动刀柄、第一倒角器、第一轴向浮动器安装于安装座的下端，所述钢管管端打磨控制装置还包括安装于安装座的下端的第二倒角器、第二径向浮动刀柄、第二电主轴、第二轴向浮动器，第二电主轴的驱动端通过第二径向浮动刀柄安装第二倒角器，第二轴向浮动器的动力端与第二电主轴轴线平行连接，使得所述第二电主轴沿轴向浮动，

并且，所述第二倒角器的朝向与第一倒角器的朝向相反，所述安装座的上端与机械手臂可转动连接，

所述机械手臂根据所述钢管端面位置姿态调整第二倒角器的倾斜角度，使得与所述钢管端面位置姿态匹配后进行打磨。

5.根据权利要求3所述的无缝钢管逐支跟踪生产系统，其特征在于，所述相机为多个，且围绕设置在相机光源四周，各相机的拍摄方向均垂直于钢管端面，且各相机的拍摄范围存在部分交叉，所述三维信息获取模块将各相机拍摄的图像拼接得到第一钢管端面图像。