【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金，尤其涉及一种基于机器视觉的自动卸卷控制系统及方法。
技术介绍
1、带钢自动卸卷主要是对成品带钢处理。在这个过程中，是将钢带盘卷卸至钢卷小车，再依靠人工进行卸至到地面。其中钢卷小车的作用是把钢卷从卷取机上自动卸下并实现钢卷与鞍座的中心位置对准，最终自动运送到步进梁之间完成自动运输。但在钢卷小车从卷取机接卷位往外卸的过程中，极易出现一些意外，例如：1、钢卷小车托着钢卷走时，钢卷内芯伴随卷曲机芯轴抽离；2、钢卷小车没完全托住钢卷，此时卸卷也会有抽芯的风险。而一旦钢卷出现上述问题，便会导致塌卷等严重事故。
2、现有技术中，均是依靠人工去时刻留意卸卷状态，在出现异常状况要及时去停止卸卷，而停止不及时亦或没注意到，则会造成严重事故。因此需要一种自动卸卷控制系统及方法，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例通过提供一种基于机器视觉的自动卸卷控制系统及方法，解决了现有技术中钢卷在卸卷的过程中出现塌卷的技术问题，实现了卸卷过程中钢卷内芯实时监控，避免钢卷出现塌卷的技术效果。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术公开了一种基于机器视觉的自动卸卷控制系统，包括：
4、卷取机，用于将钢带卷曲成钢卷；
5、钢卷小车，用于运载上述钢卷；
6、三维扫描设备，上述三维扫描设备水平正对上述卷取机的芯轴处；上述三维扫描设备实时监测上述钢卷的端面状态、上述钢卷与上述钢卷小
7、控制器，上述控制器分别与上述卷取机、上述钢卷小车和上述三维扫描设备连接；
8、当上述钢卷小车移动到上述卷取机底下托住钢卷时，上述控制器控制上述三维扫描设备启动对上述钢卷的实时监测；
9、当上述端面状态、上述相对位置和上述间隙满足对应的预设条件，则自动卸卷继续正常运行；反之，上述三维扫描设备则发送卸卷异常信号给上述控制器停止自动卸卷。
10、可选的，上述卷取机为多个，上述多个卷取机沿钢带传送方向依次设置，当任一上述卷取机卷曲钢带的量达到预设指标时，切换空闲的上述卷曲机进行卷曲。
11、可选的，上述系统还包括设置在上述钢卷小车上的激光测距仪以及钢卷小车移动路径上的激光光栅，上述激光测距仪和上述激光光栅配合使用，用于测量上述钢卷的中心位置，并将钢卷中心对准鞍座中心。
12、可选的，上述三维扫描设备与控制终端之间，分别通过电缆和网络连接。
13、第二方面，本专利技术公开了一种基于机器视觉的自动卸卷控制方法，包括：
14、控制上述钢卷小车和上述卷取机到达卸卷位置；
15、控制上述钢卷小车上升托住钢卷；
16、响应于上述钢卷小车的压力信号，控制上述卷取的芯轴收缩；
17、响应于上述卷曲机上芯轴收缩至预设位置的反馈信号，上述三维扫描设备启动对上述钢卷的实时监测；
18、当上述监测的结果中，上述端面状态、上述相对位置和上述间隙满足对应的预设条件，所述相对位置和所述间隙满足对应的预设条件，则自动卸卷继续正常运行；反之，所述三维扫描设备则发送卸卷异常信号给所述控制器停止自动卸卷。
19、可选的，上述三维扫描设备启动对上述钢卷的实时监测的步骤，具体包括：
20、通过上述三维扫描设备获取上述钢卷、上述钢卷小车和上述卷取机的点云数据；
21、根据上述点云数据建立对应的三维模型；
22、在上述三维模型上，通过阈值分割得到多个目标件区域模型，
23、确定多个上述目标件区域模型的连通区域；
24、根据对应的上述连通区域，测量上述端面状态、上述相对位置和上述间隙。
25、可选的，上述自动卸卷继续正常运行的步骤，具体包括：
26、利用设置在上述钢卷小车的激光测距仪以及钢卷小车移动路径上的激光光栅，获取上述钢卷的位置信息，并计算上述钢卷的中心位置；
27、按照上述中心位置对准鞍座中心的原则对控制参数修正；
28、根据修正的数据，控制上述钢卷小车将上述钢卷放置到上述鞍座上。
29、可选的，控制上述卷取的芯轴收缩之前，上述方法还包括：
30、延时预设时间，使上述钢卷小车的压力稳定后，控制上述钢卷小车上升托住钢卷。
31、第三方面，本专利技术公开了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现如第一方面上述方法对应的步骤。
32、第四方面，本专利技术公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面上述方法对应的步骤。
33、本专利技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
34、本专利技术中的技术方案，利用三维扫描设备可以获取拍摄范围内物体三维数据的特点，从而对卸卷过程中重要的参数进行实时监控。其中，监测钢卷的端面状态，可以识别出该钢卷有无抽芯的情况；监测钢卷与钢卷小车的相对位置，可以识别钢卷与钢卷小车是否接触，以判断后续卸卷过程中钢卷与钢卷小车是否发生相对运动；监测钢卷与卷取机芯轴之间的间隙，可以了解钢卷与芯轴的接触状态，从而判断是否符合卸卷条件。由此，在上面几个参数的实时监控下，极大地避免了塌卷的问题。
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1.一种基于机器视觉的自动卸卷控制系统，其特征在于，所述系统包括：
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述卷取机为多个，多个所述卷取机沿钢带传送方向依次设置，当任一所述卷取机卷曲钢带的量达到预设指标时，切换空闲的所述卷曲机进行卷曲。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述钢卷小车上的激光测距仪以及钢卷小车移动路径上的激光光栅，所述激光测距仪和所述激光光栅配合使用，用于测量所述钢卷的中心位置，并将钢卷中心对准鞍座中心。
4.如权利要求1～3任一项所述的系统，其特征在于，所述三维扫描设备与控制终端之间，分别通过电缆和网络连接。
5.一种基于机器视觉的自动卸卷控制方法，其特征在于，包括如权利要求1～4任一项所述的系统；
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述三维扫描设备启动对所述钢卷的实时监测的步骤，具体包括：
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述自动卸卷继续正常运行的步骤，具体包括：
8.如权利要求5～7任一项所述的方法，其特征在于，控制所述卷取的芯轴收缩
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求5～8中任一所述的方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求5～8任一项所述方法对应的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的自动卸卷控制系统，其特征在于，所述系统包括：
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述卷取机为多个，多个所述卷取机沿钢带传送方向依次设置，当任一所述卷取机卷曲钢带的量达到预设指标时，切换空闲的所述卷曲机进行卷曲。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述钢卷小车上的激光测距仪以及钢卷小车移动路径上的激光光栅，所述激光测距仪和所述激光光栅配合使用，用于测量所述钢卷的中心位置，并将钢卷中心对准鞍座中心。
4.如权利要求1～3任一项所述的系统，其特征在于，所述三维扫描设备与控制终端之间，分别通过电缆和网络连接。
5.一种基于机器视觉的自动卸卷控制方法，其特征在于，包括如权利要求1～4...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯俊，
申请(专利权)人：通用电气武汉自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：
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