一种基于机器视觉的套筒变形区侦测系统的制作方法

1.本发明涉及卷钢加工检测技术领域，具体为一种基于机器视觉的套筒变形区侦测系统。


背景技术：

2.钢卷，又称卷钢，主要通过钢材热压、冷压成型为卷状，方便储存和运输，同时也方便进行各种加工，成型卷主要是热轧卷和冷轧卷，热轧卷是在钢坯再结晶前的加工产品，冷轧卷是热轧卷的后续加工。
3.钢卷成型主要通过传动设备配合套筒实现，通过传动设备将带钢引入至套筒的变形区，通过套筒的转动实现折弯，传动设备与套筒为独立的设备，在衔接过程中，受速度、位置等因素的影响，因此，在加工的过程中，需要进行实时监测，目前的监测方式，主要是通过人工进行监测，人工监测的方式，必然导致工作量大、时间长和效率低的问题，本发明提供一种基于机器视觉的套筒变形区侦测系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的套筒变形区侦测系统，以解决上述背景技术中提出的钢卷加工中，人工监测的方式，导致工作量大、时间长和效率低的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种基于机器视觉的套筒变形区侦测系统，包括套筒设备、检测设备和后台设备，所述套筒设备包括传动座、套筒和助卷皮带，所述传动座上设有带钢，所述套筒上设有套筒变形区和卷折口，所述套筒变形区位于卷折口的一侧，所述助卷皮带一端连接于套筒的传动端，另一端固定于助卷传动设备的传动辊上，所述检测设备包括支架、工业摄像头和数据采集箱，所述工业摄像头和数据采集箱均固定于支架上，所述后台设备为后台主机，所述工业摄像头通过线路与数据采集箱连接，所述数据采集箱通过线路与后台主机连接，所述后台主机通过线路与助卷传动设备连接。
7.作为本发明的一种优选实施方式，所述套筒变形区与卷折口的位置对应，所述套筒变形区由白色环氧树脂漆喷涂形成，所述套筒变形区喷涂形状为矩形。
8.作为本发明的一种优选实施方式，所述传动座为3d结构光相机，所述传动座镜头的拍摄角度与传动座上带钢的传动区和套筒变形区的位置同时对应。
9.作为本发明的一种优选实施方式，所述数据采集箱内部设有数据处理设备，所述数据处理设备包括主控制板、数据采集模块和数据处理模块，所述数据采集模块和数据处理模块均熔焊于主控制板上，所述数据采集模块的输出引脚通过线路与数据处理模块的输入引脚连接，所述数据采集模块的输入引脚和数据处理模块的输出引脚通过线路分别与主控制板上的数据输入接口和数据输出接口连接，所述数据输入接口通过外接线路与工业摄像头连接，所述数据输出接口通过外接线路与后台主机的线路接口连接。
10.作为本发明的一种优选实施方式，所述后台主机内部设有数据处理系统，所述数
据处理系统包括数据匹对单元、数据计算单元和执行控制单元。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
12.本侦测系统，主要通过工业摄像头通过边缘检测和特征检测的方式分别对带钢的带头传动区和套筒的套筒变形区进行实时监测，且通过数据采集箱分别实时采集带钢传动过程中带头上、下边缘距离数据和套筒转动过程中套筒变形区位置变化数据，后台主机会根据实时数据的变化间隔分别计算出带钢的传动速率和套筒的转动速率，再将上传位置数据和速率数据，分别与对应设定的阈值进行匹对，从而实现对助卷传动设备的判定控制，本系统，实现了对带头和套筒的自动化实时监测，有效的对钢卷制作的整体流程进行检测，提高了设备检测的功能化和智能化，解决了人工监控的工作量大、时间长和效率低的问题。
附图说明
13.图1为本发明的整体外观结构示意图；
14.图2为本发明的工作原理示意图；
15.图3为本发明的侦测流程示意图。
16.图中：1-传动座，2-套筒，3-助卷皮带，4-套筒变形区，5-卷折口，6-带钢，7-支架，8-工业摄像头，9-数据采集箱。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例
19.请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：
20.一种基于机器视觉的套筒变形区侦测系统，包括套筒设备、检测设备和后台设备，套筒设备包括传动座1、套筒2和助卷皮带3，传动座1上设有带钢6，套筒2上设有套筒变形区4和卷折口5，套筒变形区4位于卷折口5的一侧，助卷皮带3一端连接于套筒2的传动端，另一端固定于助卷传动设备的传动辊上，检测设备包括支架7、工业摄像头8和数据采集箱9，工业摄像头8和数据采集箱9均固定于支架7上，后台设备为后台主机，工业摄像头8通过线路与数据采集箱9连接，数据采集箱9通过线路与后台主机连接，后台主机通过线路与助卷传动设备连接，本侦测系统，主要对带钢的带头区域与套筒卷折口的变形区域进行位置检测，对于带钢的带头区域采用边缘检测，套筒的卷折口变形区域采用特征检测，通过带头和套筒的位置检测，确保了带头与套筒位置的对应，同时后台主机会根据数据之间的变化间隔，计算出传动座传动速率和套筒的转动速率，通过位置数据和速率数据与设定的阈值对比，根据对比情况，从而达到对套筒变形区检测的目的。
21.套筒变形区4与卷折口5的位置对应，套筒变形区4由白色环氧树脂漆喷涂形成，套筒变形区4喷涂形状为矩形，套筒变形区4主要是对卷折口5进行标识，通过白色环氧树脂漆喷涂形成的套筒变形区4可以与套筒设备的颜色会产生色差，更容易被工业摄像头的镜头进行特征捕捉。
22.传动座1为3d结构光相机，传动座1镜头的拍摄角度与传动座1上带钢的传动区和套筒变形区4的位置同时对应，3d结构光相机具有更广阔拍摄视角、同时清晰度高，可以针对传动座1的传动过程以及套筒2的转动过程进行整体拍摄，同时3d结构光相机支持多种拍摄模式，可通过边缘检测和特征检测的模式分别对带钢的传动和套筒2的转动进行独立检测，3d结构光相机的可选型号为t1q-pro。
23.数据采集箱9内部设有数据处理设备，数据处理设备包括主控制板、数据采集模块和数据处理模块，数据采集模块和数据处理模块均熔焊于主控制板上，数据采集模块的输出引脚通过线路与数据处理模块的输入引脚连接，数据采集模块的输入引脚和数据处理模块的输出引脚通过线路分别与主控制板上的数据输入接口和数据输出接口连接，数据输入接口通过外接线路与工业摄像头8连接，数据输出接口通过外接线路与后台主机的线路接口连接，数据采集箱9主要对3d结构光相机拍摄的数据进行实时采集，同时可以对采集的数据进行重组、整理且上传至后台主机，从而达到数据采集和上传的作用，主控制板，其可选型号为gamx-2007-t、gamx-2014h。
24.后台主机内部设有数据处理系统，数据处理系统包括数据匹对单元、数据计算单元和执行控制单元，后台主机作为后台处理终端，主要进行计算(传动座的传动速率和套筒的转动速率)、数据信息的匹对(与设定阈值进行对比)以及控制(套筒的传动控制)，从而实现数据处理、辨别以及设备控制的作用。
25.(参阅图3)本套筒变形区侦测系统的侦测流程如下：
26.s1.图像拍摄：通过3d结构光相机对传动座和套筒进行同时检测，检测方式主要分为边缘检测(a1)和特征检测(b1)，边缘检测(a1)主要对带钢的带头传动过程中的上、下边缘距离进行检测，特征检测(b1)主要对套筒上的套筒变形区的位置进行检测，边缘检测(a1)和特征检测(b1)同时进行；
27.s2.信息采集：通过数据采集箱将分别对3d结构光相机拍摄的数据进行实时采集，且对数据进行整理，最后上传至后台主机；
28.s3.后台处理：后台主要分别实现数据计算(a2)、数据匹对(b2)和执行控制(c2)，计算模块会根据实时上传数据之间变化的间隔，分别计算出传动座的传动速率和套筒的转动速率，计算后的速率值和位置检测数据分别与对应设定的阈值进行匹对，数据匹对一致，则执行s4，如果数据不匹配，则不执行s4；
29.s4.套筒控制：后台主机启动助卷传动设备，助卷传动设备带动助卷皮带，从而使得套筒进行转动，实现对带钢进行折弯处理。
30.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种基于机器视觉的套筒变形区侦测系统,其特征在于：包括套筒设备、检测设备和后台设备，所述套筒设备包括传动座(1)、套筒(2)和助卷皮带(3)，所述传动座(1)上设有带钢(6)，所述套筒(2)上设有套筒变形区(4)和卷折口(5)，所述套筒变形区(4)位于卷折口(5)的一侧，所述助卷皮带(3)一端连接于套筒(2)的传动端，另一端固定于助卷传动设备的传动辊上，所述检测设备包括支架(7)、工业摄像头(8)和数据采集箱(9)，所述工业摄像头(8)和数据采集箱(9)均固定于支架(7)上，所述后台设备为后台主机，所述工业摄像头(8)通过线路与数据采集箱(9)连接，所述数据采集箱(9)通过线路与后台主机连接，所述后台主机通过线路与助卷传动设备连接。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的套筒变形区侦测系统，其特征在于：所述套筒变形区(4)与卷折口(5)的位置对应，所述套筒变形区(4)由白色环氧树脂漆喷涂形成，所述套筒变形区(4)喷涂形状为矩形。3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的套筒变形区侦测系统，其特征在于：所述传动座(1)为3d结构光相机，所述传动座(1)镜头的拍摄角度与传动座(1)上带钢的传动区和套筒变形区(4)的位置同时对应。4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的套筒变形区侦测系统，其特征在于：所述数据采集箱(9)内部设有数据处理设备，所述数据处理设备包括主控制板、数据采集模块和数据处理模块，所述数据采集模块和数据处理模块均熔焊于主控制板上，所述数据采集模块的输出引脚通过线路与数据处理模块的输入引脚连接，所述数据采集模块的输入引脚和数据处理模块的输出引脚通过线路分别与主控制板上的数据输入接口和数据输出接口连接，所述数据输入接口通过外接线路与工业摄像头(8)连接，所述数据输出接口通过外接线路与后台主机的线路接口连接。5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的套筒变形区侦测系统，其特征在于：所述后台主机内部设有数据处理系统，所述数据处理系统包括数据匹对单元、数据计算单元和执行控制单元。

技术总结
本发明公开了一种基于机器视觉的套筒变形区侦测系统,包括套筒设备、检测设备和后台设备，所述套筒设备包括传动座、套筒和助卷皮带，所述传动座上设有带钢，所述套筒上设有套筒变形区和卷折口，所述套筒变形区位于卷折口的一侧，所述助卷皮带一端连接于套筒的传动端，另一端固定于助卷传动设备的传动辊上，所述检测设备包括支架、工业摄像头和数据采集箱，所述工业摄像头和数据采集箱均固定于支架上。本系统，实现了对带头和套筒的自动化实时监测，有效的对钢卷制作的整体流程进行检测，提高了设备检测的功能化和智能化，解决了人工监控的工作量大、时间长和效率低的问题。时间长和效率低的问题。时间长和效率低的问题。


技术研发人员：邢云生 沈瀛锋 李达 张建 肖雨
受保护的技术使用者：上海研视信息科技有限公司
技术研发日：2022.02.05
技术公布日：2022/5/25