[發明專利]采用機器視覺實現鋼帶沖孔加工檢測的方法及系統

有效

• 申請號: 201710913407.7
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107797517B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 李建奇;曹斌芳;肖進春;彭朋飛;張自軒;聶方彥;楊峰;田中杰
• 申請（專利權）人: 湖南文理學院
• 主分類號: G05B19/404
• 分類號: G05B19/404;G01B11/00
• 代理公司: 佛山市廣盈專利商標事務所(普通合伙) 44339
• 代理人: 楊樂兵

本發明公開一種采用機器視覺實現鋼帶沖孔加工檢測的方法及系統。其中，該方法包括：預先確定像素當量γ及補償值；控制直線電機帶動相機沿著直線導軌從設置于鋼帶左側的工作原點O開始向右運動，相機尋找并確定沖孔鋼帶的左側邊緣；控制直線電機帶動相機從鋼帶的左側邊緣繼續朝右運動，相機運動過程中獲取多張鋼帶上表面圖像，在每張鋼帶上表面圖像上分別識別出沖孔，并由此計算出各個檢測結果；相機尋找并確定沖孔鋼帶的右側邊緣，計算鋼帶的總寬并控制直線電機帶動相機回到工作原點O。本發明利用相機實現了寬大尺寸較大的沖孔鋼帶的加工檢測，檢測結果精準，符合高精度的檢測要求。

技術領域

本發明涉及檢測技術，尤其是涉及一種采用機器視覺實現鋼帶沖孔加工檢測的方法及系統。

背景技術

沖孔鍍鎳鋼帶是在冷軋白板鋼帶表面進行沖模沖孔，然后進行電化學鍍鎳得到的產品。它具有良好的電子導電能力和耐腐蝕性能，性價比高，適合大規模連續生產，被作為電池集流材料廣泛使用。目前主要應用于MH-Ni電池、工具用鎳鎘電池、軍工用燒結式電池及軌道交通用蓄電池極板制造等領域。

沖孔鍍鎳鋼帶加工過程中的沖制(沖孔)工序是產品形成的關鍵環節，沖孔孔徑、橫向孔距和縱向孔距等關鍵技術指標受制條件限制。現有檢測沖孔鋼帶的方式是采用人工抽檢方式，生產現場工人通過手動取樣，然后通過兆豐二次元影像設備進行離線檢測。采用人工檢測存在如下缺陷：①檢測效率低且容易漏檢；②由于沖孔鋼帶是成卷是連續生產，生產過程中無法進行取樣，導致即使出現生產問題，也無法及時發現問題，故人工檢測難于適用與目前沖孔鋼帶加工制造工藝相匹配。

若是基于鋼帶表面圖像處理對現有沖孔加工生產線對鋼帶沖孔加工檢測主要存在如下兩方面的挑戰：

一是，目前已有的沖孔鋼帶的寬度規格范圍在70mm-400mm之間，鋼帶生產中運行的最大速度5米/分鐘(折合8.4cm/s)在沖孔加工生產線運行，在生產線后端采用鋼帶收卷裝置轉動將沖孔鋼帶進行收卷作用。隨著沖孔鋼帶不斷收卷，收卷半徑逐漸變大從而導致沖孔鋼帶在沖孔加工生產線上的前進速度不定，給鋼帶沖孔加工檢測帶來了很大挑戰性。

二是檢測過程中必須滿足檢測精度的要求達到0.01mm的要求！假設在沖孔鋼帶上表面的圖像上一個像素點對應沖孔鋼帶的尺寸是0.005mm，則對應沖孔鋼帶寬度的圖像至少需要具有400mm/0.005mm＝80000個像素點，而沖孔鋼帶寬度實際中還可能超過400mm，顯然，這無法通過固定位置的一個相機獲取完整的沖孔鋼帶上表面的圖像。

發明內容

本發明提出一種采用機器視覺實現鋼帶沖孔加工檢測的方法及系統，于對鋼帶暫停收卷操作時，通過圖像識別獲取沖孔鋼帶上表面圖像，通過圖像識別計算出沖孔加工的加工測量值以實現鋼帶沖孔加工的自動檢測，提高檢測效率及準確性。

本發明提出一種采用機器視覺實現鋼帶沖孔加工檢測的方法，其包括步驟：

由沖孔加工生產線對鋼帶進行沖孔加工，在沖孔鋼帶的上方設置直線導軌，在直線導軌上設置帶動相機同步運動的直線電機；

預先確定由相機采集到的沖孔鋼帶上表面圖像中一個像素對應沖孔鋼帶實際尺寸的像素當量γ，并確定相機在不同位置時對鋼帶上表面圖像的補償值；

當沖孔加工生產線對沖孔鋼帶暫停收卷操作時，控制直線電機帶動相機沿著直線導軌從設置于鋼帶左側的工作原點O開始向右運動，相機尋找并確定沖孔鋼帶的左側邊緣；