[实用新型]视觉测距装置及测温取样测枪

说明书

本实用新型涉及一种视觉测距装置及测温取样测枪，视觉测距装置设置在测温取样测枪的后端，其包括两组左右设置的摄像单元以及视觉控制系统，每组摄像单元包括摄像元件和防护罩，摄像元件固定于防护罩内，且摄像元件的镜头朝向测温取样测枪的前端；测温取样测枪包括测枪本体、法兰安装座以及所述视觉测距装置。本实用新型可替代人工完成钢液面距离测量、钢液面渣块分布位置确定、纸管火焰检测、探头架上纸管空置位置判定，可引导机器人的控制系统自主决策测温取样点的位置，确保插入深度的一致性，避免测枪碰到钢液面上的渣块而损坏，并检测纸管探头火焰，引导机器人的控制系统自主决策灭火。

技术领域

本实用新型属于冶金技术领域，特别是涉及一种视觉测距装置及测温取样测枪。

背景技术

冶金生产需要在冶炼过程中对金属熔液进行测温取样，以判定冶金反应的进程。目前的测温取样作业有人工测温取样和自动装置测温取样两种形式，人工测温取样难以避免操作工与高温金属液体的接触，生产的安全性低，冶炼周期长，影响产能提高和成本降低。而先进的冶金生产一般采用自动装置。如炼钢转炉采用副枪自动测温取样，不用倒炉操作，可以节约2～3min的冶炼周期，并且副枪快速提供过程碳含量及钢液温度，副枪获取终点碳含量及氧活度数据等数据有利于冶炼优质钢，在提高钢的产量、质量同时，能够降低能耗及成本。

自动测温取样装置替代人工测温取样被广泛应用电炉、钢包炉、转炉等钢铁冶金过程。其能自动进行探头拆卸和安装，精确控制插入深度，但这类自动钢水测温取样装置的测温取样失败率远高于人工操作。这是因为高温熔液在冶金反应过程中容易形成结块，妨碍了自动装置按固定路径将测温取样探头插入高温熔液。特别是测温取样探头插入高温熔液时需要准确控制测点的深度，在高温熔液液面存在较大幅度的变化时，检测液面的准确位置就显得尤为重要。因此，需设计一种视觉测距装置，能够检测钢液的液面高度，自主决策插入深度，并识别插入区域的渣块，引导机器人躲避冷渣块。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种视觉测距装置及测温取样测枪，用于解决现有技术中机器人难于识别测点的深度的问题，便于机器人实时测量钢水液面高度，自主确定下枪位置和下枪高度，确保测点在钢液中的位置一致，保证测温取样数据的一致性。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种视觉测距装置，设置在测温取样测枪的后端，所述视觉测距装置包括两组左右设置的摄像单元以及视觉控制系统，每组所述摄像单元包括摄像元件和防护罩，所述摄像元件固定于所述防护罩内，且所述摄像元件的镜头朝向所述测温取样测枪的前端。

进一步，所述防护罩具有密闭空间，并设有第一电缆入口和第一冷却气入口，所述防护罩与摄像元件之间具有用于调整镜头光圈和焦距的调整空间；所述防护罩的材质为金属。

进一步，所述防护罩内通以干燥冷却气体对摄像元件降温，所述防护罩在对应于摄像元件的镜头处设有透明的镜片，所述防护罩上设有多个外喷口，所述外喷口流出的干燥冷却气体被吹至镜片上。

进一步，所述摄像元件采用工业摄像头。

进一步，两组所述摄像单元中，其中一组所述摄像单元作为主视摄像头，另一组所述摄像单元作为视差测距摄像头，两组所述摄像单元的公共视野能够覆盖目标敏感区域。

一种测温取样测枪，包括：测枪本体，其包括探头接插件、测枪延长杆、测枪芯管、测枪外管、缓冲组件；法兰安装座以及如上所述的视觉测距装置，所述法兰安装座将测枪本体及视觉测距装置连接成一体并安装于工业机器人手臂的末端，所述视觉测距装置通过法兰安装座可拆卸地连接于测枪外管上，所述测枪芯管沿轴向滑动穿设在测枪外管内，且所述测枪芯管的前端连接测枪延长杆，后端连接缓冲组件，所述测枪延长杆的前端连接探头接插件。

进一步，所述法兰安装座上设置有溅渣防护板，所述溅渣防护板位于视觉测距装置的前侧。