对称式双激光板形检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种对称式双激光板形检测装置。本实用新型在检测装置的板材入口，设置有一对支撑辊和一对工作辊，龙门架沿板材行进方向上设置有激光多普勒测速仪、矩阵CMOS相机，其中用于测板材的运行速度的激光多普勒测速仪装在龙门架的一侧，该侧为检测装置的板材入口；用于板材图像采集的矩阵CMOS相机位于龙门架的另一侧；两个对称布设的可旋转线激光发射器安装在矩阵CMOS相机下方，且在矩阵CMOS相机的拍摄区域外，激光多普勒测速仪和矩阵CMOS相机的输出接计算机、可旋转线激光发射器的输入接计算机。本实用新型采用非接触式测量，具有测量精度高，速度快等特点，符合当前带钢生产的实际需求。
【专利说明】对称式双激光板形检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于检测【技术领域】，涉及一种对称式双激光板形检测装置。
【背景技术】
[0002]在带钢生产中，板形控制对于提高带钢表面质量、稳定轧制过程至关重要。板形自动检测是板形自动控制的必要条件，所有板形信息均来自板形检测装置，先进的板带轧机一般配置有板形在线检测系统。
[0003]板形检测装置可分为接触式和非接触式两种。目前，国内外常用的板形检测技术有分割辊式张力检测技术、激光三角法检测技术。
[0004]分割辊式张力检测技术是一种接触式板形检测装置，检测原理为通过测量带钢对分割辊子压力沿带钢宽度方向的分布，求出带钢内部张应力沿宽度方向的分布，推算出带钢纵向纤维条的相对延伸率分布，从而得到板形平直度的信息。分割辊式张力检测技术适合于冷轧的薄带钢板形检测，不适于中厚板的板形检测。另外，分割辊式张力检测装置必须与冷轧带钢表面接触，由于带钢速度和辊子速度很难保证绝对的一致，带钢和辊子的接触面难免有相对摩擦，不但板形测量辊容易划伤，而且板型测量辊也会划伤带钢表面，影响冷轧带钢板型质量。
[0005]莫尔法的测量原理是从点光源发出的照明光把格栅照射到被测带钢上，随着带钢形状的变化，在带钢表面形成的格栅影像会变形为不同的“变形格栅”。如果从另一点通过格栅去观察“变形格栅”，就可看到两块光栅重叠形成的莫尔条纹等高线。然而采用格栅照射法测量带钢板形时，需要一大型的耐热格栅。在实际测量中，大型格栅的加工、耐热、变形以及靠近被测热轧带钢安装等，都妨碍了测量系统的可靠性。
[0006]激光三角检测法是通过测量激光条在带钢表面的位移，与标定的激光条位置进行对比，通过多个位置点的测量，计算出带钢纵向纤维条的延伸率分布。该方法属于无接触式检测，设备设计简单，成本较低，存在的主要问题是，不能有效避免带钢振动引起的测量误差。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的在于解决现有板形检测装置精度不够精确的缺点以及无法避免振动引起误差的缺点，从而提供一种新型的对称式双激光检测装置。
[0008]本实用新型由龙门架、支撑辊、工作辊、激光多普勒测速仪、矩阵CMOS相机、可旋转线激光发射器和计算机组成，在检测装置的板材入口，设置有一对支撑辊和一对工作辊，一对工作辊设置在一对支撑辊内，龙门架沿板材行进方向上设置有激光多普勒测速仪、矩阵CMOS相机，其中用于测板材的运行速度的激光多普勒测速仪装在龙门架的一侧，该侧为检测装置的板材入口 ；用于板材图像采集的矩阵CMOS相机位于龙门架的另一侧；两个对称布设的可旋转线激光发射器安装在矩阵CMOS相机下方，且在矩阵CMOS相机的拍摄区域夕卜，其中可旋转线激光发射器的激光入射角度通过旋转式卡盘调节，其调节范围为15°?30°，激光多普勒测速仪和矩阵CMOS相机的输出接计算机、可旋转线激光发射器的输入接计算机。
[0009]本实用新型采用非接触式测量，具有测量精度高，速度快等特点，符合当前带钢生产的实际需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为对称式双激光板形检测装置结构原理图。
【具体实施方式】
[0011]以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0012]如图1所示，为本实用新型的对称式双激光板形检测装置的组成示意图。本实用新型的对称式双激光板形检测装置，包括支撑辊1、工作辊2、激光多普勒测速仪4、矩阵CMOS相机5、可旋转线激光发射器6、支撑架7。带钢图像检测单元釆用Basler工业CMOS相机，相机镜头采用Nikon50mm定焦、光可调镜头。相机安装于横跨带钢3宽度方向的龙门架横梁上，调整相机使相机的成像平面与带钢传输轨道平面平行。两对称布局的线激光光源安装在横跨带钢宽度方向的支架上，激光入射角度可以通过旋转式卡盘连续进行调节。多普勒测速仪布置在检测区域前，用来测板带材的运行速度。
[0013]单激光斜入射式激光三角法检测常用角度为30°?60°，本实施例的对称式双激光相比单激光有更高分辨率，本装置将激光角度减小至15°?30°进行检测。对称式双激光投射到带钢平面形成平行双激光线。对称布置的两激光之间的距离需要满足当带钢在辊道平面(高度为Omm)时,两侧激光面还未相交。即对称双激光的激光光面的交线要在辊道平面以下。从而适用于钢铁企业的冷轧过程中的板带平直度的在线测量。
[0014]计算机主要负责检测设备标定控制、检测设备工作环境温度、控制调整线激光入射角度以及与多普勒测速仪通信获取实时带钢速度参数。其中标定控制和激光角度控制是通过对步进电机的控制实现，温度检测是通过ADAM4117模拟釆集卡和PT100温度传感器实现。采用基于EPGA和CamerarLink接口的图像采集系统负责高速图像数据釆集。并使用DSP对图像进行处理，直接提取图像的特征信息，极大减少了向上位机传输的数据量，避免数据传输占用大量CPU资源使得系统反应变慢。
【权利要求】
1.对称式双激光板形检测装置，由龙门架、支撑辊、工作辊、激光多普勒测速仪、矩阵CMOS相机、可旋转线激光发射器和计算机组成，其特征在于:在检测装置的板材入口，设置有一对支撑棍和一对工作棍，一对工作棍设置在一对支撑棍内，龙门架沿板材行进方向上设置有激光多普勒测速仪、矩阵CMOS相机，其中用于测板材的运行速度的激光多普勒测速仪装在龙门架的一侧，该侧为检测装置的板材入口 ；用于板材图像采集的矩阵CMOS相机位于龙门架的另一侧；两个对称布设的可旋转线激光发射器安装在矩阵CMOS相机下方，且在矩阵CMOS相机的拍摄区域外，其中可旋转线激光发射器的激光入射角度通过旋转式卡盘调节，其调节范围为15°?30°，激光多普勒测速仪和矩阵CMOS相机的输出接计算机、可旋转线激光发射器的输入接计算机。
2.根据权利要求1所述的对称式双激光板形检测装置，其特征在于:所述的矩阵CMOS相机，其相机镜头采用Nikon50mm定焦、光可调镜头。
【文档编号】B21B38/02GK203830424SQ201420187035
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】王桥医, 方敏, 张泽, 王乾坤, 陈娟 申请人:杭州电子科技大学