[發明專利]一種爐前板坯長度在線自動測量方法

有效

• 申請號: 202010628195.X
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111795632B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 任曉懷;張飛;李珂;劉恒文
• 申請（專利權）人: 北京科技大學設計研究院有限公司
• 主分類號: G01B5/04
• 分類號: G01B5/04
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供一種爐前板坯長度在線自動測量方法，屬于金屬加工技術領域。該方法通過在爐前板坯運送輥道安裝一個激光測距儀和若干個冷金屬檢測器來實現板坯長度的在線自動測量，首先板坯在輥道運輸過程中，每當收到冷金屬檢測器上升沿信號時，鎖定此刻的激光測距儀測量數據并進行保存，然后對激光測距儀測量數據的有效性進行判斷，最后根據激光測距儀、板坯和冷金屬檢測器之間的幾何關系，計算得出板坯的實際長度。本發明設備投資少，測量方法簡單，測量長度范圍大，同時能夠在板坯運送過程中完成板坯長度的測量。

技術領域

本發明涉及金屬加工技術領域，特別是指一種爐前板坯長度在線自動測量方法。

背景技術

板坯是鋼坯的一種，為鋼水通過連鑄機連鑄形成，一般鑄坯寬厚比大于3的即稱板坯，其主要用于軋制板材。在板坯進行軋制之前，首先要經過加熱爐的加熱處理，使板坯溫度達到1200℃左右以后，再進行后續的軋制過程。在板坯進入加熱爐之前，需要對板坯的信息進行核對，包括板坯尺寸及板坯號等，目前部分產線依賴于操作人員的觀察來判斷板坯的信息是否符合要求，生產效率低、勞動強度大、嚴重影響生產節奏。為了實現板坯信息的全自動校核功能，需要對板坯尺寸進行精確的在線測量，其中就包括了板坯長度的自動測量。

目前，很多鋼鐵企業常用的一種板坯長度測量方法為：利用冷金屬檢測器信號和對輥道速度進行積分來間接計算板坯的長度，眾所周知，輥道電機一般都不安裝測速編碼器，所以利用輥道速度間接計算板坯長度精度不高，而且當板坯在輥道上發生打滑以后，該種測量方法就會存在很大的測量偏差。另外一種板坯長度測量方法為：在板坯運輸輥道安裝兩個或多個激光測距儀，測量出測距儀與板坯頭尾兩個端面的距離，然后計算出板坯長度，該種方法保證了測量精度，但需要安裝至少兩個或多個激光測距儀，增加了前期硬件投資成本和后期的儀表維護成本。在已有專利方面，發明專利“鋼板板坯尺寸測量方法及裝置”闡述了一種板坯尺寸測量策略，其采用機器視覺的方法，首先使用激光投射器在板坯長度方向和寬度方向上投射激光線，然后通過攝像機拍攝板坯圖像，最后識別計算出板坯的長度和寬度，該方法投資成本高，測量和計算過程復雜，并且后期系統維護復雜，雖然可以測量出板坯尺寸，但性價比不高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種爐前板坯長度在線自動測量方法，該方法通過在板坯運送輥道安裝一個激光測距儀和若干個冷金屬檢測器(簡稱“冷檢”)來實現板坯長度的測量，板坯在輥道運輸過程中，每當收到冷金屬檢測器上升沿信號時，鎖定此刻的激光測距儀測量數據并進行保存，然后對鎖定的激光測距儀測量數據有效性進行判斷，最后根據激光測距儀、板坯和冷金屬檢測器之間的幾何關系，計算得出板坯的實際長度。

該方法首先板坯在輥道運輸過程中，每當收到冷金屬檢測器上升沿信號時，鎖定此刻的激光測距儀測量數據并進行保存，然后對鎖定的激光測距儀測量數據有效性進行判斷，最后根據激光測距儀、板坯和冷金屬檢測器之間的幾何關系，計算得出板坯的實際長度。

具體包括步驟如下：

(1)板坯在輥道運輸過程中，每當收到冷金屬檢測器上升沿信號時，鎖定此刻的激光測距儀測量數據并進行保存；

(2)利用冷金屬檢測器上升沿信號鎖定的激光測距儀測量數據有效因子對鎖定的激光測距儀測量數據有效性進行判斷；

(3)根據激光測距儀、板坯和冷金屬檢測器之間的幾何關系，計算得出板坯的實際長度。

其中，步驟(1)中激光測距儀安裝于板坯運送輥道外側，激光測距儀光束高于輥道水平面并且與之平行，激光測距儀光束與輥道水平面的距離為0.5倍的板坯最小厚度，激光測距儀光束與輥道中心線的夾角為α，α的取值范圍為10°～40°。

冷金屬檢測器采用對射形式，冷金屬檢測器信號發射端安裝于輥道外側且高于輥道水平面，冷金屬檢測器信號接收端安裝于輥道內側且低于輥道水平面，同時保證冷金屬檢測器發射的光束通過輥道中間部位。