一种宽厚板镰刀弯矫正方法

摘要

一种宽厚板镰刀弯矫正方法，属于轧制技术领域。本发明包括如下步骤：在轧机前、后辊道的上方分别安装线阵式工业相机，并通过线阵式工业相机获得轧机出口处的钢板图像，采用中值滤波和边缘检测图像处理算法在获得的钢板图像中寻找钢板两侧边缘的像素位置，并利用多项式拟合法在钢板两侧边缘附近精确计算亚像素坐标，最终获得钢板的横向偏移距离；根据钢板的横向偏移距离，确定钢板发生镰刀弯时进行矫正所需的轧机操作侧与传动侧的厚度补偿量；根据轧机操作侧与传动侧的厚度补偿量，由轧机的弹跳方程确定辊缝补偿调节量；将所述的辊缝补偿调节量累加至原有辊缝规程设定中，利用轧机液压控制系统控制伺服阀调整辊缝，实现镰刀弯的矫正。

主权项

一种宽厚板镰刀弯矫正方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：在轧机前、后辊道的上方分别安装线阵式工业相机，并通过线阵式工业相机获得轧机出口处的钢板图像，采用中值滤波和边缘检测图像处理算法在获得的钢板图像中寻找钢板两侧边缘的像素位置，并利用多项式拟合法在钢板两侧边缘附近精确计算亚像素坐标，最终获得钢板的横向偏移距离；所述的利用多项式拟合法在钢板两侧边缘附近精确计算亚像素坐标，其具体过程如下：设i为边缘初始位置，f(x)为图像灰度函数，I为拟合区间，定义如下：I＝[i‑4,i‑3,i‑2,i‑1,i,i+1,i+2,i+3,i+4]利用如下正交多项式：P0(x)＝1，P₁(x)＝x，$P_2\left(x\right)=x^2-\frac{20}{3},P_3\left(x\right)=x^3-\frac{59}{5}x$式中，P₀(x)—零次正交多项式，P₁(x)—一次正交多项式，P₂(x)—二次正交多项式，P₃(x)—三次正交多项式；利用上述多项式拟合出边缘函数后，对其求导，则在一阶导数最大处或二阶导数为零处，可得到边缘的亚像素位置T为：$T=\frac{-\underset{x\in I}{\Sigma }{P}_2\left(x\right)f\left(x\right)/\underset{x\in I}{\Sigma }{P_2}^2\left(x\right)}{3\underset{x\in I}{\Sigma }{P}_3\left(x\right)f\left(x\right)/\underset{x\in I}{\Sigma }{P_3}^2\left(x\right)}$式中，T—边缘的亚像素位置，x—像素位置坐标，I—拟合区间，f(x)—图像灰度函数，P₂(x)—二次正交多项式，P₃(x)—三次正交多项式；利用上式即可得到钢板两侧边缘的亚像素坐标；步骤二：根据步骤一中获得的钢板的横向偏移距离，利用下式确定钢板发生镰刀弯时进行矫正所需的轧机操作侧与传动侧的厚度补偿量Δh，$\mathrm{\Delta h}=\frac{(\stackrel{\cap }{\mathrm{AB}}-\stackrel{\cap }{\mathrm{CD}})·h_1·h_2}{\stackrel{\cap }{\mathrm{AB}}·h_1+\stackrel{\cap }{\mathrm{CD}}·h_2}$式中，Δh—钢板发生镰刀弯时进行矫正所需的轧机操作侧与传动侧的厚度补偿量，h₁—传动侧轧件出口厚度，h₂—操作侧轧件出口厚度，—传动侧处轧件从轧机出口处至相机测量点处的轧出长度，—轧件发生镰刀弯时传动侧处轧出长度时所对应的操作侧处轧出长度；步骤三：根据步骤二中确定的钢板发生镰刀弯时进行矫正所需的轧机操作侧与传动侧的厚度补偿量Δh，由轧机的弹跳方程确定辊缝补偿调节量；将所述的辊缝补偿调节量累加至原有辊缝规程设定中，利用轧机液压控制系统控制伺服阀调整辊缝，实现镰刀弯的矫正；所述的辊缝补偿调节量由下式确定：$\mathrm{\Delta S}=\mathrm{\Delta h}-\frac{\mathrm{\Delta P}}{M}$式中，ΔS—辊缝补偿调节量，Δh—钢板发生镰刀弯时进行矫正所需的轧机操作侧与传动侧的厚度补偿量，ΔP—由厚度设定发生变化导致的轧制力变化量，M—轧机单侧刚度。