[发明专利]一种基于视觉图像的炉鼻子水平监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉图像的炉鼻子水平监测系统，其包括：测量标的，其沿炉鼻子的中心轴线方向设于炉鼻子的两端；成对设置在炉鼻子两侧的相机，所述相机的高度位置与测量标的的高度位置一致，其采集测量标的的图像；成对设置在炉鼻子两侧的光源，所述光源的高度位置高于相机的高度位置，其向位于同侧的测量标的投射光；成对设置在炉鼻子两侧的遮光板，其中在炉鼻子的每一侧，在炉鼻子的轴向方向上所述遮光板位于光源和测量标的之间；处理装置，其与所述相机连接，其基于相机传输的测量标的的图像以获取测量标的的位置，并基于测量标的位置的变化计算出炉鼻子的水平度。此外，本发明还公开了一种基于视觉图像的炉鼻子水平监测方法，其采用上述的基于视觉图像的炉鼻子水平监测系统对炉鼻子水平度进行。

技术领域

本发明涉及一种监测系统及其方法，尤其涉及一种监测水平度的监测系统及其方法。

背景技术

连续热镀锌生产线中的锌锅核心设备包括炉鼻子装置、沉没辊及刮刀装置、气刀装置，均是确保带钢质量的关键设备。目前在生产高质量的GI汽车外板镀锌线上，炉鼻子都配备了清洁装置，其通过位置调整机构对炉鼻子内的溢流情况进行控制，达到对内部锌渣有效清除，使带钢表面的锌渣缺陷得到控制。由于炉鼻子清洁装置的水平不佳直接导致溢流不均，带钢板面上产生锌灰缺陷，所以确保炉鼻子清洁装置的水平状态对产品质量来说尤其重要。

然而目前，炉鼻子清洁装置的安装水平只能通过定修人工测量。然而通过定修人工操作，存在作业中临边作业风险，并且检测精度也会受影响。此外，人工测量无法连续检测，因而无法跟踪到炉鼻子在调整位置后水平的动态变化。

另外，由于采用人工定修方式的时间通常在深夜进行，，这使得维修操作极为不便，费时费力，且无法提供生产在线的连续测量，对生产中水平的变化数据无法跟踪把握，不能有效确保清洁设备状态对产品质量的影响。

此外，虽然现有技术中炉鼻子清洁装置能够进行高低调节，调节电动缸自带相关传感器能够显示电动缸的相对的位移距离，借以大致推导为炉鼻子的水平度偏差值，但电动缸距离锌锅液面距离远，且考虑到炉鼻子装置长时间运行生产和部件更换维修，电动缸距离锌液面的累积误差就偏大，其显示值无法有效表征真实的水平偏差。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种基于视觉图像的炉鼻子水平监测系统，该炉鼻子水平监测系统基于视觉图像进行位移测量，通过优化光路及图像设计，将炉鼻子装置上的测量标的转化为图像，进而确定测量标的的位移量，并通过计算从而获得当前炉鼻子清洁装置的水平度量化值。通过该炉鼻子水平监测系统可以在线实时监控炉鼻子清洁装置的水平度，实现检测数据实时跟踪可视化、水平度监测自动化，提高人员作业安全性和工作效率，为板材镀锌作业提供的有力的质量保障。

为了达到上述发明的目的，本发明提供了一种基于视觉图像的炉鼻子水平监测系统，其包括：

测量标的，其沿炉鼻子的中心轴线方向设于炉鼻子的两端；

成对设置在炉鼻子两侧的相机，所述相机的高度位置与测量标的的高度位置一致，其采集测量标的的图像；

成对设置在炉鼻子两侧的光源，所述光源的高度位置高于相机的高度位置，其向位于同侧的测量标的投射光；

成对设置在炉鼻子两侧的遮光板，其中在炉鼻子的每一侧，在炉鼻子的轴向方向上所述遮光板位于光源和测量标的之间；

处理装置，其与所述相机连接，其基于相机传输的测量标的的图像以获取测量标的的位置，并基于测量标的位置的变化计算出炉鼻子的水平度。

为了能实现对锌锅炉鼻子清洁装置的水平度实时监测从而保证镀锌生产的工序质量，在本发明所述的基于视觉图像的炉鼻子水平监测系统中，通过在炉鼻子两侧设设置相机，以采集设于炉鼻子两端的测量标的，通过光源以及遮光板优化光路以及成像设计，最终由处理装置将拍摄到的测量标的的图像转换为测量标的的位移量，以获取测量标的的位置，进而计算出炉鼻子的水平度。