CN101704202A - 在线切割机上的钢板轮廓提取装置及其提取方法 - Google Patents

在线切割机上的钢板轮廓提取装置及其提取方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101704202A
CN101704202A CN200910198638A CN200910198638A CN101704202A CN 101704202 A CN101704202 A CN 101704202A CN 200910198638 A CN200910198638 A CN 200910198638A CN 200910198638 A CN200910198638 A CN 200910198638A CN 101704202 A CN101704202 A CN 101704202A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel plate
laser light
cutting machine
wire cutting
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200910198638A
Other languages
English (en)
Inventor
连井涛
李华刚
盛君龙
王星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Baosight Software Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Baosight Software Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Baosight Software Co Ltd filed Critical Shanghai Baosight Software Co Ltd
Priority to CN200910198638A priority Critical patent/CN101704202A/zh
Publication of CN101704202A publication Critical patent/CN101704202A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

在线切割机上的钢板轮廓提取装置及其提取方法，所述装置，包括：移动体和设于移动体上的激光光源部件和扫描相机，所述激光光源部件用于在钢板边缘投射至少两条相交成夹角的激光光带，所述扫描相机扫描在激光光带照射下的钢板边缘的图像，从图像中提取钢板边缘的轮廓点。进一步地，所述激光光带为两条。进一步地，所述两条激光光带的夹角为90度。所述方法，包括：1)激光光源投射步骤，在钢板边缘投射至少两条相交成夹角的激光光带；2)轮廓点提取步骤，扫描在激光光带照射下的钢板边缘的图像，从图像中提取钢板边缘的轮廓点。本发明具有扫描速度快、扫描精度高的优点，可显著提高钢板轮廓点提取的成功率，并且形成的钢板轮廓曲线更精确。

Description

在线切割机上的钢板轮廓提取装置及其提取方法
技术领域
本发明属于切割技术领域，特别涉及一种在线切割机上的钢板轮廓提取装置及其提取方法。
背景技术
为了满足厚板厂成品切割机工艺对自动化程度和工厂信息化的要求，在整个切割生产工艺过程中，母板轮廓扫描是至关重要的工艺步骤。
母板轮廓扫描方式比较多，真正能够应用的比较典型的目前只有红外扫描，但经生产实践证明，这种技术效率比较低，对钢板边缘检测必须进行“Z”字型扫描，整个钢板的扫描路径成倍增加。以长宽为10m×5m(L×W)为例，整个扫描周期为30分钟(min)。扫描速度为：1米/分钟(m/min)，并且该设备故障率比较高。大部分钢厂都已停用该类设备，取而代之的是手动方式，这种方式不能很好地适应工厂信息化对设备的要求。
中国专利局公开的申请号为200810188418.4，名称为轮廓提取装置和轮廓提取方法的发明专利申请，其采用的技术方案是，拍摄物体图像，通过实施滤波而进行二值化，由此提取轮廓点。以将轮廓点为顶点的方式对图像进行德洛内分割(Delaunay division)，指定物体内部的点。从指定的点开始朝向德洛内三角形的边进行搜索，如果接触到规定长度以上的边则越过边而继续进行搜索，如果接触到不足规定长度的边，则中止越过边的搜索。连接不足规定长度的边作为物体的轮廓。这种方法受环境光的影响，拍摄物体所得的图像时好时坏，采用滤波后再二值化的方法，成功提取物体轮廓点的机率低，并且容易出错；提取到的轮廓点后形成的轮廓曲线不够精确差。
由于钢板轮廓提取在钢厂全自动切割过程中起着重要的作用，随着生产节奏的加快和切割精度要求的提高，现有技术已经不能满足生产要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种适应性好、成功率高、精确性好的在线切割机上的钢板轮廓提取装置及其提取方法。
为实施上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种在线切割机上的钢板轮廓提取装置，包括：
移动体和设于移动体上的激光光源部件和扫描相机，所述激光光源部件用于在钢板边缘投射至少两条相交成夹角的激光光带，所述扫描相机扫描在激光光带照射下的钢板边缘的图像，从图像中提取钢板边缘的轮廓点。
进一步地，所述激光光带为两条。
进一步地，所述两条激光光带的夹角为90度。
进一步地，所述两条激光光带的方向分别为横向和纵向。
进一步地，还包括一设于所述激光光源部件上的用于调节投射的激光光带的角度的调节机构。
进一步地，所述激光光带与钢板表面的角度为45°至75°。
本发明还提供一种在线切割机上的钢板轮廓提取方法，包括以下步骤：
1)激光光源投射步骤，在钢板边缘投射至少两条相交成夹角的激光光带；
2)轮廓点提取步骤，扫描在激光光带照射下的钢板边缘的图像，从图像中提取钢板边缘的轮廓点。
进一步地，在所述步骤2)之后还包括：
3)对边缘点排列组合，形成钢板轮廓曲线。
进一步地，在所述步骤2)中，以纵向光带的下端点提取钢板的底边轮廓点，以横向光带的左端点提取钢板的左侧边轮廓点，以纵向光带的上端点提取钢板的顶边轮廓点，以横向光带的右端点提取钢板的右侧边轮廓点；在所述步骤3)中对提取到的轮廓点排列组合，形成钢板的轮廓曲线。
进一步地，所述步骤1)中，所述激光光带沿着钢板边缘顺时针或逆时针运动。
本发明解决了现有技术中扫描速度慢、扫描精度差的问题，具有扫描速度快、扫描精度高的优点，可显著提高钢板轮廓点提取的成功率，并且形成的钢板轮廓曲线更精确，此外，还具备抗干扰、易于维护的优点，对不同场合的适应性显著提高。
以下结合附图及实施例进一步说明本发明。
附图说明
图1为本发明中激光光源投射出的十字形激光光带在钢板表面时示意图；
图2、图3为本发明激光光源投射在钢板底边时形成的激光光带示意图；
图4、图5为本发明激光光源投射在钢板左侧边边缘时形成的激光光带示意图；
图6、图7为本发明激光光源投射在钢板顶边边缘时形成的激光光带示意图；
图8、图9为本发明激光光源投射在钢板右侧边边缘时形成的激光光带示意图。
具体实施方式
一种在线切割机上的钢板轮廓提取装置，包括：
移动体和设于移动体上的激光光源部件和扫描相机，所述激光光源部件用于在钢板边缘投射至少两条相交成夹角的激光光带，所述扫描相机扫描在激光光带照射下的钢板边缘的图像，从图像中提取钢板边缘的轮廓点。
其中，激光光源部件和扫描相机一起固定于扫描移动体上，可以随扫描移动体一起运动，确保激光光带可以在扫描相机中清晰呈现。扫描相机可采用一台工业用相机，采集图像以提取钢板轮廓点，扫描相机和激光光源部件固定在切割机的移动体上，可以沿着切割机操作台的前、后、左、右四个方向自由运动。移动体可以采用小车、滑块等装置。
其中，所述激光光带为两条。
其中，所述两条激光光带的夹角为90度。
其中，所述两条激光光带的方向分别为横向和纵向，在扫描相机视野中形成十字形的两条光带，如图1所示。因为激光光源的投射，使图像中十字形光带目标和背景的对比度差别明显，非常有利于钢板轮廓点的精确定位。
其中，所述扫描相机为CCD摄像机.其可采用自动对焦的方式采集，清晰的带钢图像，并通过图像处理识别并定位出钢板边缘，最后将钢板的轮廓坐标信息发送到上位机.
其中，所述扫描相机以纵向光带的下端点提取钢板的底边轮廓点，以横向光带的左端点提取钢板的左侧边轮廓点，以纵向光带的上端点提取钢板的顶边轮廓点，以横向光带的右端点提取钢板的右侧边轮廓点；对提取到的轮廓点排列组合，形成钢板的轮廓曲线。
其中，还包括一设于所述激光光源部件上的用于调节投射的激光光带的角度的调节机构。
由于钢板对激光的反射较强，投射在钢板表面边缘的光带，由于钢板下方的台架对激光的反射较弱，只有一部分激光光带。其中，所述激光光源部件的投射激光光带的角度通过调节机构改变。较佳的，激光光带与钢板表面的角度为45°至75°，这时在扫描相机视野中呈现出的十字光带最为均匀。
实施例二
一种在线切割机上的钢板轮廓提取方法，包括以下步骤：
1)激光光源投射步骤，在钢板边缘投射至少两条相交成夹角的激光光带；
2)轮廓点提取步骤，扫描在激光光带照射下的钢板边缘的图像，从图像中提取钢板边缘的轮廓点。
进一步地，在所述步骤2)之后还包括：
步骤3)对边缘点排列组合，形成钢板轮廓曲线。
其中，所述激光光带为两条。
其中，所述两条激光光带的夹角为90度。
其中，所述步骤1)中的两条激光光带的方向分别为横向和纵向，在扫描相机视野中形成十字形的两条光带，所述步骤2)中采用自动对焦的方式采集清晰的带钢图像，并通过图像处理识别并定位出钢板边缘。
其中，所述步骤2)中，以纵向光带的下端点提取钢板的底边轮廓点，以横向光带的左端点提取钢板的左侧边轮廓点，以纵向光带的上端点提取钢板的顶边轮廓点，以横向光带的右端点提取钢板的右侧边轮廓点；在所述步骤3)中对提取到的轮廓点排列组合，形成钢板的轮廓曲线。
其中，所述激光光带与钢板表面的角度为45°至75°。
其中，所述步骤1)中，所述激光光带沿着钢板边缘顺时针或逆时针运动，以提取轮廓点。
当移动体运行于钢板边缘时，在扫描相机视野中获得图2至图9中的图像，图2至图9中A区域为钢板所在区域，B区域为钢板下方的台架区域，以下具体描述当移动体运行钢板的各个边缘时的情况。
当移动体运行于钢板底边边缘时，在扫描相机视野中获得图2或图3中的图像，这时纵向光束的下端点即为钢板的一个轮廓点。
当移动体运行于钢板左侧边边缘时，在扫描相机视野中会形成图4或图5中的图像，这时横向光带的左端点即为钢板的一个轮廓点。
当移动体运行于钢板顶边边缘时，在扫描相机视野中会形成图6或图7中的图像，这时纵向光带的上端点即为钢板的一个轮廓点。
当移动体运行于钢板右侧边边缘时，在扫描相机视野中会形成图8或图9中的图像，这时横向光带的右端点即为钢板的一个轮廓点.
上述描述过程中，移动体可沿着钢板边缘顺时针或逆时针运动，以提取轮廓点。如沿着钢板的底边、左侧边、顶边、右侧边依次运动，依次提取轮廓点；提取完成后，对边缘点排列组合，形成钢板轮廓曲线。
本发明经过多次论证，把成熟的CCD技术引入成品火焰切割机上，该技术解决了现有技术中扫描速度慢、扫描精度差的问题，以10m×5m(L×W)为例，整个扫描周期为16min。扫描速度为：2m/min。大大提高了扫描速度和扫描精度，可显著提高钢板轮廓点提取的成功率，形成的钢板轮廓曲线更精确，对不同场合的适应性显著提高。此外，还具备抗干扰、易于维护的优点。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (12)

1.一种在线切割机上的钢板轮廓提取装置，其特征在于包括：
移动体和设于移动体上的激光光源部件和扫描相机，所述激光光源部件用于在钢板边缘投射至少两条相交成夹角的激光光带，所述扫描相机扫描在激光光带照射下的钢板边缘的图像，从图像中提取钢板边缘的轮廓点。
2.根据权利要求1所述的在线切割机上的钢板轮廓提取装置，其特征在于：所述激光光带为两条。
3.根据权利要求2所述的在线切割机上的钢板轮廓提取装置，其特征在于：所述两条激光光带的夹角为90度。
4.根据权利要求3所述的在线切割机上的钢板轮廓提取装置，其特征在于：所述两条激光光带的方向分别为横向和纵向。
5.根据权利要求4所述的在线切割机上的钢板轮廓提取装置，其特征在于：还包括一设于所述激光光源部件上的用于调节投射的激光光带的角度的调节机构。
6.根据权利要求5所述的在线切割机上的钢板轮廓提取装置，其特征在于：所述激光光带与钢板表面的角度为45°至75°。
7.一种在线切割机上的钢板轮廓提取方法，其特征在于包括以下步骤：
1)激光光源投射步骤，在钢板边缘投射至少两条相交成夹角的激光光带；
2)轮廓点提取步骤，扫描在激光光带照射下的钢板边缘的图像，从图像中提取钢板边缘的轮廓点。
8.根据权利要求7所述的在线切割机上的钢板轮廓提取方法，其特征在于，在所述步骤2)之后还包括：
3)对边缘点排列组合，形成钢板轮廓曲线。
9.根据权利要求8所述的在线切割机上的钢板轮廓提取方法，其特征在于：所述激光光带为两条。
10.根据权利要求9所述的在线切割机上的钢板轮廓提取方法，其特征在于：所述两条激光光带的夹角为90度，两条激光光带的方向分别为横向和纵向。
11.根据权利要求10所述的在线切割机上的钢板轮廓提取方法，其特征在于：在所述步骤2)中，以纵向光带的下端点提取钢板的底边轮廓点，以横向光带的左端点提取钢板的左侧边轮廓点，以纵向光带的上端点提取钢板的顶边轮廓点，以横向光带的右端点提取钢板的右侧边轮廓点；在所述步骤3)中对提取到的轮廓点排列组合，形成钢板的轮廓曲线。
12.根据权利要求9至11中任一权利要求所述的在线切割机上的钢板轮廓提取方法，其特征在于：
在所述步骤1)中，所述激光光带沿着钢板边缘顺时针或逆时针运动。
CN200910198638A 2009-11-11 2009-11-11 在线切割机上的钢板轮廓提取装置及其提取方法 Pending CN101704202A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910198638A CN101704202A (zh) 2009-11-11 2009-11-11 在线切割机上的钢板轮廓提取装置及其提取方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910198638A CN101704202A (zh) 2009-11-11 2009-11-11 在线切割机上的钢板轮廓提取装置及其提取方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101704202A true CN101704202A (zh) 2010-05-12

Family

ID=42374489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910198638A Pending CN101704202A (zh) 2009-11-11 2009-11-11 在线切割机上的钢板轮廓提取装置及其提取方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101704202A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107240090A (zh) * 2017-04-18 2017-10-10 上海柏楚电子科技有限公司 一种板材轮廓提取的方法
CN108073778A (zh) * 2016-11-07 2018-05-25 上海宝信软件股份有限公司 提高fcl机组成品率的自动切割方法及系统
CN112631002A (zh) * 2020-12-25 2021-04-09 广东华中科技大学工业技术研究院 一种液晶屏贴合装置及方法
CN117583758A (zh) * 2023-12-05 2024-02-23 太仓靓特金属制品有限公司 一种展示架加工用定长激光切割设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05146885A (ja) * 1991-11-27 1993-06-15 Toshiba Corp レーザ加工装置
US20010024279A1 (en) * 1999-12-28 2001-09-27 Tomoyuki Kaneko Method and apparatus for inspecting appearance and shape of subject body
CN1421293A (zh) * 2001-11-26 2003-06-04 三菱重工业株式会社 三维形状物焊接方法及其装置
CN1640607A (zh) * 2004-01-02 2005-07-20 上海工程技术大学 薄板激光切割焊接机工件定位光电测控装置
CN101464953A (zh) * 2007-12-21 2009-06-24 株式会社岛精机制作所 轮廓提取装置和轮廓提取方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05146885A (ja) * 1991-11-27 1993-06-15 Toshiba Corp レーザ加工装置
US20010024279A1 (en) * 1999-12-28 2001-09-27 Tomoyuki Kaneko Method and apparatus for inspecting appearance and shape of subject body
CN1421293A (zh) * 2001-11-26 2003-06-04 三菱重工业株式会社 三维形状物焊接方法及其装置
CN1640607A (zh) * 2004-01-02 2005-07-20 上海工程技术大学 薄板激光切割焊接机工件定位光电测控装置
CN101464953A (zh) * 2007-12-21 2009-06-24 株式会社岛精机制作所 轮廓提取装置和轮廓提取方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108073778A (zh) * 2016-11-07 2018-05-25 上海宝信软件股份有限公司 提高fcl机组成品率的自动切割方法及系统
CN107240090A (zh) * 2017-04-18 2017-10-10 上海柏楚电子科技有限公司 一种板材轮廓提取的方法
CN112631002A (zh) * 2020-12-25 2021-04-09 广东华中科技大学工业技术研究院 一种液晶屏贴合装置及方法
CN117583758A (zh) * 2023-12-05 2024-02-23 太仓靓特金属制品有限公司 一种展示架加工用定长激光切割设备
CN117583758B (zh) * 2023-12-05 2024-07-09 太仓靓特金属制品有限公司 一种展示架加工用定长激光切割设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103487444B (zh) 一种高尔夫球钉全自动光学外观检测装置
CN101704202A (zh) 在线切割机上的钢板轮廓提取装置及其提取方法
CN105865862B (zh) 一种三维原子探针样品的制备方法
CN110220917A (zh) 一种基于图像处理的皇冠盖表面缺陷在线检测方法
CN109974582A (zh) 一种汽车线束的芯线尺寸非接触式视觉检测装置及方法
CN102945368A (zh) 啤酒瓶盖激光字符的定位识别方法
CN103544493A (zh) 一种激光扫描与机器视觉相结合的果实识别定位方法
CN209446480U (zh) 车辆漆面及外观瑕疵检测装置
CN112304954A (zh) 一种基于线激光扫描及机器视觉的零件表面缺陷检测方法
CN105741326B (zh) 一种基于聚类融合的视频序列的目标跟踪方法
CN113256598A (zh) 一种用于芯片生产的视觉检测系统
CN105242568A (zh) 基于数字图像处理的烟叶精确剔除控制方法
CN103592312A (zh) 基于机器视觉的线缆在线检测方法
CN106017327A (zh) 一种结构光测量传感器标定方法
CN105023018A (zh) 一种喷码检测方法及系统
CN107914067B (zh) 一种基于被动视觉传感的薄板焊接的焊枪偏差三维提取方法
CN102831388A (zh) 基于扩展的活动形状模型的实时特征点检测方法与系统
CN116958137B (zh) 一种新能源电池表面缺陷检测方法及装置
CN109447959A (zh) 轮胎静态载荷印痕测量方法
CN105528801A (zh) 一种开关设备机械行程曲线包络线的生成方法
CN103913653A (zh) 一种光电鼠标自动画线测试系统
CN115496804A (zh) 基于三维点云深度学习网络的机械化茶叶采摘方法
CN105716543A (zh) 基于机器视觉的编码器光栅偏心调整图像处理方法
CN108705689A (zh) 大口径精密光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀工艺方法
CN204479041U (zh) 一种梯形活塞环梯面角度的自动检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Ji Jiangsheng

Document name: Notification of Passing Preliminary Examination of the Application for Invention

C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20100512