[發明專利]一種鋼卷尺寸在線測量及全方位端面缺陷在線檢測方法

有效

• 申請號: 202110681828.8
• 申請日: 2021-06-19
• 公開（公告）號: CN113465511B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 孔慶杰;孫旭光;管運剛;張烜;劉暢
• 申請（專利權）人: 精銳視覺智能科技（上海）有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/06;G01B11/08;G01B11/12;G01N21/88
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯牡丹

1.一種鋼卷尺寸在線測量及全方位端面缺陷在線檢測方法，其特征在于，包括：一對地軌、一對機械臂、一對伺服電機、一對3D相機、一對光源、一個2D相機、一對激光位移傳感器、圖像處理工控機、可編程控制器；

一對地軌，位于鋼卷兩側，用于提供機械臂沿鋼卷側邊的運動線路；

一對機械臂，位于鋼卷兩側，用于固定光源、2D相機、3D相機、激光位移傳感器，并帶動固定光源、2D相機、3D相機、激光位移傳感器進行移動；

一對伺服電機，分別位于兩個機械臂的底座，用于驅動機械臂沿地軌方向的運動；

一對3D相機，位于鋼卷兩側的機械臂上，用來對鋼卷兩側端面進行高度圖及灰度圖成像；

一對光源，位于鋼卷兩側的機械臂上，用來對相機提供照明；

一個2D相機，位于靠近鋼卷標簽側的機械臂上，用來對鋼卷標簽進行識別；

一對激光位移傳感器，位于鋼卷兩側的機械臂上，用來對鋼卷寬度進行測量；

圖像處理工控機，與可編程控制器相連，接收鋼卷信息，計算標簽位置及機械臂運動路徑并發送給可編程控制器，與可編程控制器之間進行檢測狀態通訊，根據相機及激光位移傳感器的數據進行鋼卷尺寸計算及缺陷識別，保存并向主控室電腦輸出檢測結果；

可編程控制器，與鋼卷生產系統連接，接收并向圖像處理工控機發送鋼卷信息，接收圖像處理工控機的標簽位置及機械臂運動路徑并發送給機械臂，與圖像處理工控機之間進行檢測狀態通訊；

所述檢測方法步驟產生如下：

A.可編程控制器接收鋼卷生產系統的來料鋼卷信息，并發送給圖像處理工控機；

B.可編程控制器根據鋼卷信息將激光位移傳感器的測距位置發送給兩側機械臂；

C.兩側機械臂帶動各自的激光位移傳感器到B中的位置進行距離測量；

D.圖像處理工控機獲取兩側激光位移傳感器的距離測量數據，以此計算鋼卷寬度；

E.可編程控制器根據鋼卷信息將拍攝內、外徑邊界圖像所需的位置坐標分別發送給兩側機械臂；

F.兩側機械臂帶動各自的3D相機到E中的位置分別進行內、外徑邊界圖像拍攝；

G.圖像處理工控機獲取拍攝的內外徑邊界圖像進行鋼卷內徑和外徑計算；

H.圖像處理工控機根據鋼卷信息計算拍攝標簽的位置，并發送給可編程控制器；

I.可編程控制器將接收到的標簽位置坐標發送給帶有2D相機的機械臂；

J.機械臂帶動2D相機到I中的位置進行標簽拍攝；

K.圖像處理工控機獲取拍攝的標簽圖像進行標簽識別；

L.圖像處理工控機根據鋼卷信息計算掃描鋼卷端面的路徑，并發送給可編程控制器；

M.可編程控制器將掃描路徑發送給兩側機械臂；

N.兩側機械臂帶動各自的3D相機依據M中的路徑進行鋼卷端面掃描拍攝；

O.圖像處理工控機獲取掃描圖像進行缺陷識別，并保存圖像及缺陷識別結果；

P.掃描完成，圖像處理工控機向主控室電腦輸出檢測結果。

2.根據權利要求1所述的一種鋼卷尺寸在線測量及全方位端面缺陷在線檢測方法，其特征在于，步驟A中所述鋼卷信息包括：鋼卷到位信號、鋼卷編號、鋼卷內徑、鋼卷外徑、鋼卷厚度、鋼卷長度、鋼卷標簽方位信息。

3.根據權利要求1所述的一種鋼卷尺寸在線測量及全方位端面缺陷在線檢測方法，其特征在于，步驟P中所述檢測結果包括：標簽識別結果，測量寬度，測量外徑，測量內徑，缺陷所在半徑位置，缺陷所在角度位置，缺陷長度，缺陷寬度，缺陷深度，缺陷類型。

4.根據權利要求1所述的一種鋼卷尺寸在線測量及全方位端面缺陷在線檢測方法，其特征在于，步驟D中所述的鋼卷寬度計算方法具體為：兩個激光位移傳感器在鋼卷寬度方向上的距離減去兩個傳感器的距離測量數據。

5.根據權利要求1所述的一種鋼卷尺寸在線測量及全方位端面缺陷在線檢測方法，其特征在于，步驟G中所述的鋼卷內徑計算方法具體為：機械臂從內圈下邊緣到內圈上邊緣的行程距離加上其中一個邊緣圖像中的空白高度，再減去另一個邊緣圖像中的鋼卷高度，高度采用亞像素精度計算方法。