一种钢包渣测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种钢包渣测量装置及方法，包括探尺、插入装置、摄像机、放置框架、机器视觉系统、人机接口控制系统；探尺，用于探测钢渣的厚度；插入装置与人机接口控制系统通信连接，用于被人机接口控制系统控制将探尺由放置框架运至测量位，并将探尺插入钢包中与钢水层和钢渣层充分接触后放置回放置框架；摄像机分别与机器视觉系统和人机接口控制系统通信连接，用于被人机接口控制系统控制摄像并将摄像数据传输给机器视觉系统；放置框架，用于放置探尺；人机接口控制系统与机器视觉系统通信连接，本发明专利技术能够测量钢包渣层厚度，改善工作环境，实现了提升数据的准确性的效能。实现了提升数据的准确性的效能。实现了提升数据的准确性的效能。

【技术实现步骤摘要】
一种钢包渣测量装置及方法


[0001]本专利技术属于自动控制的
，尤其涉及一种钢包渣测量装置及方法。

技术介绍

[0002]在精炼RH冶炼工序中，每炉都需要通过人工测得钢包中漂浮在钢水表面中的渣层厚度，通过该数据进行设置顶升高度，以便后续真空冶炼处理。每次测量时都需要人工通过手持探尺插入到钢包中进行测量，且因人的不同而测到的数据存在误差，同时测量环境存在高温、粉尘，对人体健康有较大影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供了一种钢包渣测量装置及方法，实现了测量钢包渣层厚度的效果，改善工作环境，提升数据的准确性，提高了精炼工序冶炼的智能化水平。
[0004]第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：
[0005]一种钢包渣测量装置，其特征在于，包括探尺、插入装置、摄像机、放置框架、机器视觉系统、人机接口控制系统；
[0006]所述探尺，用于探测钢渣的厚度；
[0007]所述插入装置与所述人机接口控制系统通信连接，用于被所述人机接口控制系统控制将所述探尺由所述放置框架运至测量位，并将所述探尺插入钢包中与钢水层和钢渣层充分接触后放置回所述放置框架；
[0008]所述摄像机分别与所述机器视觉系统和所述人机接口控制系统通信连接，用于被所述人机接口控制系统控制摄像并将摄像数据传输给所述机器视觉系统；
[0009]所述放置框架，用于放置所述探尺；
[0010]所述机器视觉系统，用于根据所述摄像机的图像信息中所述探尺不同颜色段所占用的像素点的数量，确定图像信息中探尺不同颜色段的长度；
[0011]所述人机接口控制系统与所述机器视觉系统通信连接，用于控制所述插入装置进行抓取所述探尺和插入所述探尺至钢包以及放置所述探尺至所述放置框架，接收来自所述机器视觉系统所检测和计算的数据。
[0012]在一些实施例中，所述插入装置包括六轴机器人，所述六轴机器人设置有机械臂。
[0013]在一些实施例中，所述探尺为钨制探尺。
[0014]第二方面，基于同一专利技术构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：
[0015]一种钢包渣测量方法，应用于上述任一项所述的试验装置，所述试验方法包括：
[0016]确定所述探尺总长度TL；
[0017]获得所述探尺总长度TL所占用的像素数Pi x1；
[0018]根据所述探尺总长度TL所占用的像素数Pi x1，获得所述探尺总长度每个像素代表的长度数Pi x_L＝TL/Pi x1；
[0019]控制所述插入装置插入所述探尺，获得插入到钢渣中的所述探尺所占用的Pi x_
TL2像素数；
[0020]获得渣层厚度TL2＝Pi x_L*Pi x_TL2。
[0021]在一些实施例中，所述控制所述插入装置插入所述探尺，获得插入到钢渣中的所述探尺所占用的Pi x_TL2像素数，包括：
[0022]控制所述插入装置抓取所述探尺；
[0023]控制所述插入装置夹持所述探尺插入钢包；
[0024]控制所述插入装置夹持所述探尺拔出钢包；
[0025]控制所述插入装置放置所述探尺至所述放置框架；
[0026]获得插入到钢渣中的所述探尺所占用的Pi x_TL2像素数。
[0027]在一些实施例中，所述获得插入到钢渣中的所述探尺所占用的Pi x_TL2像素数，包括：
[0028]获得插入到钢水中的所述探尺所占用的像素数Pi x_TL1与在所述钢渣中的所述探尺所占用的Pi x_TL2像素数，钢渣层以外的所述探尺所占用的像素数Pi x_TL3；
[0029]根据TL2
’
＝TL
‑
(P i x_TL3+Pi x_TL1)*Pi x_L得到第二次渣层厚度检测数据，TL表征所述探尺实际总长度，Pi x_TL3表征钢渣层以外的所述探尺所占用的像素数，Pi x_TL1表征插入到钢水中的探尺所占用的像素数，Pi x_L表征每个像素代表的探尺长度数；
[0030]当TL2与TL2
’
偏差为
±
3mm以内时，所测数据为有效数据。
[0031]在一些实施例中，所述控制所述人机接口控制系统抓取所述探尺，包括：
[0032]控制所述机械臂由初始位置到所述放置框架正下方；
[0033]控制向上抬升所述机械臂，以使所述探尺被所述机械臂抬升；
[0034]控制向后拉动所述机械臂，以使所述探尺脱离所述放置框架。
[0035]在一些实施例中，所述控制所述人机接口控制系统夹持所述探尺插入钢包，包括：
[0036]控制向右转动所述机械臂底座90
°
，以使所述探尺位于钢包的正上方；
[0037]控制所述机械臂向下旋转90
°
，使所述探尺垂直于钢包；
[0038]控制向钢包方向插入所述探尺，使得所述探尺与钢包中的渣层和钢液充分接触。
[0039]在一些实施例中，所述控制所述人机接口控制系统夹持所述探尺拔出钢包，包括：
[0040]控制向上抬升所述机械臂，以使所述探尺脱离钢包；
[0041]控制向上旋转所述机械臂90
°
，同时向后缩回所述机械臂，以使所述探尺平行于水平面；
[0042]控制向左转动所述机械臂底座轴90
°
，向前伸出所述机械臂，以使所述探尺位于所述放置框架正上方；
[0043]控制向下移动所述机械臂，松开所述机械臂前端的抓具，以使得所述探尺放置于放置框架。
[0044]在一些实施例中，所述控制所述人机接口控制系统放置所述探尺至所述放置框架，包括：
[0045]在所述插入装置的所述机械臂松开所述探尺时，控制所述机器视觉系统对整个所述探尺进行测量和计算。
[0046]本专利技术实施例提供的一个或者多个技术方案，至少实现了如下技术效果或者优点：
[0047]本专利技术通过人机接口控制系统控制插入装置抓取放置框架上的探尺，将其插入钢包中，使得探尺与钢包中的渣层和钢液充分接触，形成白色的普通段、亮红色的钢水段和暗红色的钢渣段，拔出后将探尺放置在放置框架上，经过摄像机摄像并通过机器视觉识别系统将摄像信息中的探尺根据颜色不同区分为不同的三段，并将这三段的长度探测出来，从而有效且精准的测出钢包渣层的厚度。
附图说明
[0048]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0049]图1为本专利技术实施例中钢包渣测量装置人机接口控制系统连接结构示意图；
[0050]图2为本专利技术实施例中钢包渣测量装置整体连接结构示意图；
[0051]图3为本专利技术实施例中探尺呈现示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢包渣测量装置，其特征在于，包括探尺、插入装置、摄像机、放置框架、机器视觉系统、人机接口控制系统；所述探尺，用于探测钢渣的厚度；所述插入装置与所述人机接口控制系统通信连接，用于被所述人机接口控制系统控制将所述探尺由所述放置框架运至测量位，并将所述探尺插入钢包中与钢水层和钢渣层充分接触后放置回所述放置框架；所述摄像机分别与所述机器视觉系统和所述人机接口控制系统通信连接，用于被所述人机接口控制系统控制摄像并将摄像数据传输给所述机器视觉系统；所述放置框架，用于放置所述探尺；所述机器视觉系统，用于根据所述摄像机的图像信息中所述探尺不同颜色段所占用的像素点的数量，确定图像信息中探尺不同颜色段的长度；所述人机接口控制系统与所述机器视觉系统通信连接，用于控制所述插入装置进行抓取所述探尺和插入所述探尺至钢包以及放置所述探尺至所述放置框架，接收来自所述机器视觉系统所检测和计算的数据。2.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述插入装置包括六轴机器人，所述六轴机器人设置有机械臂。3.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述探尺为钨制探尺。4.一种钢包渣测量方法，其特征在于，应用于如权利要求1～3任一项所述的试验装置，所述试验方法包括：确定所述探尺总长度TL；获得所述探尺总长度TL所占用的像素数Pix1；根据所述探尺总长度TL所占用的像素数Pix1，获得所述探尺总长度每个像素代表的长度数Pix_L＝TL/Pix1；控制所述插入装置插入所述探尺，获得插入到钢渣中的所述探尺所占用的Pix_TL2像素数；获得渣层厚度TL2＝Pix_L*Pix_TL2。5.如权利要求4所述的试验方法，其特征在于，所述控制所述插入装置插入所述探尺，获得插入到钢渣中的所述探尺所占用的Pix_TL2像素数，包括：控制所述插入装置抓取所述探尺；控制所述插入装置夹持所述探尺插入钢包；控制所述插入装置夹持所述探尺拔出钢包；控制所述插入装置放置所述探尺至所述放置框架；获得插入到钢渣中的所述探尺所占用的Pix_TL2像素数。6.如权利要求5所述的试验方法，其特征在于，所述获得插入到钢渣中的所述探尺所占用的Pix_TL2像素数，包括：获得插入到钢水中的所述探尺...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊磊，王海龙，李自强，李杰，黄庆刚，贾为征，钱宏智，徐立勇，张丽娜，刘峰，赵嘉华，刘鹏哲，李浩源，
申请(专利权)人：北京首钢自动化信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：