專利名稱：一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在連鑄機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中，火焰切割機(jī)將鋼坯切割成一定長(zhǎng)度，以滿足軋鋼機(jī)軋鋼要求。由于火焰切割機(jī)是在高溫下長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)運(yùn)行，所以要求其具有極高的可靠性和良好的可維修性。在目前的連鑄火焰定尺切割系統(tǒng)中，切割機(jī)與鑄坯同步工作的各位置，切割氧氣，能源介質(zhì)的開(kāi)閉等，一般都依賴行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)等檢測(cè)元件發(fā)出信號(hào)的準(zhǔn)確無(wú)誤才能正常工作，而連鑄機(jī)鑄坯切割現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，高溫、水淋、粉塵、撞擊等現(xiàn)象都會(huì)影響檢測(cè)元件的壽命，是經(jīng)常造成檢測(cè)元件、線路損壞的原因。同時(shí)，現(xiàn)有的鑄坯火焰切割系統(tǒng)存在自動(dòng)化程度低，鑄坯長(zhǎng)度測(cè)量系統(tǒng)安裝復(fù)雜，調(diào)整困難，定位誤差大等缺點(diǎn)。·

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且使用操作方便，實(shí)現(xiàn)了全面自動(dòng)化控制，且能安全、穩(wěn)定、聞效運(yùn)行。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于包括控制器、燃?xì)夤┙o單元、氧氣供給單元、對(duì)控制器發(fā)送脈沖信號(hào)以便其計(jì)算出鑄坯實(shí)際切割厚度的脈沖發(fā)生器、與控制器相接的電源、與控制器相接且向所述控制器發(fā)送定尺信號(hào)的定尺測(cè)量系統(tǒng)、對(duì)鑄坯進(jìn)行切割的火焰切割裝置、分別由割車變頻器和割槍變頻器驅(qū)動(dòng)并帶動(dòng)所述火焰切割裝置工作的電機(jī)一和電機(jī)二、與控制器相接且對(duì)所述燃?xì)夤┙o單元進(jìn)行開(kāi)閉控制的燃?xì)怆姶砰y、與控制器相接且對(duì)所述氧氣供給單元進(jìn)行開(kāi)閉控制的氧氣電磁閥、與控制器相接且對(duì)所述鑄坯進(jìn)行夾放控制的夾坯電磁閥以及分別與控制器相接的脈沖點(diǎn)火器和火焰檢測(cè)器；所述火焰切割裝置包括切割小車、安裝在切割小車上的鑄坯夾具機(jī)構(gòu)和安裝在鑄坯夾具機(jī)構(gòu)上的切割槍，所述切割槍上設(shè)置有割嘴，脈沖點(diǎn)火器和火焰檢測(cè)器均安裝在所述割嘴一側(cè)；所述定尺測(cè)量系統(tǒng)包括攝取鑄坯運(yùn)動(dòng)圖像的攝像機(jī)、與攝像機(jī)相接且對(duì)所述圖像進(jìn)行數(shù)字化的圖像采集卡、將圖像采集卡傳送來(lái)的數(shù)字圖像進(jìn)行預(yù)處理以檢測(cè)所述鑄坯長(zhǎng)度信號(hào)的圖像處理單元以及與控制器相接的切割槍定位檢測(cè)單元，所述圖像采集卡分別與攝像機(jī)和圖像處理單元相接，所述圖像處理單元與控制器相接；所述割車變頻器分別與電機(jī)一和控制器相接，所述割槍變頻器分別與電機(jī)二和控制器相接，所述電機(jī)一與切割小車相接，所述電機(jī)二與切割槍相接，所述脈沖發(fā)生器分別與控制器和電源相接，所述燃?xì)夤┙o單元與切割槍之間通過(guò)供氣管道一連接，所述氧氣供給單元與切割槍之間通過(guò)供氣管道二連接，所述切割槍上設(shè)置有供所述供氣管道一和供氣管道二與其相接的連接口，所述燃?xì)怆姶砰y安裝在所述供氣管道一上，所述氧氣電磁閥安裝在所述供氣管道二上，所述夾坯電磁閥安裝在鑄坯夾具機(jī)構(gòu)上。[0005]上述一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征是還包括在鑄坯火焰切割過(guò)程中對(duì)所述割嘴上的掛渣進(jìn)行清理的自動(dòng)清渣單元，所述自動(dòng)清渣單元與控制器相接。上述一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征是所述控制器為PLC。上述一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征是所述圖像處理單元為工控機(jī)。上述一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征是所述切割槍定位檢測(cè)單元為安裝在切割槍上的位置傳感器。上述一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征是所述燃?xì)夤┙o單元包括通過(guò)供氣管道依次相接的燃?xì)夥蛛x制取系統(tǒng)、脫水干燥系統(tǒng)和調(diào)壓系統(tǒng)，且所述燃?xì)鉃榻?jīng)焦?fàn)t煤氣分離制取得到的氫氣。上述一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征是所述割嘴上設(shè)置有燃?xì)獬鰵饪诤脱鯕獬鰵饪?。上述一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征是所述電源為24V直流穩(wěn)壓電源。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝布設(shè)方便，投入成本低，智能化程度高。2、定尺控制系統(tǒng)采用切割槍定位檢測(cè)與無(wú)接觸式圖像檢測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合的技術(shù)，它克服了以往通過(guò)安裝測(cè)量輥來(lái)測(cè)量鑄坯長(zhǎng)度時(shí)所帶來(lái)的誤差大、故障頻繁、不易維護(hù)等缺點(diǎn)，提聞了鑄還定尺合格率。3、系統(tǒng)工作可靠，切割機(jī)與鑄坯同步運(yùn)行平穩(wěn)、可靠、無(wú)滯后現(xiàn)象，快速返回原點(diǎn)定位誤差小。4、采用自動(dòng)點(diǎn)火裝置，解決了在連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中，兩次切割之間為留住火種而白白浪費(fèi)燃?xì)夂脱鯕獾牟缓侠憩F(xiàn)象。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖I為本實(shí)用新型的原理示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明I一控制器；2—定尺測(cè)量系統(tǒng)；2_1—攝像機(jī)；2-2一圖像米集卡；2-3—圖像處理單兀；2_4—切割槍定位檢測(cè)單兀；3—火焰切割裝置；3-1—切割小車； 3-2—鑄坯夾具機(jī)構(gòu)；3-3—切割槍； 4一割車變頻器； 5—割槍變頻器；6—電機(jī)一 ；7—電機(jī)二 ；8—脈沖發(fā)生器；9—電源；IO—燃?xì)怆姶砰y；11一氧氣電磁閥；12—夾坯電磁閥 13—脈沖點(diǎn)火器；14 一火焰檢測(cè)器；15—自動(dòng)清渣單元。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型包括控制器I、燃?xì)夤┙o單元、氧氣供給單元、對(duì)控制器I發(fā)送脈沖信號(hào)以便其計(jì)算出鑄坯實(shí)際切割厚度的脈沖發(fā)生器8、與控制器I相接的電源9、與控制器I相接且向所述控制器發(fā)送定尺信號(hào)的定尺測(cè)量系統(tǒng)2、對(duì)鑄坯進(jìn)行切割的火焰切割裝置3、分別由割車變頻器4和割槍變頻器5驅(qū)動(dòng)并帶動(dòng)所述火焰切割裝置工作的電機(jī)一 6和電機(jī)二 7、與控制器I相接且對(duì)所述燃?xì)夤┙o單元進(jìn)行開(kāi)閉控制的燃?xì)怆姶砰y10、與控制器I相接且對(duì)所述氧氣供給單元進(jìn)行開(kāi)閉控制的氧氣電磁閥11、與控制器I相接且對(duì)所述鑄坯進(jìn)行夾放控制的夾坯電磁閥12以及分別與控制器I相接的脈沖點(diǎn)火器13和火焰檢測(cè)器14 ;所述火焰切割裝置3包括切割小車3-1、安裝在切割小車3-1上的鑄坯夾具機(jī)構(gòu)3-2和安裝在鑄坯夾具機(jī)構(gòu)3-2上的切割槍3-3，所述切割槍上設(shè)置有割嘴，脈沖點(diǎn)火器13和火焰檢測(cè)器14均安裝在所述割嘴一側(cè)；所述定尺測(cè)量系統(tǒng)2包括攝取鑄坯運(yùn)動(dòng)圖像的攝像機(jī)2-1、與攝像機(jī)2-1相接且對(duì)所述圖像進(jìn)行數(shù)字化的圖像采集卡2-2、將圖像采集卡2-2傳送來(lái)的數(shù)字圖像進(jìn)行預(yù)處理以檢測(cè)所述鑄坯長(zhǎng)度信號(hào)的圖像處理單元2-3以及與控制器I相接的切割槍定位檢測(cè)單元2-4，所述圖像采集卡2-2分別與攝像機(jī)2-1和圖像處理單元2-3相接，所述圖像處理單元2-3與控制器I相接；所述割車變頻器4分別與電機(jī)一 6和控制器I相接，所述割槍變頻器5分別與電機(jī)二 7和控制器I相接，所述電機(jī)一 6與切割小車3-1相接，所述電機(jī)二 7與切割槍3-3相接，所述脈沖發(fā)生器8分別與控制器I和電源 9相接，所述燃?xì)夤┙o單元與切割槍3-3之間通過(guò)供氣管道一連接，所述氧氣供給單元與切割槍3-3之間通過(guò)供氣管道二連接，所述切割槍3-3上設(shè)置有供所述供氣管道一和供氣管道二與其相接的連接口，所述燃?xì)怆姶砰yI0安裝在所述供氣管道一上，所述氧氣電磁閥11安裝在所述供氣管道二上，所述夾坯電磁閥12安裝在鑄坯夾具機(jī)構(gòu)3-2上。本實(shí)施例中，還包括在鑄坯火焰切割過(guò)程中對(duì)所述割嘴上的掛渣進(jìn)行清理的自動(dòng)清渣單元15，所述自動(dòng)清渣單元與控制器I相接。本實(shí)施例中，所述控制器I為PLC。本實(shí)施例中，所述圖像處理單元2-3為工控機(jī)。本實(shí)施例中，所述切割槍定位檢測(cè)單元2-4為安裝在切割槍3-3上的位置傳感器。本實(shí)施例中，所述燃?xì)夤┙o單元包括通過(guò)供氣管道依次相接的燃?xì)夥蛛x制取系統(tǒng)、脫水干燥系統(tǒng)和調(diào)壓系統(tǒng)，且所述燃?xì)鉃榻?jīng)焦?fàn)t煤氣分離制取得到的氫氣。本實(shí)施例中，所述割嘴上設(shè)置有燃?xì)獬鰵饪诤脱鯕獬鰵饪凇１緦?shí)施例中，所述電源9為24V直流穩(wěn)壓電源。本實(shí)用新型的工作過(guò)程為系統(tǒng)上電后，首先設(shè)定定尺數(shù)值，啟動(dòng)“紅外定尺測(cè)量”，由攝像機(jī)2-1攝取鑄坯運(yùn)動(dòng)圖像，圖像經(jīng)圖像采集卡2-2數(shù)字化后送到圖像處理單元2-3，圖像處理單元2-3對(duì)所述鑄坯的數(shù)字圖像進(jìn)行預(yù)處理，檢測(cè)所述鑄坯的邊緣，得到圖像定尺測(cè)量值，與此同時(shí)，切割槍定位檢測(cè)單元2-4檢測(cè)切割槍3-3的實(shí)時(shí)位置，得到切割槍定位修正值，而所述圖像定尺測(cè)量值和所述切割槍定位修正值之差即為定尺切割信號(hào)；控制器I得到所述定尺切割信號(hào)后，夾坯電磁閥12控制鑄坯夾具機(jī)構(gòu)3-2動(dòng)作，使切割小車3-1與所述鑄還在電機(jī)一 6驅(qū)動(dòng)下同步向前行駛，同時(shí)控制器I將燃?xì)怆姶砰y10、氧氣電磁閥11以及脈沖點(diǎn)火器13打開(kāi),脈沖點(diǎn)火器13向切割槍3-3的割嘴發(fā)射電火花點(diǎn)燃燃?xì)馀c氧氣的混合氣體并形成火焰，火焰檢測(cè)器14檢測(cè)到火焰后發(fā)出信號(hào)關(guān)閉脈沖點(diǎn)火器13，電機(jī)二 7在控制器I的控制下驅(qū)動(dòng)切割槍3-3開(kāi)始切割；在切割過(guò)程中，由于切割厚度不斷變化，依靠控制器I和割槍變頻器5的協(xié)同工作來(lái)實(shí)現(xiàn)切割槍3-3的變速運(yùn)動(dòng)切割開(kāi)始時(shí)，控制器I便獲取脈沖發(fā)生器8所發(fā)出的脈沖，并計(jì)算出實(shí)際的切割厚度，利用實(shí)際切割厚度和設(shè)定切割厚度，得到變速點(diǎn)到達(dá)的信息，當(dāng)變速點(diǎn)到達(dá)時(shí)，控制器I就控制割槍變頻器5來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)二 7做平滑變速，從而實(shí)現(xiàn)鑄坯厚度與切割速度的匹配；切割完畢后，由控制器I控制燃?xì)怆姶砰y10和氧氣電磁閥11斷電，關(guān)閉切割槍3-3，然后夾坯電磁閥12動(dòng)作，火焰切割裝置3脫離鑄坯。此外，在切割過(guò)程中，自動(dòng)清渣單元15在控制器I的作用下將切割槍3-3割嘴上的掛渣實(shí)時(shí)清理。 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于包括控制器(I)、燃?xì)夤┙o單元、氧氣供給單元、對(duì)控制器(I)發(fā)送脈沖信號(hào)以便其計(jì)算出鑄坯實(shí)際切割厚度的脈沖發(fā)生器(8)、與控制器(I)相接的電源(9)、與控制器(I)相接且向所述控制器發(fā)送定尺信號(hào)的定尺測(cè)量系統(tǒng)(2)、對(duì)鑄坯進(jìn)行切割的火焰切割裝置(3)、分別由割車變頻器(4)和割槍變頻器(5)驅(qū)動(dòng)并帶動(dòng)所述火焰切割裝置工作的電機(jī)一(6)和電機(jī)二(7)、與控制器(I)相接且對(duì)所述燃?xì)夤┙o單元進(jìn)行開(kāi)閉控制的燃?xì)怆姶砰y(10)、與控制器(I)相接且對(duì)所述氧氣供給單元進(jìn)行開(kāi)閉控制的氧氣電磁閥(11)、與控制器(I)相接且對(duì)所述鑄坯進(jìn)行夾放控制的夾坯電磁閥(12)以及分別與控制器(I)相接的脈沖點(diǎn)火器(13)和火焰檢測(cè)器(14);所述火焰切割裝置(3)包括切割小車(3-1)、安裝在切割小車(3-1)上的鑄坯夾具機(jī)構(gòu)(3-2)和安裝在鑄坯夾具機(jī)構(gòu)(3-2)上的切割槍(3-3)，所述切割槍上設(shè)置有割嘴，脈沖點(diǎn)火器(13)和火焰檢測(cè)器(14)均安裝在所述割嘴一側(cè)；所述定尺測(cè)量系統(tǒng)(2)包括攝取鑄坯運(yùn)動(dòng)圖像的攝像機(jī)(2-1)、與攝像機(jī)(2-1)相接且對(duì)所述圖像進(jìn)行數(shù)字化的圖像采集卡(2-2)、將圖像采集卡(2-2)傳送來(lái)的數(shù)字圖像進(jìn)行預(yù)處理以檢測(cè)所述鑄坯長(zhǎng)度信號(hào)的圖像處理單元(2-3)以及與控制器(I)相接的切割槍定位檢測(cè)單元(2-4)，所述圖像采集卡(2-2)分別與攝像機(jī)(2-1)和圖像處理單元(2-3)相接，所述圖像處理單元(2-3)與控制器(I)相接；所述割車變頻器(4)分別與電機(jī)一(6)和控制器(I)相接，所述割槍變頻器(5)分別與電機(jī)二(7)和控制器(I)相接，所述電機(jī)一(6)與切割小車(3-1)相接，所述電機(jī)二(7)與切割槍(3-3)相接，所述脈沖發(fā)生器(8)分別與控制器(I)和電源(9)相接，所述燃?xì)夤┙o單元與切割槍(3-3)之間通過(guò)供氣管道一連接，所述氧氣供給單元與切割槍(3-3)之間通過(guò)供氣管道二連接，所述切割槍(3-3 )上設(shè)置有供所述供氣管道一和供氣管道二與其相接的連接口，所述燃?xì)怆姶砰y(10 )安裝在所述供氣管道一上，所述氧氣電磁閥(11)安裝在所述供氣管道二上，所述夾坯電磁閥(12)安裝在鑄坯夾具機(jī)構(gòu)(3-2)上。
2.按照權(quán)利要求I所述的一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于還包括在鑄坯火焰切割過(guò)程中對(duì)所述割嘴上的掛渣進(jìn)行清理的自動(dòng)清渣單元(15)，所述自動(dòng)清渣單元與控制器(I)相接。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器(I)為PLC0
4.按照權(quán)利要求I或2所述的一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述圖像處理單元(2-3)為工控機(jī)。
5.按照權(quán)利要求I或2所述的一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述切割槍定位檢測(cè)單元(2-4)為安裝在切割槍(3-3)上的位置檢測(cè)編碼器。
6.按照權(quán)利要求I或2所述的一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述燃?xì)夤┙o單元包括通過(guò)供氣管道依次相接的燃?xì)夥蛛x制取系統(tǒng)、脫水干燥系統(tǒng)和調(diào)壓系統(tǒng)，且所述燃?xì)鉃榻?jīng)焦?fàn)t煤氣分離制取得到的氫氣。
7.按照權(quán)利要求I或2所述的一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述割嘴上設(shè)置有燃?xì)獬鰵饪诤脱鯕獬鰵饪凇?br> 8.按照權(quán)利要求I或2所述的一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述電源(9)為24V直流穩(wěn)壓電源。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鑄坯火焰切割自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括控制器、燃?xì)夤┙o單元、氧氣供給單元、對(duì)控制器發(fā)送脈沖信號(hào)以便其計(jì)算出鑄坯實(shí)際切割厚度的脈沖發(fā)生器、與控制器相接的電源、與控制器相接且向所述控制器發(fā)送定尺信號(hào)的定尺測(cè)量系統(tǒng)、對(duì)鑄坯進(jìn)行切割的火焰切割裝置、分別由割車變頻器和割槍變頻器驅(qū)動(dòng)并帶動(dòng)所述火焰切割裝置工作的電機(jī)一和電機(jī)二、分別與控制器相接的燃?xì)怆姶砰y、氧氣電磁閥、夾坯電磁閥以及脈沖點(diǎn)火器和火焰檢測(cè)器。本實(shí)用新型采用無(wú)接觸式圖像定尺檢測(cè)系統(tǒng)和自動(dòng)點(diǎn)火裝置，它克服了以往測(cè)量系統(tǒng)誤差大、故障頻繁、不易維護(hù)等缺點(diǎn)，提高了鑄坯合格率，同時(shí)節(jié)省了能源。
文檔編號(hào)B23K7/00GK202763251SQ20122036912
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月29日
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