基于機(jī)器視覺的軋鋼廠自動(dòng)分鋼系統(tǒng)的研究及應(yīng)用.pdf

1、鋼鐵廠中的軋鋼廠主要是生產(chǎn)螺紋鋼和圓鋼,也稱棒材廠。棒材廠一般采用實(shí)重或定支的成捆出售方式。無論采用哪種出售方式,兩個(gè)必不可少的工作是統(tǒng)計(jì)一捆棒材中棒材個(gè)數(shù)和分離不同捆棒材。大多數(shù)棒材廠都是采用機(jī)械式人工計(jì)數(shù)和人工分離方式完成的,這種方式很容易出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤和分鋼錯(cuò)誤問題。一方面直接影響棒材廠經(jīng)濟(jì)效益,另一方面如果出現(xiàn)少支情況會(huì)降低棒材廠的信譽(yù)。
　　 本文提出了一種高效、易操作的棒材自動(dòng)分鋼方式,稱作自動(dòng)分鋼系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用先進(jìn)

2、的圖像處理技術(shù),識(shí)別鏈床上的棒材并統(tǒng)計(jì)棒材個(gè)數(shù)。當(dāng)統(tǒng)計(jì)的棒材個(gè)數(shù)到達(dá)額定支數(shù)后,由上位機(jī)通過串口通訊給伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送相關(guān)的分鋼命令,伺服驅(qū)動(dòng)器再控制高精度的伺服電機(jī)帶動(dòng)端分機(jī)到達(dá)分鋼位置進(jìn)行棒材端頭分離。然后,上位機(jī)控制若干中分機(jī)將端頭分開的棒材之間的距離拉大,直到完全分離。這樣就實(shí)現(xiàn)了棒材的自動(dòng)完全分離,稱作完全分鋼。
　　 基于機(jī)器視覺的自動(dòng)分鋼系統(tǒng)是在自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)通過采集棒材端面圖像來識(shí)別棒

3、材信息。本文采用的是在圖像處理識(shí)別目標(biāo)物體中應(yīng)用比較廣泛的一種算法來確認(rèn)棒材中心,這種算法稱作干杯算法。干杯算法是近期提出的一種類圓形目標(biāo)識(shí)別方法,該算法首先獲取目標(biāo)圖像的類圓形模塊邊緣檢測(cè)信息,以及提取目標(biāo)圖像邊緣時(shí)得到的邊緣梯度信息,然后增強(qiáng)圖像中類圓形模塊中心信息,采用中心聚合算法獲得類圓形模塊中心位置,再根據(jù)一定參數(shù)確定類圓形模塊中心。
　　 本課題研究的基于機(jī)器視覺的自動(dòng)分鋼系統(tǒng)在山東萊蕪鋼鐵廠軋鋼一車間調(diào)試運(yùn)行成功后

4、,進(jìn)過一個(gè)月的使用已經(jīng)能到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的使用要求并被廠家認(rèn)可,現(xiàn)已在該車間正式投入使用。本文研究的自動(dòng)分鋼系統(tǒng)有兩大創(chuàng)新點(diǎn):
　　 1)采用高精度、快速的伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)精確分鋼和快速分鋼。伺服電機(jī)的精度可達(dá)到微米級(jí),電機(jī)轉(zhuǎn)速最高可達(dá)到3000r/min。利用該伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)性能,即能保證分離成捆棒材的正確性,又不耽誤棒材廠生產(chǎn)車間正常的生產(chǎn)節(jié)奏。
　　 2)針對(duì)棒材出現(xiàn)復(fù)雜的疊層情況,本文提出了分鋼校正的設(shè)計(jì)方法。該方法先將