[發明專利]一種基于形狀識別的寬厚板優化剪切方法

有效

• 申請號: 202110120103.1
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN112894489B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 李旭;蘇亞華;張殿華;曹劍釗;丁敬國;董梓碩;韓月嬌
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B23Q17/20
• 分類號: B23Q17/20;B23Q17/24;B23D15/06;G06T7/00;G06T7/13;G06T7/60
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

本發明提供一種基于形狀識別的寬厚板優化剪切方法，采集待剪切寬厚板的圖像，并根據寬厚板的圖像信息提取寬厚板邊緣輪廓的數據點，根據寬厚板的切頭長度、切尾長度計算寬厚板的有效長度；然后根據寬厚板邊緣輪廓的數據點計算寬厚板的側彎量和有效寬度；最后根據寬厚板的平面形狀特征和子板的訂單信息制定優化剪切策略，本發明能有效、快速的對每一塊鋼板進行決策，包括根據平面形狀特點判斷該鋼板是否需要下線火切，避免不需要的加工處理，還可以計算鋼板粗分位置，結合激光測速儀精確剪切可以提高成材率，節省人工及管理成本，適用于高速運行的寬厚板的自動剪切操作。

技術領域

本發明涉及寬厚板軋制自動控制技術領域，具體涉及一種基于形狀識別的寬厚板優化剪切方法。

背景技術

寬厚板廣泛應用于船艦、橋梁、鍋爐、容器、石油化工、工程機械及國防建設等方面，在生產過程中，由于其生產工藝的復雜性，使得軋制成品的平面形狀偏離矩形形狀，這就需要剪切工序對其進行進一步加工。而剪切線操作復雜，多數情況需要工人目測并結合生產經驗判斷母板長度、側彎大小和切頭位置，容易導致短尺和粗分錯誤等現象。

近些年通信技術和智能控制技術的快速發展，寬厚板形狀識別系統的精度也越來越高。雙目視覺檢測方法消除了寬厚板傳輸過程中輥道振動對檢測精度的影響；三線陣相機組檢測方法消除了寬厚板傳輸過程中橫向位移對檢測精度的影響；通過線陣相機獲取寬厚板表面激光線，實現了端點坐標匹配和寬厚板輪廓提取。但是與形狀識別系統配合應用的寬厚板剪切線切頭、粗分的優化剪切系統還尚未投入實際生產。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種基于形狀識別的寬厚板優化剪切方法，包括：

步驟1：采集待剪切寬厚板的圖像，并根據寬厚板的圖像信息提取寬厚板邊緣輪廓的數據點；

步驟2：根據寬厚板的切頭長度、切尾長度計算寬厚板的有效長度L_E；

L_E＝L_L-L_H-L_T (1)

式中，L_E表示寬厚板的有效長度，L_L表示寬厚板的實際測量長度，L_H表示寬厚板需要剪切的頭部長度，L_T表示寬厚板需要剪切的尾部長度；

步驟3：根據寬厚板邊緣輪廓的數據點計算寬厚板的側彎量和有效寬度；

步驟4：根據寬厚板的平面形狀特征和子板的訂單信息制定優化剪切策略。

所述步驟3包括：

步驟3.1：從寬厚板邊緣輪廓的數據點中提取表示寬厚板兩條側邊的數據點，其中同一側輪廓的數據點依次保存在同一個集合中，得到包含一側輪廓數據點的集合A、包含另一側輪廓數據點的集合B；

步驟3.2：從集合A中等間距提取n個數據點作為左側輪廓的采樣點，并依次保存在集合 A'中；

步驟3.3：根據集合A'中第一個采樣點和最后一個采樣點確定一條直線L^L，記為Ax+By+C＝0，其中A、B、C為直線L^L的系數；

步驟3.4：根據公式(2)，以遍歷方式計算集合A'中除第一個采樣點和最后一個采樣點之外的其他所有采樣點到直線L^L的距離偏差分別記為

式中，(x_j,y_j)表示第j個采樣點；