一种基于机器视觉的水平连铸自动定长切割装备与方法技术

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的水平连铸自动定长切割装备与方法，自动定长喷涂设备通过自身机器视觉系统的相机识别定长划线标记，自动找准下一次要划线位置，完成划线

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的水平连铸自动定长切割装备与方法


[0001]本专利技术属于水平连铸
，具体涉及一种基于机器视觉的水平连铸自动定长切割装备与方法
。

技术介绍

[0002]随着钢铁铸造技术的发展，水平连铸切割工作频率越来越高
。
水平连铸机是一种常用于生产铜铝等金属棒材的现代化设备
。
当金属块经过浇注成型后，就进入到切割工序
。
水平连铸机的切割原理是利用切割机的刀片通过快速上下运动将铸坯切成所需长度的棒材，同时通过控制速度和位置来控制成品的质量和尺寸
。
且切割时需要注意刀片的质量，切割的速度和位置
、
冷却水的流量和压力以及工艺参数的精确控制等因素，确保每一根棒材都符合要求
。
[0003]然而，现有的钢铁铸件切割装备主要采用火焰切割和机械切割两种方式
。
其中，火焰切割的设备重量轻
、
投资少，不受铸坯断面大小及温度限制，切口断面平整，切口附近铸坯不产生变形，设备易于维护
。
机械剪切割没有金属的烧损，约可节省
1%。
此外由于机械剪切割速度快，可以剪成较短的定尺长度
。
但是现有的定长切割主要采用人工方式，定长切割精度差，容易造成材料浪费
。
因此，急需一种基于机器视觉的水平连铸自动定长切割装备
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于机器视觉的水平连铸自动定长切割装备与方法，可自动精确定长切割铸件
。
[0005]为实现上述技术目的，本专利技术采取的技术方案为：一种基于机器视觉的水平连铸自动定长切割装备，包括具有视觉功能的自动定长喷涂设备
、
自动切割设备和液压压断设备；所述自动定长喷涂设备，用于识别定长划线标记并进行划线
、
喷码；所述自动切割设备，用于识别完成喷涂的定长划线标记，对型材进行锯切；所述液压压断设备，用于自动识别锯切位置，压机下压钢坯，完成压断工序
。
[0006]为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：上述的自动定长喷涂设备包括运动机构
、
喷枪系统和机器视觉系统，其中运动机构安装于架体上，喷枪系统的喷枪安装于运动机构执行端，机器视觉系统包括每一流型材上方设置的一个相机
。
[0007]上述的运动机构可在架体上进行水平横移及竖直升降三个方向运动；所述喷枪系统的喷枪可进行耐高温水性漆在
500℃
以内铸造棒材上喷涂；所述机器视觉系统的相机用于识别定长划线标记，自动找准下一次要划线位置
。
[0008]上述的自动切割设备设置在小车架体上，包括驱动装置
、
自动压紧装置
、
锯切装置和机器视觉系统；其中驱动装置可带动自动切割设备在连铸生产线轨道上行走；自动压紧装置可压紧连铸线上的型材；锯切装置设置在自动切割设备中间位置；机器视觉系统用于
跟踪捕捉定长标记线位置
。
[0009]上述的驱动装置包括变频减速电机和电磁离合器，变频减速电机为设备运动提供动力；电磁离合器在切割工序时脱开，在返回时吸合
。
[0010]上述的自动压紧装置包括液压缸和液压站，其中液压缸设置在流型材上方，每一流型材上方设置一个液压缸；液压站设置在小车侧方，与小车随动
。
[0011]上述的液压压断设备包括机器视觉系统
、
液压压断设备和牵伸机，所述机器视觉系统包括相机和视觉系统，相机设置在流型材上方，每一流型材上方设置一个相机，用于自动识别锯切位置，所述液压压断设备在牵伸机作用下沿连铸生产线来到锯切位置下压钢坯，完成压断工序
。
[0012]一种基于机器视觉的水平连铸自动定长切割方法，包括：步骤1：自动定长喷涂设备进行自动定长喷涂：自动定长喷涂设备通过自身机器视觉系统的相机识别定长划线标记，根据自身机器视觉系统的相机识别到的定长划线标记，自动找准下一次要划线位置，通过运动机构带动喷枪系统在架体上移动至下一次要划线位置，喷枪系统的喷枪完成划线
、
喷码工作；步骤2：自动切割设备进行自动切割，完成锯切工作；自动切割设备通过自身机器视觉系统的相机识别完成喷涂的定长划线标记，根据自身机器视觉系统的相机识别到的完成喷涂的定长划线标记，通过驱动装置带动自动压紧装置
、
锯切装置在连铸线轨道上行走至完成喷涂的定长划线标记处，自动压紧装置压紧识别到标记的本流型材，驱动装置的电磁离合器松开，锯切装置跟随型材运动，锯切装置下降锯切型材至指定深度完成锯切工作；锯切完成后，锯切装置的电磁离合器闭合，小车在锯切装置的变频减速电机的驱动下，回到起始位置；步骤3：液压压断设备自动识别锯切位置，压机下压钢坯，完成压断工序：液压压断设备通过自身机器视觉系统的相机识别锯切位置，根据自身机器视觉系统的相机识别到的锯切位置，液压压断设备在牵伸机作用下，沿连铸生产线来到锯切位置，液压压断设备下压钢坯，完成压断工序
。
[0013]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术自动定长喷涂设备根据机器视觉相机识别到的定长划线标记，自动找准下一次要划线位置，在运动机构的帮助下，喷枪完成划线
、
喷码工作；自动锯切设备根据自身机器视觉相机识别到的定长划线标记，液压系统压紧识别到的本流型材，电磁离合器松开，锯切设备跟随型材运动，锯切装置下降锯切型材至指定深度完成锯切工作
。
锯切完成后，电磁离合器闭合，小车在变频减速电机的驱动下，回到起始位置；液压压断设备自动识别锯切位置，压机下压钢坯，完成压断工序，可自动精确定长切割铸件，解决了现有技术中无法对水平连铸进行自动精确定长切割的问题，提高了水平连铸的生产效率，减少了废料浪费
。
附图说明
[0014]图1为本专利技术水平连铸自动定长切割装备的实施例的结构示意图；图2为本专利技术自动定长喷涂设备的实施例的结构示意图；图3为本专利技术自动定长喷涂设备的实施例的结构示意图；图4为本专利技术自动锯切设备的实施例的结构示意图；
图5为本专利技术自动锯切设备的实施例的结构示意图；图6为本专利技术液压压断设备的实施例的结构示意图；其中，上述附图包括以下附图标记：
10、
自动定长喷涂设备；
11、
架体；
12、
运动机构；
13、
喷枪系统；
14、
机器视觉系统；
20、
自动切割设备；
21、
驱动装置；
22、
小车架体；
23、
自动压紧装置；
24、
锯切装置；
25、
车载机器视觉相机；
30、
连铸生产线；
31、
牵伸机；
32、
液压压断设备...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于机器视觉的水平连铸自动定长切割装备，其特征在于，包括基于机器视觉的自动定长喷涂设备
、
自动切割设备和液压压断设备；所述自动定长喷涂设备，用于识别定长划线标记并进行划线
、
喷码；所述自动切割设备，用于识别完成喷涂的定长划线标记，对型材进行锯切；所述液压压断设备，用于自动识别锯切位置，压机下压钢坯，完成压断工序
。2.
根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的水平连铸自动定长切割装备，其特征在于，所述自动定长喷涂设备包括运动机构
、
喷枪系统和机器视觉系统，其中运动机构安装于架体上，喷枪系统的喷枪安装于运动机构执行端，机器视觉系统包括每一流型材上方设置的一个相机
。3.
根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的水平连铸自动定长切割装备，其特征在于，所述运动机构可在架体上进行水平横移及竖直升降三个方向运动；所述喷枪系统的喷枪可进行耐高温水性漆在
500℃
以内铸造棒材上喷涂；所述机器视觉系统的相机用于识别定长划线标记，自动找准下一次要划线位置
。4.
根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的水平连铸自动定长切割装备，其特征在于，所述自动切割设备设置在小车架体上，包括驱动装置
、
自动压紧装置
、
锯切装置和机器视觉系统；其中驱动装置可带动自动切割设备在连铸生产线轨道上行走；自动压紧装置可压紧连铸线上的型材；锯切装置设置在自动切割设备中间位置；机器视觉系统用于跟踪捕捉定长标记线位置
。5.
根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的水平连铸自动定长切割装备，其特征在于，所述驱动装置包括变频减速电机和电磁离合器，变频减速电机为设备运动提供动力；电磁离合器在切割工序时脱开，在返回时吸合
。6.
根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的水平...

【专利技术属性】
技术研发人员：易程，单忠德，汪俊，张倩，李周，孙楠，李大伟，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：