對(duì)稱式雙激光板形檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種對(duì)稱式雙激光板形檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型在檢測(cè)裝置的板材入口，設(shè)置有一對(duì)支撐輥和一對(duì)工作輥，龍門架沿板材行進(jìn)方向上設(shè)置有激光多普勒測(cè)速儀、矩陣CMOS相機(jī)，其中用于測(cè)板材的運(yùn)行速度的激光多普勒測(cè)速儀裝在龍門架的一側(cè)，該側(cè)為檢測(cè)裝置的板材入口；用于板材圖像采集的矩陣CMOS相機(jī)位于龍門架的另一側(cè)；兩個(gè)對(duì)稱布設(shè)的可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器安裝在矩陣CMOS相機(jī)下方，且在矩陣CMOS相機(jī)的拍攝區(qū)域外，激光多普勒測(cè)速儀和矩陣CMOS相機(jī)的輸出接計(jì)算機(jī)、可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器的輸入接計(jì)算機(jī)。本實(shí)用新型采用非接觸式測(cè)量，具有測(cè)量精度高，速度快等特點(diǎn)，符合當(dāng)前帶鋼生產(chǎn)的實(shí)際需求。
【專利說(shuō)明】對(duì)稱式雙激光板形檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種對(duì)稱式雙激光板形檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在帶鋼生產(chǎn)中，板形控制對(duì)于提高帶鋼表面質(zhì)量、穩(wěn)定軋制過(guò)程至關(guān)重要。板形自動(dòng)檢測(cè)是板形自動(dòng)控制的必要條件，所有板形信息均來(lái)自板形檢測(cè)裝置，先進(jìn)的板帶軋機(jī)一般配置有板形在線檢測(cè)系統(tǒng)。
[0003]板形檢測(cè)裝置可分為接觸式和非接觸式兩種。目前，國(guó)內(nèi)外常用的板形檢測(cè)技術(shù)有分割輥式張力檢測(cè)技術(shù)、激光三角法檢測(cè)技術(shù)。
[0004]分割輥式張力檢測(cè)技術(shù)是一種接觸式板形檢測(cè)裝置，檢測(cè)原理為通過(guò)測(cè)量帶鋼對(duì)分割輥?zhàn)訅毫ρ貛т搶挾确较虻姆植?，求出帶鋼?nèi)部張應(yīng)力沿寬度方向的分布，推算出帶鋼縱向纖維條的相對(duì)延伸率分布，從而得到板形平直度的信息。分割輥式張力檢測(cè)技術(shù)適合于冷軋的薄帶鋼板形檢測(cè)，不適于中厚板的板形檢測(cè)。另外，分割輥式張力檢測(cè)裝置必須與冷軋帶鋼表面接觸，由于帶鋼速度和輥?zhàn)铀俣群茈y保證絕對(duì)的一致，帶鋼和輥?zhàn)拥慕佑|面難免有相對(duì)摩擦，不但板形測(cè)量輥容易劃傷，而且板型測(cè)量輥也會(huì)劃傷帶鋼表面，影響冷軋帶鋼板型質(zhì)量。
[0005]莫爾法的測(cè)量原理是從點(diǎn)光源發(fā)出的照明光把格柵照射到被測(cè)帶鋼上，隨著帶鋼形狀的變化，在帶鋼表面形成的格柵影像會(huì)變形為不同的“變形格柵”。如果從另一點(diǎn)通過(guò)格柵去觀察“變形格柵”，就可看到兩塊光柵重疊形成的莫爾條紋等高線。然而采用格柵照射法測(cè)量帶鋼板形時(shí)，需要一大型的耐熱格柵。在實(shí)際測(cè)量中，大型格柵的加工、耐熱、變形以及靠近被測(cè)熱軋帶鋼安裝等，都妨礙了測(cè)量系統(tǒng)的可靠性。
[0006]激光三角檢測(cè)法是通過(guò)測(cè)量激光條在帶鋼表面的位移，與標(biāo)定的激光條位置進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)多個(gè)位置點(diǎn)的測(cè)量，計(jì)算出帶鋼縱向纖維條的延伸率分布。該方法屬于無(wú)接觸式檢測(cè)，設(shè)備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本較低，存在的主要問(wèn)題是，不能有效避免帶鋼振動(dòng)引起的測(cè)量誤差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有板形檢測(cè)裝置精度不夠精確的缺點(diǎn)以及無(wú)法避免振動(dòng)引起誤差的缺點(diǎn)，從而提供一種新型的對(duì)稱式雙激光檢測(cè)裝置。
[0008]本實(shí)用新型由龍門架、支撐輥、工作輥、激光多普勒測(cè)速儀、矩陣CMOS相機(jī)、可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器和計(jì)算機(jī)組成，在檢測(cè)裝置的板材入口，設(shè)置有一對(duì)支撐輥和一對(duì)工作輥，一對(duì)工作輥設(shè)置在一對(duì)支撐輥內(nèi)，龍門架沿板材行進(jìn)方向上設(shè)置有激光多普勒測(cè)速儀、矩陣CMOS相機(jī)，其中用于測(cè)板材的運(yùn)行速度的激光多普勒測(cè)速儀裝在龍門架的一側(cè)，該側(cè)為檢測(cè)裝置的板材入口 ；用于板材圖像采集的矩陣CMOS相機(jī)位于龍門架的另一側(cè)；兩個(gè)對(duì)稱布設(shè)的可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器安裝在矩陣CMOS相機(jī)下方，且在矩陣CMOS相機(jī)的拍攝區(qū)域夕卜，其中可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器的激光入射角度通過(guò)旋轉(zhuǎn)式卡盤調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)范圍為15°?30°，激光多普勒測(cè)速儀和矩陣CMOS相機(jī)的輸出接計(jì)算機(jī)、可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器的輸入接計(jì)算機(jī)。
[0009]本實(shí)用新型采用非接觸式測(cè)量，具有測(cè)量精度高，速度快等特點(diǎn)，符合當(dāng)前帶鋼生產(chǎn)的實(shí)際需求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為對(duì)稱式雙激光板形檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]如圖1所示，為本實(shí)用新型的對(duì)稱式雙激光板形檢測(cè)裝置的組成示意圖。本實(shí)用新型的對(duì)稱式雙激光板形檢測(cè)裝置，包括支撐輥1、工作輥2、激光多普勒測(cè)速儀4、矩陣CMOS相機(jī)5、可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器6、支撐架7。帶鋼圖像檢測(cè)單元釆用Basler工業(yè)CMOS相機(jī)，相機(jī)鏡頭采用Nikon50mm定焦、光可調(diào)鏡頭。相機(jī)安裝于橫跨帶鋼3寬度方向的龍門架橫梁上，調(diào)整相機(jī)使相機(jī)的成像平面與帶鋼傳輸軌道平面平行。兩對(duì)稱布局的線激光光源安裝在橫跨帶鋼寬度方向的支架上，激光入射角度可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)式卡盤連續(xù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。多普勒測(cè)速儀布置在檢測(cè)區(qū)域前，用來(lái)測(cè)板帶材的運(yùn)行速度。
[0013]單激光斜入射式激光三角法檢測(cè)常用角度為30°?60°，本實(shí)施例的對(duì)稱式雙激光相比單激光有更高分辨率，本裝置將激光角度減小至15°?30°進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)稱式雙激光投射到帶鋼平面形成平行雙激光線。對(duì)稱布置的兩激光之間的距離需要滿足當(dāng)帶鋼在輥道平面(高度為Omm)時(shí),兩側(cè)激光面還未相交。即對(duì)稱雙激光的激光光面的交線要在輥道平面以下。從而適用于鋼鐵企業(yè)的冷軋過(guò)程中的板帶平直度的在線測(cè)量。
[0014]計(jì)算機(jī)主要負(fù)責(zé)檢測(cè)設(shè)備標(biāo)定控制、檢測(cè)設(shè)備工作環(huán)境溫度、控制調(diào)整線激光入射角度以及與多普勒測(cè)速儀通信獲取實(shí)時(shí)帶鋼速度參數(shù)。其中標(biāo)定控制和激光角度控制是通過(guò)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)，溫度檢測(cè)是通過(guò)ADAM4117模擬釆集卡和PT100溫度傳感器實(shí)現(xiàn)。采用基于EPGA和CamerarLink接口的圖像采集系統(tǒng)負(fù)責(zé)高速圖像數(shù)據(jù)釆集。并使用DSP對(duì)圖像進(jìn)行處理，直接提取圖像的特征信息，極大減少了向上位機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，避免數(shù)據(jù)傳輸占用大量CPU資源使得系統(tǒng)反應(yīng)變慢。
【權(quán)利要求】
1.對(duì)稱式雙激光板形檢測(cè)裝置，由龍門架、支撐輥、工作輥、激光多普勒測(cè)速儀、矩陣CMOS相機(jī)、可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器和計(jì)算機(jī)組成，其特征在于:在檢測(cè)裝置的板材入口，設(shè)置有一對(duì)支撐棍和一對(duì)工作棍，一對(duì)工作棍設(shè)置在一對(duì)支撐棍內(nèi)，龍門架沿板材行進(jìn)方向上設(shè)置有激光多普勒測(cè)速儀、矩陣CMOS相機(jī)，其中用于測(cè)板材的運(yùn)行速度的激光多普勒測(cè)速儀裝在龍門架的一側(cè)，該側(cè)為檢測(cè)裝置的板材入口 ；用于板材圖像采集的矩陣CMOS相機(jī)位于龍門架的另一側(cè)；兩個(gè)對(duì)稱布設(shè)的可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器安裝在矩陣CMOS相機(jī)下方，且在矩陣CMOS相機(jī)的拍攝區(qū)域外，其中可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器的激光入射角度通過(guò)旋轉(zhuǎn)式卡盤調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)范圍為15°?30°，激光多普勒測(cè)速儀和矩陣CMOS相機(jī)的輸出接計(jì)算機(jī)、可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器的輸入接計(jì)算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)稱式雙激光板形檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的矩陣CMOS相機(jī)，其相機(jī)鏡頭采用Nikon50mm定焦、光可調(diào)鏡頭。
【文檔編號(hào)】B21B38/02GK203830424SQ201420187035
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】王橋醫(yī), 方敏, 張澤, 王乾坤, 陳娟 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)