[實用新型]一種激光攝像式測厚控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920090061.6
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN201397128Y
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳維治;畢琳;陳曙光
• 申請（專利權(quán)）人: 中色科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G05D5/02;G05B15/02
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務(wù)所
• 代理人: 陸 君

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于金屬壓力加工制造領(lǐng)域，主要是指一種激光攝像式測厚控制裝置。

技術(shù)背景

銅板帶熱軋機(jī)是銅及銅合金板帶材生產(chǎn)線的重要設(shè)備之一。一直以來，由于各種銅合金的成分含量復(fù)雜，加熱后表面氧化皮分布不均，有些合金甚至還含有足量鉛元素，使射線對銅合金軋件的穿透能力更差。因此，如果采用鋼鐵熱軋機(jī)常用的射線式測厚儀用在銅板帶熱軋機(jī)上，需要的射線功率太大，易造成設(shè)備制作困難；射線的散射會嚴(yán)重影響操作工人的人身健康，并且無法在線準(zhǔn)確地測量銅板帶軋件的厚度。國內(nèi)外曾作過較多的嘗試，射線式測厚儀至今僅能在冷軋部分銅及銅合金薄帶過程中使用，并要求必須隨時采用接觸式測厚儀對帶材厚度公差進(jìn)行適時標(biāo)定。銅板帶熱軋機(jī)無可用的測厚儀一直是影響銅板帶熱軋帶坯成品率和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵問題之一。

無合適的熱軋用測厚儀易造成以下幾個問題：

1)熱軋機(jī)工作時，為了補(bǔ)償軋機(jī)牌坊和輥系的彈性變形，必須按軋機(jī)的剛度預(yù)加一定的預(yù)應(yīng)力予以補(bǔ)償。但即使是同一塊銅合金錠，在不同的溫度、變形速度和變形程度的條件下，軋制壓力相差也是非常大的，軋制過程中準(zhǔn)確的補(bǔ)償量很難確定，造成預(yù)設(shè)定的輥縫補(bǔ)償和實際相差過大；

2)在熱軋軋制過程中，制品溫度隨軋制時間的不同相差很大，特別是在軋制過程中需要終軋淬火的銅合金品種，為了滿足淬火后的材料性能，軋制時的軋制速度受到一定限制，頭尾溫差因軋制時間的先后可達(dá)數(shù)十度的差異，單位變形抗力也因溫度不同變化很大，造成制品縱向厚度差嚴(yán)重超標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決重有色金屬無合適的熱軋用測厚儀的問題，本實用新型提供了一種激光攝像式測厚控制裝置，解決了重有色金屬和稀有金屬合金板帶材熱軋開坯生產(chǎn)時無法在線測厚的問題。其可以瞬時掌握帶坯軋制前后的實際厚度，完全滿足熱軋的精度要求。使測量變得非常簡單，簡化了設(shè)施，價廉物美。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用如下所述的技術(shù)方案：

所述的一種激光攝像式測厚控制裝置，包括：攝像頭、輥道輥、激光發(fā)射管、上下工作輥、計算機(jī)和液壓缸；在熱軋機(jī)入口的機(jī)架前輥道輥的正上方與機(jī)架后輥道輥的正上方分別設(shè)置有機(jī)前激光發(fā)射管和機(jī)后激光發(fā)射管；以機(jī)架前輥道輥或機(jī)架后輥道輥的輥道中心線為鏡像的部位，分別設(shè)置有機(jī)前攝像頭和機(jī)后攝像頭；機(jī)前攝像頭與機(jī)后攝像頭測得的電信號，通過計算機(jī)輸入至厚調(diào)AGC系統(tǒng)，控制液壓缸調(diào)整熱軋機(jī)軋制上工作輥與軋制下工作輥之間軋件的厚度。

所述的一種激光攝像式測厚控制裝置，攝像頭為高清晰度光學(xué)儀器。

所述的一種激光攝像式測厚控制裝置，激光發(fā)射管為綠色或藍(lán)色激光發(fā)射管。

由于采用如上所述的技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是：

1)本測厚控制裝置由于不是射線穿透式測厚方式，僅靠掃描——攝影的方法，解決了重有色金屬和稀有金屬，如銅合金、鎢、鉬、鈦等金屬及合金板帶材熱軋開坯生產(chǎn)時因溫度、成分，以及其他因素?zé)o法選取合適的測厚儀，造成液壓等厚度調(diào)控系統(tǒng)無法在線調(diào)整的問題。

2)目前，不管是引進(jìn)或是國產(chǎn)銅板帶和鈦板帶熱軋開坯機(jī)軋后，必須在帶坯冷卻到常溫后依靠人工測量厚度，方知實際軋后厚度，更無法閉環(huán)控制，常常因熱軋過程中設(shè)定的預(yù)應(yīng)力不合適，造成實際厚度和設(shè)定厚度偏差達(dá)10％左右，掌握和調(diào)整相當(dāng)困難。本測厚控制裝置可以瞬時掌握帶坯軋制前后的實際厚度，即使不進(jìn)行閉環(huán)控制，靠手動也可及時調(diào)整厚差，解決了設(shè)定值和實際值不一致的問題，厚度偏差可降低到1％以內(nèi)。完全滿足熱軋的精度要求。

3)本測厚控制裝置僅需考慮軋制過程中帶坯的溫度對軋件厚度熱脹冷縮造成線性膨脹的影響，不須考慮其他因素的補(bǔ)償，使測量變得非常簡單，簡化了設(shè)施，價格不到其他方式的投資的十分之一，價廉物美。

5)本測厚控制裝置在與液壓壓下厚度調(diào)整系統(tǒng)閉環(huán)控制后，解決了軋件因頭尾軋制時間先后不一致造成溫度下降不同，頭尾軋制時溫度相差數(shù)十度，引起單位變形抗力不一致隨軋制時間逐漸增加，軋件厚度也逐漸增厚的問題。縱向厚差可控制在0.1mm之內(nèi)。

6)如有必要，可采用軋件同一位置上下表面同時測量，上表面測量數(shù)據(jù)減去下表面測量數(shù)據(jù)，即為實際厚度，可滿足更高的精度要求。

7)采用綠色激光發(fā)射管和攝像頭完成測量，不存在射線污染及人身安全健康或污染處理問題。

附圖說明

圖1是一種激光攝像式測厚控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；