專利名稱:測徑裝置的控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及軋鋼設備，具體講就是測量棒線材的測徑裝置的控制系統(tǒng)。
技術背景
現(xiàn)有技術中線棒材的加工，多是采用軋機軋制而成的。而軋機就其結構來分一般可分為牌坊式機架、懸臂式機架或由型材焊接為牌坊式機架，軋輥間距的調節(jié)和控制直接導致待軋制產(chǎn)品的尺寸，待軋制產(chǎn)品的尺寸精度又依賴軋機機架和軋輥的整體剛性、軋輥的精度和選材。目前，無論牌坊式機架、懸臂式機架的軋機中，以牌坊式機架立式安裝為例， 其上下方向的變形較大、難以控制，因為下軸承座均是采用螺栓類部件固定在牌坊式機架的底部支座上，上軸承座的壓下裝置通常是設置在上部橫梁上，這樣軋制時，牌坊式機架位于底部支座和上部橫梁之間的立柱在其整個長度范圍內均受拉力而伸長變形，其變形伸長量大；對于懸臂式機架而言，其立柱的變形情況基本類似。這就是說，軋機機架的剛度不足， 再加之其它部件的變形，累計后的誤差就很大，難以滿足軋制季度要求。
鑒于現(xiàn)有技術中的軋機自身結構所限，其無法實現(xiàn)在線壓下和軸向調節(jié)動作，因此，所軋制產(chǎn)品的尺寸是在堆料區(qū)待冷卻到常溫時進行人工測量的，這樣不僅工作量大，而且即使所軋制產(chǎn)品的尺寸有超差情況也無法挽回。

實用新型內容

本實用新型的目的就是提供一種測徑裝置的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)在線棒線材的測量、 處理與傳輸，為實現(xiàn)軋制自動化控制提供控制數(shù)據(jù)基礎。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術方案
一種測徑裝置的控制系統(tǒng)，包括
A、測徑裝置設置在精軋機組的入口或出口端；
B、所述的測徑裝置為設置于箱體設置在機箱內的由驅動機構驅動其轉動的轉動底盤上有供棒線材物料通過的通孔，光源固定在通孔旁側的轉動底盤的盤面上，所述光源提供平行光束指向通孔中部通過的待測棒線材物料上，轉動底盤的盤面上還設置有CCD攝像頭，CCD攝像頭接受局部被待測棒線材物料遮擋的平行光束后成像，CCD攝像頭攝取的圖像信息傳輸至信號處理控制器。
由上述技術方案可知，實現(xiàn)在線壓下，可以很大程度的減少人工干預，提高系統(tǒng)的自動化程度，提高生產(chǎn)率。只有這樣才會體現(xiàn)自動化系統(tǒng)的優(yōu)越性，提升競爭力。本實用新型可以獨立使用也可以在傳統(tǒng)的棒線材軋制線改造時使用，按粗軋、中軋、精軋分區(qū)采用具有自動完成軋機遠程自動操作和軋機組間采用在線軋件及產(chǎn)品尺寸的檢測，為實現(xiàn)全線閉環(huán)自動調整軋件及產(chǎn)品尺寸精度提供數(shù)據(jù)基礎，本實用新型就是對所采集的圖像數(shù)據(jù)實施及時可靠的處理及傳輸，為軋制控制系統(tǒng)提供基礎依據(jù)。

[0010]圖1是測徑裝置的布置狀態(tài)示意圖；
圖2是本實用新型的控制原理圖；
圖3是PC機的控制原理框圖。
具體實施方式
軋線的基本布局為⑴粗軋機組5 7架次，軋機規(guī)格根據(jù)產(chǎn)品及坯料的要求為 Φ750、Φ650、Φ550, Φ450系列規(guī)格的軋機；(2)中軋機組6 8架次軋機規(guī)格根據(jù)產(chǎn)品及坯料的要求為Φ450、Φ350系列規(guī)格的軋機；(3)精軋機組6 8架次軋機規(guī)格根據(jù)產(chǎn)品及坯料的要求為Φ350、Φ300、Φ250系列規(guī)格的軋機。在每一組末架機架后采用產(chǎn)品尺寸檢測設備，對軋制過程中的軋件尺寸進行檢測，通過檢測設備檢測后的尺寸反饋到控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)完成對軋機的遠程智能自動控制。
以下詳細說明。
智能軋制系統(tǒng)包括粗軋機組、中軋機組及精軋機組10 ；所述粗軋機組、中軋機組及精軋機組中至少在精軋機組10處設置測徑裝置，如圖2所示，測徑裝置設置在精軋機組10的入口或出口端；所述的測徑裝置為設置于箱體設置在機箱20內的由驅動機構驅動其轉動的轉動底盤上有供棒線材物料通過的通孔，光源固定在通孔旁側的轉動底盤的盤面上，所述光源提供平行光束指向通孔中部通過的待測棒線材物料上，轉動底盤的盤面上還設置有CCD攝像頭，CCD攝像頭接受局部被待測棒線材物料遮擋的平行光束后成像，CCD攝像頭攝取的圖像信息傳輸至信號處理控制器；信號處理控制器輸出控制信號至軋機實施壓下或軸向調節(jié)動作。
所述的測徑裝置設置在精軋機組的入口端和出口端，所述的CXD攝像頭為對稱布置的兩個，即CXD攝像頭30a、30b，測徑裝置也稱測徑儀，本申請人的在先申請已具體公開了相關技術方案，此處不再贅述，所述的CXD攝像頭30a、30b采集到的圖像數(shù)據(jù)分別傳輸至發(fā)射模塊40a、40b ；信號處理控制器包括信號處理模塊60、綜合控制板70、PC機80，信號處理模塊60經(jīng)由接收模塊50接收發(fā)射模塊40a、40b傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)并實施處理。
信號處理控制器中的PC機80傳輸信號至主控制器90。
CXD相機即CXD攝像頭30a、30b在信號處理模塊60的控制之下將拍攝的圖像數(shù)據(jù)送入發(fā)射模塊40a、40b，發(fā)射模塊40a、40b對接收的圖像數(shù)據(jù)以串行方式轉發(fā)給接收模塊 50，接收模塊50接收發(fā)射模塊40a、40b的數(shù)據(jù)，將驗證后的數(shù)據(jù)交由信號處理模塊60進行處理，處理后的數(shù)據(jù)送給PC80做進一步的分析處理，如統(tǒng)計的方面計算。此外，綜合控制板 70也在信號處理模塊60的控制下將測徑裝置的光源、溫度、氣壓等狀態(tài)信息上報給PC機分析顯示。兩路CCD攝像頭30a、30b并行輸出的信號線有56個，而導電環(huán)傳輸?shù)男盘柧€只有17個，這是因為導電環(huán)傳輸?shù)男盘柧€越少越有利于減少測徑儀的軸向尺寸，通過發(fā)射模塊模塊40a、40b的并/串轉換功能把56路并行數(shù)據(jù)轉換為17路串行數(shù)據(jù)輸送給接收模塊 50，這樣在確保信號有效、可靠傳遞的同時減少了設備尺寸。
所述的信號處理模塊60選用FPGA高速信號處理模塊，所述的信號處理模塊60位于機箱20內，信號處理模塊60由串口、網(wǎng)絡接口與機箱20外部的PC機80連接。
這樣就可以迅速地完成圖像數(shù)據(jù)的預處理、存儲緩沖、計算并得出物料的直徑尺寸，由于圖像數(shù)據(jù)巨大，每周600個點的測量值，所以采用FPGA高速信號處理模塊就不需要笨重的連接電纜了，這樣極有利于減少成本和纜線布置。
PC機80包括三個功能模塊，其一是接收測徑數(shù)據(jù)模塊81、原始數(shù)據(jù)顯示模塊82、 參數(shù)計算模塊83、數(shù)據(jù)保存模塊84，其二是接收狀態(tài)數(shù)據(jù)模塊85、顯示狀態(tài)數(shù)據(jù)模塊86、實時報警模塊87，其三是控制模塊88。
接收測徑數(shù)據(jù)模塊81接收信號處理模塊60的直徑原始數(shù)據(jù)，即棒材尺寸的測量數(shù)據(jù)；原始數(shù)據(jù)顯示模塊82根據(jù)原始數(shù)據(jù)，在軟件中實時圖形化顯示棒材尺寸；棒材參數(shù)計算模塊83根據(jù)原始數(shù)據(jù)，通過算法計算出不同型號的棒材的各個典型參數(shù)；數(shù)據(jù)保存模塊84把接收得到的相機數(shù)據(jù)全部保存入數(shù)據(jù)庫。
接收狀態(tài)數(shù)據(jù)模塊85接收綜合控制板的狀態(tài)數(shù)據(jù)，狀態(tài)數(shù)據(jù)包括環(huán)境溫度，水壓、氣壓、水流量、出水口水溫、入水口水溫等參數(shù)；顯示狀態(tài)數(shù)據(jù)模塊86數(shù)字顯示每次接收到的各個狀態(tài)數(shù)據(jù)；實時報警模塊87對接收到的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行邊界判斷，對異常狀態(tài)參數(shù)通過軟件界面報警燈進行報警。
控制模塊88軟件通過界面設置，發(fā)送電機，相機，以及傳感器控制參數(shù)至信號處理板。
權利要求
1.一種測徑裝置的控制系統(tǒng)，包括A、測徑裝置設置在精軋機組的入口或出口端；B、所述的測徑裝置為設置于箱體設置在機箱00)內的由驅動機構驅動其轉動的轉動底盤上有供棒線材物料通過的通孔，光源固定在通孔旁側的轉動底盤的盤面上，所述光源提供平行光束指向通孔中部通過的待測棒線材物料上，轉動底盤的盤面上還設置有CCD攝像頭，CCD攝像頭接受局部被待測棒線材物料遮擋的平行光束后成像，CCD攝像頭攝取的圖像信息傳輸至信號處理控制器。
2.根據(jù)權利要求
1所述的測徑裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的測徑裝置設置在精軋機組的入口端和出口端，所述的CXD攝像頭為對稱布置的兩個，即CXD攝像頭(30a)、 (30b)，所述的CCD攝像頭(30a)、(30b)采集到的圖像數(shù)據(jù)分別傳輸至發(fā)射模塊GOa)、 (40b)；信號處理控制器包括信號處理模塊(60)、綜合控制板(70)、PC機(80)，信號處理模塊(60)選用FPGA高速信號處理模塊，信號處理模塊(60)經(jīng)由接收模塊(50)接收發(fā)射模塊GOa)、GOb)傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)并實施處理。
3.根據(jù)權利要求
1或2所述的測徑裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于信號處理控制器中的PC機(80)傳輸信號至主控制器(90)。
4.根據(jù)權利要求
1或2所述的測徑裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于綜合控制板傳輸狀態(tài)信號至PC機(80)，PC機(80)包括三個功能模塊，其一是接收測徑數(shù)據(jù)模塊(81)、原始數(shù)據(jù)顯示模塊(8 、參數(shù)計算模塊(8 、數(shù)據(jù)保存模塊(84)，其二是接收狀態(tài)數(shù)據(jù)模塊(85)、 顯示狀態(tài)數(shù)據(jù)模塊(86)、實時報警模塊(87)，其三是控制模塊(88)。
5.根據(jù)權利要求
2所述的測徑裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的信號處理模塊 (60)位于機箱OO)內，信號處理模塊(60)由串口、網(wǎng)絡接口與機箱OO)外部的PC機(80) 連接。
專利摘要
本實用新型涉及軋鋼設備，具體講就是測量棒線材的測徑裝置的控制系統(tǒng)。本控制系統(tǒng)包括設置在精軋機組的入口或出口端的測徑裝置；測徑裝置為設置于箱體設置在機箱內的由驅動機構驅動其轉動的轉動底盤上有供棒線材物料通過的通孔，光源固定在通孔旁側的轉動底盤的盤面上，光源提供平行光束指向通孔中部通過的待測棒線材物料上，轉動底盤的盤面上還設置有CCD攝像頭，CCD攝像頭接受局部被待測棒線材物料遮擋的平行光束后成像，CCD攝像頭攝取的圖像信息傳輸至信號處理控制器。本實用新型具有自動完成軋機遠程自動操作和軋機組間采用在線軋件及產(chǎn)品尺寸的檢測，為軋制控制系統(tǒng)以及實現(xiàn)全線閉環(huán)自動調整軋件及產(chǎn)品尺寸精度提供數(shù)據(jù)基礎。
文檔編號B21B37/00GKCN202155372SQ201120203425
公開日2012年3月7日 申請日期2011年6月16日
發(fā)明者婁霆, 武傳華, 王俊, 袁浩, 金緯 申請人:合肥市百勝科技發(fā)展股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan