[發明專利]環軋件加工中的位置補償裝置及其位置補償方法

有效

• 申請號: 201610347971.2
• 申請日: 2016-05-24
• 公開（公告）號: CN106040750B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 張玉存;王永杰;徐飛;田夢琦
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21B37/16
• 分類號: B21B37/16
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙)11474
• 代理人: 王冬杰,張冬花

1.一種環軋件加工中的位置補償裝置，使用激光在線檢測所述環軋件的尺寸，其特征在于，包括：

激光掃描單元，其對所述環軋件在軋制加工過程中的數據進行采集；

激光散斑成像單元，其與所述激光掃描單元同步工作，形成所述環軋件表面的散斑圖像；

控制單元，其分別與所述激光掃描單元和所述激光散斑成像單元相連接；

所述控制單元控制所述激光掃描單元，根據所述激光掃描單元采集得到的數據獲得在每個激光掃描周期所述環軋件的半徑值；所述控制單元控制所述激光散斑成像單元，形成不同時刻所述環軋件表面的散斑圖像，所述控制單元利用所述散斑圖像獲得所述環軋件的位移量以及所述環軋件的線速度，得到每個所述激光掃描周期的所述環軋件的半徑增長的差值；并且所述控制單元將所述每個激光掃描周期環軋件的半徑值減去所述半徑增長的差值，進而使環軋件的截面復原。

2.根據權利要求1所述的位置補償裝置，其特征在于：

所述激光掃描單元包括第一激光器、激光變束裝置、分光單元以及激光探測器，

所述控制單元控制所述第一激光器發出激光，通過所述激光變束裝置和所述分光單元，將所述激光發射到環軋件，對所述環軋件進行軸向掃描，

所述激光探測器接收到從所述環軋件散射后返回到所述激光掃描單元中的散射激光，從而所述激光掃描單元采集得到所述環軋件經激光照射的點到所述激光掃描單元的距離，作為所述數據。

3.根據權利要求1或者2所述的位置補償裝置，其特征在于：

所述控制單元還基于濾波處理的融合算法對所述環軋件的位移量進行濾波與修正，來獲得所述環軋件的半徑補償量。

4.根據權利要求3所述的位置補償裝置，其特征在于：

所述基于濾波處理的融合算法為kalman濾波算法和Particle濾波算法的融合。

5.一種環軋件加工中的位置補償方法，使用激光在線檢測所述環軋件的尺寸，其特征在于，包括：

激光掃描步驟，由激光掃描單元對所述環軋件在軋制過程中的數據進行采集；

激光散斑成像步驟，與所述激光掃描步驟同步進行，由激光散斑成像單元對所述環軋件的表面形成散斑圖像；

控制步驟，控制所述激光掃描單元，根據所述激光掃描單元采集得到的數據計算出每個激光掃描周期所述環軋件的半徑值，控制所述激光散斑成像單元，形成前后不同時刻所述環軋件表面的散斑圖像，利用所述散斑圖像計算出所述環軋件的位移量以及所述環軋件的線速度，得到每個所述激光掃描周期的所述環軋件的半徑增長的差值，將所述每個激光掃描周期環軋件的半徑值減去所述半徑增長的差值，進而使環軋件的截面復原；

顯示步驟，其用來動態顯示環軋件的半徑值和環軋件半徑補償量。

6.根據權利要求5所述的位置補償方法，其特征在于：

在由激光掃描單元進行的所述激光掃描步驟中，所述激光掃描單元包括第一激光器、激光變束裝置、分光單元以及激光探測器，

在所述控制步驟中，控制所述第一激光器發出激光，通過所述激光變束裝置和所述分光單元，將所述激光發射到環軋件，對所述環軋件進行軸向掃描，

所述激光在被所述環軋件散射后返回到所述激光掃描單元中的激光探測器，從而所述激光掃描單元采集得到所述環軋件被激光照射的點到所述激光掃描單元的距離，作為所述數據。

7.根據權利要求5或6所述的位置補償方法，其特征在于，在所述控制步驟中還包括：

基于濾波處理的融合算法來對所述環軋件的位移量進行濾波與修正，來計算所述環軋件的半徑補償量。

8.根據權利要求7所述的位置補償方法，其特征在于：

所述基于濾波處理的融合算法為kalman濾波算法和Particle濾波算法的融合。