专利名称：一种连铸切割机用铸坯定尺装置及定尺方法
技术领域：
本发明属切割机定尺装置及其检测方法。
背景技术：
在连铸生产中需用切割机将铸坯按照计划定尺长度进行切割，铸坯定尺大于设定定尺会导致浪费，铸坯定尺小于定尺则会导致废品，即使是误差允许范围内的铸坯，误差越小则生产成本越低，因此铸坯的定尺准确度和铸坯定尺合格率是非常重要的工艺质量控制点。一般使用的定尺检测装置是以编码器为基础的定尺系统和以摄像机为基础的摄像定尺。使用编码器为基础的定尺装置如2011年3月16日授权的授权公告号为CN201760574 U的发明专利，该类装置将脉冲编码器与拉矫辊相连接，拉矫辊随铸坯运动而转动，脉冲编码器根据拉矫辊的转动计算铸坯长度。使用摄像定尺如2010年6月30日授权的授权号为CN 201516498 U的发明专利，使用摄像定尺时需将摄像机需架装在高处，根据红外热成像技术在高处通过定位坯头的位置来定位铸坯的长度。但是目前使用的这些定尺装置存在好多缺陷:编码器与拉矫辊连接，通过拉矫辊的转动计算铸坯的长度，辊子长期和高温铸坯接触摩擦导致辊子磨损，辊子受到磨损后会影响码盘的精度，降低定尺准确率因为辊子必然会有磨损所以需要定期更换，增加维护费用。编码器通过中间设备如联接轴、减速箱等联接到拉矫辊上，中间设备的增加必然增加系统的误差。摄像机有视角范围，当定尺长度超出摄像机的视角范围时则无法进行定尺测量，只能通过增加摄像机数量和提高摄像机高度来解决这个问题，但增加摄像机无疑会增加成本，提闻摄像机闻度则会降低定尺精度。综上所述目前连铸切割机需要一种能精确测量铸坯切割长度并且以低成本稳定运行的连铸切割机定尺装置及检测方法，本发明能很好的满足上述条件。
发明内容
本发明的目的是提供一种连铸切割机的铸坯切割定尺装置及其切割定尺方法，旨在提高铸坯切割的精确度，降低设备运行成本。本发明的目的是由以下方式实现的:一种连铸切割机用铸坯定尺装置，包括拉绳编码器，横移小车，激光测距仪，挡板，滑轨，其特征是:所述滑轨的一端装有拉绳编码器，横移小车安装在滑轨上并与拉绳编码器相连接，横移小车上安装激光测距仪，挡板与滑轨平行设置，挡板的高度不低于激光测距仪的高度，拉绳编码器通过电缆与计数模块相连接，激光测距仪通过电缆与数据处理模块相连接，上位机通过网络同CPU相连接。所述一种连铸切割机用铸坯定尺装置的定尺方法如下:滑轨和挡板分别安装于铸坯两侧距离铸坯至少5m处；横移小车与铸坯、挡板三者平行，挡板、激光测距仪和铸坯三者等高设置；拉绳编码器设置在铸坯测定长度的零点位置；CPU与上位机通过网路进行通信，计划定尺长度由上位机发送到CPU中，CPU利用计数模块通过拉绳编码器跟踪控制横移小车，当横移小车当前的位置和计划定尺长度的偏差值大于一定范围时控制横移小车开始移动，直到横移小车的实际位置与计划定尺长度的偏差值小于一定范围时为止，CPU利用数据模块监视激光测量仪的测量值，CPU根据激光测量仪的检测值由kl变为k2来检测铸坯长度是否等于计划定尺长度，铸坯长度小于计划定尺长度时，CPU接收到的激光测距仪的测量值等于挡板到激光测距仪的距离kl，铸坯长度大于计划定尺长度时，CPU接收到的激光测距仪的测量值等于铸坯到激光测距仪的距离k2。当CPU接收到的激光测距仪的值由kl变为k2的一瞬间即检测到的铸坯需要切割的定尺长度，当CPU检测到铸坯长度等于计划定尺长度时控制切割枪切割，即完成一次切割工作；随后CPU接收下一次的计划定尺长度，并将横移小车移动到下一次定尺长度的位置，进行下一次定尺跟踪。本发明具有以下优点:稳定性高故障率低:由于激光测距仪的工作方式为非接触式并且检测范围很大，所以装置可以安装在距离铸坯较远的位置，避开了铸坯高温工作区而且没有磨损，因此设备稳定性大幅度提高，故障率降低，设备运行维护费用降低。响应速度快，测量精度高:激光测距仪的采样周期在IOms以内，工作误差5毫米以内。
:图1为本发明的使用状态图；图2为本发明的系统结构框图；图3为本发明的流程图；其中:1-拉绳编码器，2-横移小车，3-激光测距仪，4-挡板，5-滑轨，6_铸坯，7 —切割枪，8-数据处理模块，9-计数模块，10-CPU, 11-上位机。
具体实施方式
:实施例1:一种连铸切割机用铸坯定尺装置，包括拉绳编码器1，横移小车2，激光测距仪3，挡板4，滑轨5，其特征是:所述滑轨5的一端装有拉绳编码器1，横移小车2安装在滑轨5上并与拉绳编码器I相连接，横移小车I上安装激光测距仪3，挡板4与滑轨5平行设置，挡板4的高度不低于激光测距仪3的高度，拉绳编码I器通过电缆与计数模块相9连接，激光测距仪3通过电缆与数据处理模块8相连接，上位机11通过网络同CPUlO连接。激光测距仪3加装风冷水冷防尘罩用于提高其使用寿命；所述一种连铸切割机用铸坯定尺装置的定尺方法如下:
滑轨5和挡板4分别安装于铸坯6两侧距离铸坯6至少5m处；横移小车2与铸坯5、挡板4三者平行，挡板4、激光测距仪3和铸坯5三者等高设置；拉绳编码器设置在铸坯测定长度的零点位置；拉绳编码器I通过电缆与计数模块9连接，计数模块9对拉绳编码器I的电脉冲信号进行处理并将处理后的位置值发送给CPU10，其中I个脉冲信号对应0.02mm，横移小车的位置值=脉冲数X0.02mm ；激光测距仪3通过电缆与数据处理模块8连接，数据处理模块8采用模拟量输入模块，数据处理模块8将激光测距仪的毫安量电信号转换成脉冲信号后发送给CPU10，其中4-20mA对应0-50米，模块对于低于4mA的数据按O米处理，高于20mA的数据按50米处理，kl和k2均小于50m，激光测距仪测量的值=[(接收到的电信号-4) +16] X 50m ；上位机11将计划定尺长度通过网路发送给CPU10，同时上位机11可进行报警记录显示和设备状态显示。铸坯长度小于计划定尺长度时，CPUlO接收到的激光测距仪3的测量值等于挡板4到激光测距仪3的距离kl，铸坯长度大于计划定尺长度时，CPUlO接收到的激光测距仪3的测量值等于铸坯5到激光测距仪3的距离k2。当CPUlO接收到的激光测距仪3的值由kl变为k2的一瞬间即检测到的铸坯需要切割的定尺长度。CPU利用计数模块通过拉绳编码器计算横移小车当前的位置，并控制横移小车移动到计划定尺长度的位置；当横移小车当前的位置和计划定尺长度的偏差值大于一定范围时控制横移小车开始移动，直到横移小车的实际位置与计划定尺长度的偏差值小于一定范围时为止；CPU利用数据模块监视激光测量仪的测量值；CPU根据激光测量仪的检测值由kl变为k2来检测铸坯长度是否等于计划定尺长度；当CPU检测到铸坯长度等于计划定尺长度时控制切割枪开始切割，即完成一次切割工作；随后CPU接收下一次的计划定尺长度，并将横移小车移动到下一次定尺长度的位置，进行下一次定尺跟踪。
权利要求
1.一种连铸切割机用铸坯定尺装置，包括拉绳编码器，横移小车，激光测距仪，挡板，滑轨，、其特征是:所述滑轨的一端装有拉绳编码器，横移小车安装在滑轨上并与拉绳编码器相连接，横移小车上安装激光测距仪，挡板与滑轨平行设置，挡板的高度不低于激光测距仪的高度，拉绳编码器通过电缆与计数模块相连接，激光测距仪通过电缆与数据处理模块相连接，上位机通过网络同CPU相连接。
2.一种连铸切割机用铸坯定尺装置的定尺方法，其特征是: 滑轨和挡板分别安装于铸坯两侧距离铸坯至少5m处； 横移小车与铸坯、挡板三者平行，挡板、激光测距仪和铸坯三者等高设置； 拉绳编码器设置在铸坯测定长度的零点位置； CPU与上位机通过网路进行通信，计划定尺长度由上位机发送到CPU中，CPU利用计数模块通过拉绳编码器跟踪控制横移小车，当横移小车当前的位置和计划定尺长度的偏差值大于一定范围时控制横移小车开始移动，直到横移小车的实际位置与计划定尺长度的偏差值小于一定范围时为止，CPU利用数据模块监视激光测量仪的测量值，CPU根据激光测量仪的检测值由kl变为k2来检测铸坯长度是否等于计划定尺长度，铸坯长度小于计划定尺长度时，CPU接收到的激光测距仪的测量值等于挡板到激光测距仪的距离kl，铸坯长度大于计划定尺长度时，CPU接收到的激光测距仪的测量值等于铸坯到激光测距仪的距离k2。当(PU接收到的激光测距仪的值由kl变为k2的一瞬间即检测到的铸坯需要切割的定尺长度，当CPU检测到铸坯长度等于计划定尺长度时控制切割枪切割，即完成一次切割工作；随后CPU接收下一次的计划定尺长度，并将横移小车移动到下一次定尺长度的位置，进行下一次定尺跟踪。
全文摘要
一种连铸切割机用铸坯定尺装置，包括拉绳编码器，横移小车，激光测距仪，挡板，滑轨，其特征是所述滑轨的一端装有拉绳编码器，横移小车安装在滑轨上并与拉绳编码器相连接，横移小车上安装激光测距仪，挡板与滑轨平行设置，挡板的高度不低于激光测距仪的高度，拉绳编码器通过电缆与计数模块相连接，激光测距仪通过电缆与数据处理模块相连接，上位机通过网络同CPU相连接。计划定尺长度由上位机发送到CPU中，CPU控制横移小车移动至定尺长度处，并根据激光测量仪的检测值由k1变为k2来检测铸坯长度是否等于计划定尺长度，当检测到铸坯长度等于计划定尺长度时控制切割枪切割；本发明响应速度快，测量精度高，稳定性高，故障率低。
文档编号B22D11/126GK103100677SQ20121058943
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者韩基伟, 李台龙, 杨文玉 申请人:内蒙古包钢钢联股份有限公司