專利名稱：用于連鑄工藝的自動送引錠裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于連鑄工藝的自動送引錠裝置，尤其是涉及一種具有引錠桿定位裝置的用于連鑄工藝的自動送引錠裝置。
背景技術：
在鋼的生產(chǎn)過程中，連鑄作業(yè)是銜接煉鋼和軋鋼之間的一項特殊作業(yè)，其作用是將鋼液轉變?yōu)楣腆w。通常，連鑄設備主要包括鋼包、中間包、結晶器、結晶振動器振動裝置、 二次冷卻和鑄坯導向裝置、拉坯矯直裝置、切割裝置、出坯裝置等。在連鑄作業(yè)中，鋼包中的鋼液經(jīng)中間包流動至結晶器，在結晶器振動裝置的作用下，結晶器中的鋼液結晶。首先，引錠桿經(jīng)過拉矯機組被朝著結晶器輸送。引錠桿的引錠頭是結晶器的“活底”，當澆注開始前它堵住結晶器下口 ；澆注開始后，結晶器內(nèi)的鋼液與引錠頭凝結在一起；通過拉坯矯直裝置的牽弓I，鑄坯隨引錠桿連續(xù)地從結晶器下口拉出，直到鑄坯通過拉坯矯直裝置與引錠桿脫鉤位置，引錠裝置完成任務，鑄機進入正常拉坯狀態(tài)。在連鑄生產(chǎn)線若中采用手動送引錠方式，對生產(chǎn)線的設備損傷性非常大。而在目前的連鑄行業(yè)中，自動送引錠控制技術又存在一定局限性，主要是設備易損壞且難易維護， 信號檢測不易安裝。按照連鑄生產(chǎn)的要求，如要滿足自動送引錠的功能，信號距離的同步跟蹤必須準確。如果同步信號不準確，拉矯輥跟蹤就不能同步啟動，達不到自動送引錠的目的?，F(xiàn)在連鑄生產(chǎn)行業(yè)中自動送引錠存在以下問題1、如果不采用自動送引錠，對拉矯機的輪緣存在非常大的損傷，而如果拉矯輪緣損傷大，那么在生產(chǎn)過程中就可能影響到鑄坯質量。2、目前國內(nèi)部分連鑄行業(yè)均采用接近開關以在切前輥處檢測同步輥跟蹤信號，在流數(shù)比較多的情況下，在中間位置，環(huán)境溫度和熱坯帶來的熱輻射，對設備損壞嚴重，可以說基本上滿足不了控制要求。上述問題的存在常常導致連鑄行業(yè)自動送引錠不能實現(xiàn)。通常來講，研究信號檢測輥的安裝方式，因該安裝方式結構復雜，會使得人力和資源浪費嚴重，最后也達不到控制實現(xiàn)的最佳化。為了實現(xiàn)連鑄自動送引錠控制功能，對生產(chǎn)現(xiàn)場的引錠同步跟蹤必須準確定位， 信號檢測要快速、準確，同時也要考慮到設備維護簡單、調(diào)試安裝、使用維護上機動靈活，同時還應盡量滿足設備易維護、不易損壞。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種能夠精確控制引錠桿位置的用于連鑄工藝的自動送引錠裝置。本實用新型的另一目的在于提供一種功能穩(wěn)定且不易損壞的用于連鑄工藝的自動送引錠裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種用于連鑄工藝的自動送引錠裝置，包括流道；引錠桿，具有與連鑄坯接觸的引錠頭；引錠桿輸送機構，用于輸送引錠桿；流道控制單元，用于控制引錠桿輸送機構的輸送速度并控制拉矯機的拉矯輥的壓下、抬起及轉動， 其中，所述自動送引錠裝置還包括引錠桿定位裝置，包括設置在引錠桿上的減速位標志和停止位標志以及用于監(jiān)測引錠桿是否到達減速位和停止位的測量裝置，減速位標志在引錠頭和停止位標志之間；數(shù)據(jù)處理單元，與流道控制單元連接，數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)引錠桿定位裝置測量的結果來控制引錠桿輸送機構以調(diào)整引錠桿的傳送速度，并控制拉矯輥的壓下及轉動。減速位標記和停止位標記可以是反光構件，所述測量裝置可以是拍攝裝置。所述拍攝裝置可以與流道隔開。所述數(shù)據(jù)處理單元可包括圖像處理裝置，該圖像處理裝置與拍攝裝置和流道控制單元連接，根據(jù)拍攝裝置拍攝的照片判斷減速位標記和停止位標記是否到達相應的預定位置。引錠桿定位裝置可以對多個流道上的引錠桿進行定位，以同時控制多個流道。數(shù)據(jù)處理單元和流道控制單元可以通過以太網(wǎng)連接。減速位和停止位相對于拉矯機組可以均位于與結晶器相反的一側，減速位與拉矯機組的距離大于停止位與拉矯機組的距離。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的自動送引錠裝置的有益效果在于(1)由于引錠桿定位裝置為遠程控制設備，其幾乎不會受到熱輻射，因此不易損壞，功能穩(wěn)定，不易發(fā)生故障；( 通過設定減速位和停止位，能夠合理控制引錠桿在不同位置處的運行速度，提高了工作效率。

圖1示出了鑄流控制畫面。圖2是流道中具有反光構件的引錠桿的示意圖。圖3是控制信號的流程圖。
具體實施方式
如圖1至圖3所示，根據(jù)本實用新型的用于連鑄工藝的自動送引錠裝置包括流道 1 ；引錠桿2，具有與連鑄坯接觸的引錠頭；引錠桿輸送機構(未示出)，用于沿流道以與拉坯方向相反的方向將引錠桿朝向拉矯機輸送；流道控制單元，用于控制引錠桿輸送機構的傳輸速度和拉矯機的拉矯輥的壓下、抬起及轉動。此外，所述自動送引錠裝置包括引錠桿定位裝置，所述引錠桿定位裝置包括設置在引錠桿上的減速位標志和停止位標志以及用于監(jiān)測引錠桿是否達到減速位或停止位的測量裝置(未示出)，其中，引錠桿的減速位和停止位均位于拉矯機的外側(即，位于與結晶器相反的一側)。減速位標志與引錠頭之間的距離應小于停止位標志與引錠頭之間的距離。所述自動送引錠裝置還包括數(shù)據(jù)處理單元和流道控制單元。該數(shù)據(jù)處理單元將引錠桿定位裝置測得的結果處理成電信號，并將該電信號發(fā)送到流道控制單元。流道控制單元可控制引錠桿輸送機構和拉矯機組。也就是說，流道控制單元可根據(jù)接收到的電信號來改變引錠桿的傳送速度，并根據(jù)接收到的電信號來來控制拉矯輥的壓下及轉動。[0023]在將引錠桿經(jīng)拉矯機組向結晶器輸送時，對引錠頭位置的判斷或計算是實現(xiàn)自動送引錠的關鍵。圖1示出了鑄流控制畫面。如圖1所示，每個連鑄系統(tǒng)可包括若干個流道(例如， 6個)。在連鑄操作開始之前，首先需要通過引錠桿輸送機構將引錠桿沿流道以與拉坯方向相反的方向從流道下游向拉矯機組輸送，然后再經(jīng)過拉矯機組，直至將引錠桿的引錠頭送入結晶器中。本實用新型的用于連鑄工藝的自動送引錠裝置可以通過如下方式被使用。在通過引錠桿輸送結構沿流道以與拉坯方向相反的方向將引錠桿向拉矯機組輸送時，為了縮短輸送時間以提高效率，可以采用比較大的速度(例如，30-35m/min)來輸送引錠桿。引錠桿定位裝置的測量裝置用于監(jiān)測設置在引錠桿上的減速位標志或停止位標志是否到達預定位置。這里，所述預定位置是相對于拉矯機組的最后一個拉矯機(即，送引錠桿時，引錠桿頭第一個經(jīng)過的拉矯機)而言的位置。當引錠桿定位裝置檢測到引錠桿2首先到達預定減速位時，通過數(shù)據(jù)處理單元發(fā)出的電信號被傳輸至流道控制單元，以控制引錠桿輸送機構降低引錠桿的傳送速度(例如，降低5-lOm/min)；然后，當引錠桿定位裝置檢測到引錠桿2到達預定停止位時，通過數(shù)據(jù)處理單元發(fā)出的電信號控制引錠桿輸送機構停止輸送引錠桿， 從而流道控制單元的操作可根據(jù)需要控制拉矯輥的壓下及轉動。這時，拉矯輥的轉動方向與拉坯時拉矯輥的轉動方向相反，從而能夠通過拉矯輥的轉動繼續(xù)沿流道以與拉坯方向相反的方向輸送引錠桿。對于拉矯機組包括多個拉矯機的情況，當沿流道以與拉坯方向相反的方向被輸送的引錠桿順次通過各個拉矯機時，各個拉矯機的拉矯輥依次壓下并轉動，各個拉矯輥的轉動方向與拉坯時拉矯輥的轉動方向相反。下面結合圖1來描述上述過程。具體來講，在引錠桿2到達停止位之后，引錠自動跟蹤通過程序進行計算。在引錠桿運行一段時間后到達拉矯機(以圖1為例，所示鑄流畫面中的第7#輥(即，離結晶器最遠的拉矯機輥)時，由流道控制單元發(fā)出同步跟蹤數(shù)據(jù)給拉矯機，從而順序控制多個拉矯機的拉矯輥自動升降以達到自動送引錠的目的。在上述向上輸送引錠桿的過程中，引錠桿上的引錠頭的減速位置和停止位置非常關鍵，如引錠頭的停止位置標定錯誤，引錠桿產(chǎn)生的運動慣性會對拉矯機的輪緣造成損壞， 影響鑄坯質量甚至導致事故。下面將結合圖2和3來詳細描述一種能夠精確地控制引錠頭的停止位置的引錠桿位置測量定位裝置。如圖1所示，引錠桿2在流道1朝著結晶器運動時，由于上一次拉坯結束時，引錠頭的位置處于拉矯機組的外側且遠離拉矯機組的位置處，因此引錠頭需先經(jīng)過拉矯機組運動再次把引錠頭輸送到結晶器底部。由于在引錠桿沿著朝向結晶器的方向運動時，其速度很快，若控制不當會損壞拉矯機的輥子，因此需精確地確定引錠桿的頭部距7#拉矯機(或者說第7#輥)的準確位置。本實用新型的一個實施例通過在引錠桿2上距離引錠頭預定位置處設置互相隔開的兩個反光構件3和4(也被稱為第一和第二反光構件)來檢測引錠桿是否已經(jīng)到達減速位和停止位(這需現(xiàn)場操作人員進行現(xiàn)場實物標定，停止位標定的距離必須準確)。利用遠離流道的攝像機(未示出)在固定的位置拍攝相應的流道上的引錠桿2。 攝像機與數(shù)據(jù)處理單元中的圖像處理單元連接，該圖像處理單元基于攝像機拍攝的結果判
5斷引錠桿是否已經(jīng)到達減速位和停止位。第一反光構件3的位置在引錠頭與第二反光構件 4之間，并且第一反光構件3和第二反光構件4隔開預定距離，以用于確定引錠桿2是否達到減速位置。通過設置定位引錠桿2的減速位置，可控制引錠桿的傳輸速度，從而能夠準確測定出停止位。而第二反光構件4則可用于檢測和控制引錠桿2的停止位置。在引錠桿2 到達停止位之前，可利用流道的傳動機構控制引錠桿2的傳送速度，以實現(xiàn)減速和停止。當引錠桿到達停止位后，在流道控制單元內(nèi)程序賦一初始值，因停止位到7#拉矯機的位置已經(jīng)被標定好，拉矯機通過拉矯輥傳動裝置對引錠桿進行向結晶器方向進行輸送時，拉矯輥傳動裝置的速度是可以設定的，停止位到7#拉矯機的距離一定，因此只需在流道控制單元內(nèi)通過程序換算就可控制弓I錠桿輸送的距離。下面將描述利用反光構件來定位引錠桿位置的基本原理和步驟。如圖1至圖3所示，當引錠桿沿著與拉坯方向相反的方向朝著7號拉矯機運動時，攝像機拍攝引錠桿的照片。由于反光構件3和4反射光線，所以在攝像機所拍攝到的反光構件的亮度與引錠桿的其它部分的亮度之間差別很大，圖像處理單元可據(jù)此對攝像機拍攝的結果進行圖像處理， 以判斷引錠桿是否已經(jīng)達到減速位和停止位，從而可控制引錠桿的傳送速度。減速位和停止位標定的準確性對自動送引錠至關重要。實踐證明，利用反光構件來定位引錠桿的位置準確性和耐用性均很好。雖然在此利用反光構件作為引錠桿上的標記，但是本實用新型不限于此，例如，可采用涂特定顏色油漆、設置標志構件等方法來識別引錠桿的標記位。具體來講，在引錠桿2沿著與拉坯方向相反的方向朝著拉矯機運動的過程中，當處于固定位置并以固定角度進行拍攝的攝像機拍攝到第一反光構件3時，圖像處理設備 (未示出)發(fā)出第一控制信號，以控制流道上的傳動機構使引錠桿進行減速；當攝像機拍攝到第二反光構件3時，圖像處理設備發(fā)出第二控制信號，以控制引錠桿停止，此時，引錠桿的引錠頭已經(jīng)位于拉矯機7#輥可控范圍內(nèi)(假設，χ米)。然后，流道控制單元(即，流道PLC)進行賦初始值操作，然后引錠桿在流道的傳動機構的作用下繼續(xù)沿著流道緩慢的向7#拉矯機前行。由流PLC把引錠桿跟蹤值送入輕壓下PLC，輕壓下PLC根據(jù)引錠桿跟蹤值來控制7#拉矯機的輥子提升以使引錠頭能夠通過，在引錠桿運行一定距離并通過7#拉矯機一定距離后，7#拉矯機將自動壓下。類似地，實現(xiàn)引錠桿順次通過各個拉矯機的步驟， 從而及時、準確地啟動對應的拉矯機的輥子，達到自動送引錠的功能。每個流道上的引錠桿2可配置一個攝像機，然而也可以由一個攝像機對應于多個流道，例如，3個流道一個攝像機。為此，圖像處理設備可將攝像機拍攝的圖像分為多個區(qū)域，其中，每個區(qū)域對應于一個流道，從而實現(xiàn)對多個流道的同時控制。根據(jù)本實用新型的實施例，利用攝像機來定位引錠桿的位置，實現(xiàn)了標定數(shù)據(jù)準確，從而能夠將數(shù)據(jù)快速、準確地送入各流道的PLC內(nèi)，使得各流道控制單元能夠準確發(fā)出控制命令。根據(jù)本實用新型的實施例，通過標定引錠桿上的第一反光構件和第二反光構件， 能夠準確測量引錠桿的引錠頭與各拉矯機之間的距離，使各流道控制單元能夠發(fā)出同步啟動信號來控制拉矯機的準確運行。在自動運行送引錠時，在程序上優(yōu)化計算速度控制和時間控制，使得引錠桿能夠準確到達拉矯機內(nèi)部，從而達到自動送引錠控制的目的。上面的描述中參照向上輸送引錠桿的工序描述了引錠桿定位裝置，但是也可根據(jù)需要結合朝結晶器送引錠桿、向下拉動引錠桿等工序確定引錠桿的位置，從而實現(xiàn)對拉矯機和/或其它流道內(nèi)設備的進一步控制。同時實驗證明，本實用新型的用于連鑄工藝的自動送弓I錠裝置控制精度可滿足需要。 此外，根據(jù)本實用新型的技術方案，由于引錠桿定位裝置為遠程控制設備，其幾乎不受到熱輻射，因此不易損壞，功能穩(wěn)定，不易發(fā)生故障。
權利要求1.一種用于連鑄工藝的自動送引錠裝置，包括流道；引錠桿，具有與連鑄坯接觸的引錠頭；引錠桿輸送機構，用于輸送引錠桿；流道控制單元，用于控制引錠桿輸送機構的輸送速度并控制拉矯機的拉矯輥的壓下、抬起及轉動，其特征在于，所述自動送引錠裝置還包括引錠桿定位裝置，包括設置在引錠桿上的減速位標志和停止位標志以及用于監(jiān)測引錠桿是否到達減速位和停止位的測量裝置，減速位標志在引錠頭和停止位標志之間；數(shù)據(jù)處理單元，與流道控制單元連接，數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)引錠桿定位裝置測量的結果來控制引錠桿輸送機構以調(diào)整引錠桿的傳送速度，并控制拉矯輥的壓下及轉動。
2.如權利要求1所述的自動送引錠裝置，其特征在于減速位標記和停止位標記為反光構件，所述測量裝置為拍攝裝置。
3.如權利要求2所述的自動送引錠裝置，其特征在于所述拍攝裝置與流道隔開。
4.如權利要求2所述的自動送引錠裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理單元包括圖像處理裝置，該圖像處理裝置與拍攝裝置和流道控制單元連接，根據(jù)拍攝裝置拍攝的照片判斷減速位標記和停止位標記是否到達相應的預定位置。
5.如權利要求4所述的自動送引錠裝置，其特征在于引錠桿定位裝置對多個流道上的引錠桿進行定位，以同時控制多個流道。
6.如權利要求1所述的自動送引錠裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)處理單元和流道控制單元通過以太網(wǎng)連接。
7.如權利要求1所述的自動送引錠裝置，其特征在于，減速位和停止位相對于拉矯機組均位于與結晶器相反的一側，減速位與拉矯機組的距離大于停止位與拉矯機組的距離。
專利摘要公開了一種用于連鑄工藝的自動送引錠裝置，包括流道；引錠桿，具有引錠頭；引錠桿輸送機構，用于輸送引錠桿；流道控制單元，用于控制引錠桿輸送機構的輸送速度并控制拉矯機的拉矯輥的壓下、抬起及轉動，所述自動送引錠裝置還包括引錠桿定位裝置，包括設置在引錠桿上的減速位標志和停止位標志以及用于監(jiān)測引錠桿是否到達減速位和停止位的測量裝置，減速位標志在引錠頭和停止位標志之間；數(shù)據(jù)處理單元，與流道控制單元連接，數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)引錠桿定位裝置測量的結果來控制引錠桿輸送機構以調(diào)整引錠桿的傳送速度，并控制控制拉矯輥的壓下及轉動。根據(jù)本實用新型的用于自動送引錠裝置能夠精確控制引錠桿位置，并且功能穩(wěn)定同時不易損壞。
文檔編號B22D11/08GK202192237SQ201120323138
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權日2011年8月31日
發(fā)明者劉偉忠, 和剛, 李小勇, 費紀順, 雍新剛 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團有限公司