【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种连铸坯用自动化低倍检验方法及系统，尤其是一种基于工业机器人的连铸坯用自动化低倍检验系统，属于连铸坯检验的。
技术介绍
1、在炼钢生产工艺中，针对连铸坯存在的缺陷问题，主要采用酸蚀低倍试验方法，对缺陷种类、级别进行分析，进而提出控制缺陷的主要措施。
2、如专利名称为“一种全自动低倍检测方法”（国别：中国、公开号: cn117269522a、公开日：2023.12.22）的专利技术专利所示。通过集成工业机器人、低倍试样自动铣磨床、全自动电解腐蚀中心等设备，实现了自动转运、自动制样、自动酸洗、自动成像、自动判级等作业，但是，连铸坯坯料的长度约800～1700mm、宽度约147～475mm，厚度约70～140mm，最大重量可达700kg，该方案未考虑转运及加工过程对于坯料定位偏移量的要求，导致工业机器人吸盘取料容易发生偏转，提高了转运作业的危险性，也不利于后续过程的精确定位。
技术实现思路
1、专利技术目的：针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种连铸坯用自动化低倍检验方法及系统，实现转运、割瘤、铣磨、酸洗、低倍图像采集、缺陷判定等连铸坯低倍检验的全自动化，同时严格控制坯料定位偏移量，提高定位精度。
2、技术方案：一种连铸坯用自动化低倍检验方法，包括：利用工业机器人驱动吸盘吸取坯料，进行坯料的自动化转运，利用全自动铣磨床实现自动制样，利用电解腐蚀中心实现自动酸洗，利用工业相机采集酸洗之后的坯料表面图像，并进行图像分析，获得包含坯料缺陷等级的检验报告
3、增加对中工序：转运前对坯料的长宽距离进行坐标定位，并根据坐标定位结果计算坯料中心点，再通过吸盘对位该坯料中心点进行吸取；
4、增加割瘤工序：自动制样前先通过切割瘤自动加工中心对坯料侧面的熔渣翻边、毛刺进行去除；
5、吸盘设置有两个，且可更换的与工业机器人分别固定，自动制样作业之前采用第一个吸盘进行转运，自动制样之后更换第二个吸盘进行转运。
6、本专利技术的原理是：坯料制样作业前，表面会有铁削之类的杂质，第一个吸盘吸料后会残留在其表面，制样后再通过第一个吸盘去取料，残留的铁削会对加工完毕的坯料表面造成划痕，从而使得酸蚀后的坯料判级不准确。此外，增加对中工序可以实现坯料的精确定位，避免吸盘取料时发生坯料偏转，降低转运作业的危险性。
7、本专利技术还涉及一种连铸坯用自动化低倍检验系统，包括上料托盘、坯料对中装置、工业机器人、一号吸盘、二号吸盘、低倍试样自动铣磨床、切割瘤自动加工中心、全自动电解腐蚀中心、图像采集装置；所述上料托盘用于承载坯料，所述坯料对中装置包括工作台及固定在所述工作台上的矫正机构、测量机构，所述矫正机构用于沿固定方向夹紧坯料，所述测量机构用于测量坯料的中心点，所述一号吸盘、二号吸盘分别与所述工业机器人的输出端固定，所述上料托盘、坯料对中装置、低倍试样自动铣磨床、切割瘤自动加工中心、全自动电解腐蚀中心、图像采集装置围绕所述工业机器人设置，且被所述工业机器人的活动范围覆盖。
8、本专利技术的原理是：将坯料摆放到上料托盘上后，先利用工业机器人驱动一号吸盘吸取坯料，转运至坯料对中装置，通过矫正机构夹紧坯料，并通过测量机构进行坯料中心点的坐标定位，然后在通过一号吸盘对位中心点吸取坯料，将坯料转运至切割瘤自动加工中心，坯料侧面的熔渣翻边、毛刺进行去除，之后再转运至低倍试样自动铣磨床进行自动制样，同时，工业机器人切换二号吸盘，在完成制样后，通过二号吸盘将坯料转运至全自动电解腐蚀中心，进行自动酸洗，最后，再转运至图像采集装置采集酸洗之后的坯料表面图像，并进行图像分析，获得包含坯料缺陷等级的检验报告，实现坯料的自动判级，从而完成整个低倍检测作业过程。
9、进一步，所述矫正机构包括矫正底板、固定挡边、移动挡边、矫正驱动，所述矫正底板固定在所述工作台上，所述固定挡边、移动挡边设置于所述矫正底板的一组相对侧，所述矫正底板上开设有若干个相互平行的滑槽，所述移动挡边卡入所述滑槽内，且在所述矫正驱动的驱动下沿所述滑槽向所述固定挡边滑动。
10、进一步，所述矫正机构还包括支撑底板、立柱、移动支架、滑轨、滑块，所述支撑底板通过所述立柱连接所述矫正底板，所述矫正驱动通过所述移动支架连接所述移动挡边，所述移动支架通过所述滑块安装在所述滑轨上，所述滑轨固连所述支撑底板；所述矫正驱动推动所述移动支架沿所述滑轨滑动，带动所述移动挡边滑动，以提高滑动的同步性和稳定性。
11、进一步，所述矫正机构还包括连杆，所述支撑底板上开设有圆弧槽，所述矫正驱动设置于所述工作台内部，所述连杆的固定端连接所述支撑底板、转接端穿过所述圆弧槽连接所述矫正驱动、随动端连接所述移动支架；所述矫正驱动推动所述连杆的转接端沿所述圆弧槽滑动，带动所述连杆的随动端推动所述移动支架沿所述滑轨滑动。本结构中，采用连杆结构进行滑动结构的驱动，可以有效节省安装空间，尤其适用于狭窄空间下的设备改造。
12、进一步，所述测量机构包括测长传感器、测宽传感器、到位传感器，所述测长传感器、测宽传感器、到位传感器分别固连所述矫正底板，所述测长传感器分别朝向坯料的宽度方向两侧，所述测宽传感器位于所述移动挡边背面，且朝向所述移动挡边，所述固定挡边上开设有透光孔，所述到位传感器位于所述固定挡边背面，所述到位传感器的检测光线穿过所述透光孔朝向坯料。本结构中，测量前，先通过到位传感器检测坯料是否已被移动挡边推送到位，然后再通过测长传感器、测宽传感器分别测量坯料的长、宽坐标，并最终计算出坯料的中心点坐标。
13、进一步，所述一号吸盘包括安装法兰、快换公头、快换母头、电永磁支架、电永磁铁，所述快换公头通过所述安装法兰固连所述工业机器人，所述快换母头安装在所述电永磁支架上，且与所述快换公头对位匹配，所述电永磁铁安装在所述电永磁支架上，所述二号吸盘与所述一号吸盘共用所述快换公头，从而实现吸盘的快速切换。
14、进一步，所述一号吸盘还包括限位柱、限位板、无油衬套、弹簧、连接轴，所述连接轴穿设所述电永磁支架，且底部固连所述电永磁铁，所述无油衬套套设所述连接轴，且外壁固连所述电永磁支架，所述限位柱固定在所述电永磁支架上，所述限位板一端与所述连接轴固定，另一端套设在所述限位柱上，且与所述限位柱形成滑动限位保护，所述弹簧套设在所述连接轴上，且位于所述无油衬套、电永磁铁之间。本结构中，电永磁铁吸取坯料，受坯料重力影响，限位板下压，带动弹簧压缩，从而形成浮动吸料结构。
15、进一步，所述一号吸盘还包括接近开关，所述接近开关固定在所述电永磁支架上，且朝向所述连接轴的顶部。本结构中，吸料时，连接轴下移，接近开关失去信号，放料时，连接轴回位，接近开关接收信号，从而检测吸料是否成功。
16、有益效果：与现有技术相比，本专利技术的优点是：实现了转运、割瘤、铣磨、酸洗、低倍图像采集、缺陷判定等连铸坯低倍检验过程的全自动化；同时，考虑了大坯料定位偏移量的要求，避免吸盘取料时发生偏转，降低了安全隐患；此外本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种连铸坯用自动化低倍检验方法，其特征在于，包括：利用工业机器人驱动吸盘吸取坯料，进行坯料的自动化转运，利用全自动铣磨床实现自动制样，利用电解腐蚀中心实现自动酸洗，利用工业相机采集酸洗之后的坯料表面图像，并进行图像分析，获得包含坯料缺陷等级的检验报告，实现坯料的自动判级；
2.一种连铸坯用自动化低倍检验系统，其特征在于：包括上料托盘（1）、坯料对中装置（2）、工业机器人（3）、一号吸盘（4）、二号吸盘、低倍试样自动铣磨床（5）、切割瘤自动加工中心（6）、全自动电解腐蚀中心（7）、图像采集装置（8）；所述上料托盘（1）用于承载坯料，所述坯料对中装置（2）包括工作台（21）及固定在所述工作台（21）上的矫正机构（22）、测量机构（23），所述矫正机构（22）用于沿固定方向夹紧坯料，所述测量机构（23）用于测量坯料的中心点，所述一号吸盘（4）、二号吸盘分别与所述工业机器人（3）的输出端固定，所述上料托盘（1）、坯料对中装置（2）、低倍试样自动铣磨床（5）、切割瘤自动加工中心（6）、全自动电解腐蚀中心（7）、图像采集装置（8）围绕所述工业机器人（3）设置，且被所述工业机器
3.根据权利要求2所述的一种连铸坯用自动化低倍检验系统，其特征在于：所述矫正机构（22）包括矫正底板（22a）、固定挡边（22b）、移动挡边（22c）、矫正驱动（22d），所述矫正底板（22a）固定在所述工作台（21）上，所述固定挡边（22b）、移动挡边（22c）设置于所述矫正底板（22a）的一组相对侧，所述矫正底板（22a）上开设有若干个相互平行的滑槽（22e），所述移动挡边（22c）卡入所述滑槽（22e）内，且在所述矫正驱动（22d）的驱动下沿所述滑槽（22e）向所述固定挡边（22b）滑动。
4.根据权利要求3所述的一种连铸坯用自动化低倍检验系统，其特征在于：所述矫正机构（22）还包括支撑底板（22f）、立柱（22g）、移动支架（22h）、滑轨（22i）、滑块（22j），所述支撑底板（22f）通过所述立柱（22g）连接所述矫正底板（22a），所述矫正驱动（22d）通过所述移动支架（22h）连接所述移动挡边（22c），所述移动支架（22h）通过所述滑块（22j）安装在所述滑轨（22i）上，所述滑轨（22i）固连所述支撑底板（22f）；所述矫正驱动（22d）推动所述移动支架（22h）沿所述滑轨（22i）滑动，带动所述移动挡边（22c）滑动。
5.根据权利要求4所述的一种连铸坯用自动化低倍检验系统，其特征在于：所述矫正机构（22）还包括连杆（22k），所述支撑底板（22f）上开设有圆弧槽（22m），所述矫正驱动（22d）设置于所述工作台（21）内部，所述连杆（22k）的固定端连接所述支撑底板（22f）、转接端穿过所述圆弧槽（22m）连接所述矫正驱动（22d）、随动端连接所述移动支架（22h）；所述矫正驱动（22d）推动所述连杆（22k）的转接端沿所述圆弧槽（22m）滑动，带动所述连杆（22k）的随动端推动所述移动支架（22h）沿所述滑轨（22i）滑动。
6.根据权利要求3所述的一种连铸坯用自动化低倍检验系统，其特征在于：所述测量机构（23）包括测长传感器（23a）、测宽传感器（23b）、到位传感器（23c），所述测长传感器（23a）、测宽传感器（23b）、到位传感器（23c）分别固连所述矫正底板（22a），所述测长传感器（23a）分别朝向坯料的宽度方向两侧，所述测宽传感器（23b）位于所述移动挡边（22c）背面，且朝向所述移动挡边（22c），所述固定挡边（22b）上开设有透光孔（22n），所述到位传感器（23c）位于所述固定挡边（22b）背面，所述到位传感器（23c）的检测光线穿过所述透光孔（22n）朝向坯料。
7.根据权利要求2所述的一种连铸坯用自动化低倍检验系统，其特征在于：所述一号吸盘（4）包括安装法兰（4a）、快换公头（4b）、快换母头（4c）、电永磁支架（4d）、电永磁铁（4e），所述快换公头（4b）通过所述安装法兰（4a）固连所述工业机器人（3），所述快换母头（4c）安装在所述电永磁支架（4d）上，且与所述快换公头（4b）对位匹配，所述电永磁铁（4e）安装在所述电永磁支架（4d）上，所述二号吸盘与所述一号吸盘（4）共用所述快换公头（4b）。
8.根据权利要求7所述的一种连铸坯用自动化低倍检验系统，其特征在于：所述一号吸盘（4）还包括限位柱（4f）、限位板（4g）、无油衬套（4h）、弹簧（4i）、连接轴（4j），所述连接轴（4j）穿设所述电永磁支架（4d），且底部固连所述电永磁铁（4e），所述无油衬套（4h）套设所述连接轴（4j），且外壁固连...
【技术特征摘要】
1.一种连铸坯用自动化低倍检验方法，其特征在于，包括：利用工业机器人驱动吸盘吸取坯料，进行坯料的自动化转运，利用全自动铣磨床实现自动制样，利用电解腐蚀中心实现自动酸洗，利用工业相机采集酸洗之后的坯料表面图像，并进行图像分析，获得包含坯料缺陷等级的检验报告，实现坯料的自动判级；
2.一种连铸坯用自动化低倍检验系统，其特征在于：包括上料托盘（1）、坯料对中装置（2）、工业机器人（3）、一号吸盘（4）、二号吸盘、低倍试样自动铣磨床（5）、切割瘤自动加工中心（6）、全自动电解腐蚀中心（7）、图像采集装置（8）；所述上料托盘（1）用于承载坯料，所述坯料对中装置（2）包括工作台（21）及固定在所述工作台（21）上的矫正机构（22）、测量机构（23），所述矫正机构（22）用于沿固定方向夹紧坯料，所述测量机构（23）用于测量坯料的中心点，所述一号吸盘（4）、二号吸盘分别与所述工业机器人（3）的输出端固定，所述上料托盘（1）、坯料对中装置（2）、低倍试样自动铣磨床（5）、切割瘤自动加工中心（6）、全自动电解腐蚀中心（7）、图像采集装置（8）围绕所述工业机器人（3）设置，且被所述工业机器人（3）的活动范围覆盖。
3.根据权利要求2所述的一种连铸坯用自动化低倍检验系统，其特征在于：所述矫正机构（22）包括矫正底板（22a）、固定挡边（22b）、移动挡边（22c）、矫正驱动（22d），所述矫正底板（22a）固定在所述工作台（21）上，所述固定挡边（22b）、移动挡边（22c）设置于所述矫正底板（22a）的一组相对侧，所述矫正底板（22a）上开设有若干个相互平行的滑槽（22e），所述移动挡边（22c）卡入所述滑槽（22e）内，且在所述矫正驱动（22d）的驱动下沿所述滑槽（22e）向所述固定挡边（22b）滑动。
4.根据权利要求3所述的一种连铸坯用自动化低倍检验系统，其特征在于：所述矫正机构（22）还包括支撑底板（22f）、立柱（22g）、移动支架（22h）、滑轨（22i）、滑块（22j），所述支撑底板（22f）通过所述立柱（22g）连接所述矫正底板（22a），所述矫正驱动（22d）通过所述移动支架（22h）连接所述移动挡边（22c），所述移动支架（22h）通过所述滑块（22j）安装在所述滑轨（22i）上，所述滑轨（22i）固连所述支撑底板（22f）；所述矫正驱动（22d）推动所述移动支架（22h）沿所述滑轨（22i）滑动，带动所述移动挡边（22c）滑动。
5.根据权利要求4所述的一种连铸坯用自动化低倍检验系统，其特征在于：所述矫正机构（22）还包括连杆（22k），所述支撑底板（22f）...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏云吉，张超逸，招秀鹏，周鼎，王少迪，刘昂，
申请(专利权)人：江苏金恒信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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