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

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

【背景技術(shù)】
[0002]在帶鋼生產(chǎn)中，板形控制對于提高帶鋼表面質(zhì)量、穩(wěn)定軋制過程至關(guān)重要。板形自動檢測是板形自動控制的必要條件，所有板形信息均來自板形檢測裝置，先進的板帶軋機一般配置有板形在線檢測系統(tǒng)。
[0003]板形檢測裝置可分為接觸式和非接觸式兩種。目前，國內(nèi)外常用的板形檢測技術(shù)有分割輥式張力檢測技術(shù)、激光三角法檢測技術(shù)。
[0004]分割輥式張力檢測技術(shù)是一種接觸式板形檢測裝置，檢測原理為通過測量帶鋼對分割輥子壓力沿帶鋼寬度方向的分布，求出帶鋼內(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。分割輥式張力檢測技術(shù)適合于冷軋的薄帶鋼板形檢測，不適于中厚板的板形檢測。另外，分割輥式張力檢測裝置必須與冷軋帶鋼表面接觸，由于帶鋼速度和輥子速度很難保證絕對的一致，帶鋼和輥子的接觸面難免有相對摩擦，不但板形測量輥容易劃傷，而且板型測量輥也會劃傷帶鋼表面，影響冷軋帶鋼板型質(zhì)量。
[0005]莫爾法的測量原理是從點光源發(fā)出的照明光把格柵照射到被測帶鋼上，隨著帶鋼形狀的變化，在帶鋼表面形成的格柵影像會變形為不同的“變形格柵”。如果從另一點通過格柵去觀察“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量帶鋼板形時，需要一大型的耐熱格柵。在實際測量中，大型格柵的加工、耐熱、變形以及靠近被測熱軋帶鋼安裝等，都妨礙了測量系統(tǒng)的可靠性。
[0006]激光三角檢測法是通過測量激光條在帶鋼表面的位移，與標定的激光條位置進行對比，通過多個位置點的測量，計算出帶鋼縱向纖維條的延伸率分布。該方法屬于無接觸式檢測，設(shè)備設(shè)計簡單，成本較低，存在的主要問題是，不能有效避免帶鋼振動引起的測量誤差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有板形檢測裝置精度不夠精確的缺點以及無法避免振動引起誤差的缺點，從而提供一種新型的對稱式雙激光檢測裝置。
[0008]本實用新型由龍門架、支撐輥、工作輥、激光多普勒測速儀、矩陣CMOS相機、可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器和計算機組成，在檢測裝置的板材入口，設(shè)置有一對支撐輥和一對工作輥，一對工作輥設(shè)置在一對支撐輥內(nèi)，龍門架沿板材行進方向上設(shè)置有激光多普勒測速儀、矩陣CMOS相機，其中用于測板材的運行速度的激光多普勒測速儀裝在龍門架的一側(cè)，該側(cè)為檢測裝置的板材入口 ；用于板材圖像采集的矩陣CMOS相機位于龍門架的另一側(cè)；兩個對稱布設(shè)的可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器安裝在矩陣CMOS相機下方，且在矩陣CMOS相機的拍攝區(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°，激光多普勒測速儀和矩陣CMOS相機的輸出接計算機、可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器的輸入接計算機。
[0009]本實用新型采用非接觸式測量，具有測量精度高，速度快等特點，符合當前帶鋼生產(chǎn)的實際需求。

【專利附圖】

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

【具體實施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0012]如圖1所示，為本實用新型的對稱式雙激光板形檢測裝置的組成示意圖。本實用新型的對稱式雙激光板形檢測裝置，包括支撐輥1、工作輥2、激光多普勒測速儀4、矩陣CMOS相機5、可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器6、支撐架7。帶鋼圖像檢測單元釆用Basler工業(yè)CMOS相機，相機鏡頭采用Nikon50mm定焦、光可調(diào)鏡頭。相機安裝于橫跨帶鋼3寬度方向的龍門架橫梁上，調(diào)整相機使相機的成像平面與帶鋼傳輸軌道平面平行。兩對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旋轉(zhuǎn)式卡盤連續(xù)進行調(diào)節(jié)。多普勒測速儀布置在檢測區(qū)域前，用來測板帶材的運行速度。
[0013]單激光斜入射式激光三角法檢測常用角度為30°?60°，本實施例的對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°進行檢測。對稱式雙激光投射到帶鋼平面形成平行雙激光線。對稱布置的兩激光之間的距離需要滿足當帶鋼在輥道平面(高度為Omm)時,兩側(cè)激光面還未相交。即對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)的冷軋過程中的板帶平直度的在線測量。
[0014]計算機主要負責檢測設(shè)備標定控制、檢測設(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速儀通信獲取實時帶鋼速度參數(shù)。其中標定控制和激光角度控制是通過對步進電機的控制實現(xiàn)，溫度檢測是通過ADAM4117模擬釆集卡和PT100溫度傳感器實現(xiàn)。采用基于EPGA和CamerarLink接口的圖像采集系統(tǒng)負責高速圖像數(shù)據(jù)釆集。并使用DSP對圖像進行處理，直接提取圖像的特征信息，極大減少了向上位機傳輸?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.對稱式雙激光板形檢測裝置，由龍門架、支撐輥、工作輥、激光多普勒測速儀、矩陣CMOS相機、可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器和計算機組成，其特征在于:在檢測裝置的板材入口，設(shè)置有一對支撐棍和一對工作棍，一對工作棍設(shè)置在一對支撐棍內(nèi)，龍門架沿板材行進方向上設(shè)置有激光多普勒測速儀、矩陣CMOS相機，其中用于測板材的運行速度的激光多普勒測速儀裝在龍門架的一側(cè)，該側(cè)為檢測裝置的板材入口 ；用于板材圖像采集的矩陣CMOS相機位于龍門架的另一側(cè)；兩個對稱布設(shè)的可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器安裝在矩陣CMOS相機下方，且在矩陣CMOS相機的拍攝區(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°，激光多普勒測速儀和矩陣CMOS相機的輸出接計算機、可旋轉(zhuǎn)線激光發(fā)射器的輸入接計算機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對稱式雙激光板形檢測裝置，其特征在于:所述的矩陣CMOS相機，其相機鏡頭采用Nikon50mm定焦、光可調(diào)鏡頭。
【文檔編號】B21B38/02GK203830424SQ201420187035
【公開日】2014年9月17日 申請日期: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 申請人:杭州電子科技大學