CN112116648A - 一种在线捞渣机器人的视觉伺服控制系统 - Google Patents

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郝晓东
白璐
李殿杰
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Abstract

本发明涉及一种在线捞渣机器人的视觉伺服控制系统，用于连续退火镀锌线在线捞渣机器人伺服控制。它包括：图像采集模块(1)：用于实时采集镀锌线锌锅表面浮渣情况；图像处理软件(2)：用于实时分析采集图像，并将机器人控制信号发送给捞渣机器人(3)；捞渣机器人(3)：用于执行捞渣、倒渣动作。本发明基于视觉伺服进行捞渣控制，能够准确进行识别镀液锅表面浮渣位置，准确控制捞渣机器人(3)动作，能够大幅提高现有捞渣机器人智能化水平，度降低人工工作负荷，捞渣效果好，锌液损失量小，改善作业环境，降低作业负荷。

Description

一种在线捞渣机器人的视觉伺服控制系统
技术领域
本发明属于镀锌技术领域，具体涉及一种连续镀锌生产线机器人在线捞取镀液锅表面合金渣的控制方法。
背景技术
连续热涂镀生产过程中，镀锅液面连续产生浮渣，大量浮渣聚集后会对带钢产品质量造成严重影响，因此需要对浮渣及时进行捞除。目前宝钢、首钢、马钢等大型钢铁企业已开始使用捞渣机器人替代人工进行捞渣作业，现有捞渣机器人作业方式有以下特点：
1)操作人员观察镀液锅表面浮渣情况，然后人工发出捞渣指令。
2)按照事先设置好的捞渣间隔时间，机器人反复运动。
3)捞渣机器人按照事先规定好的动作，在机器人工作区整体范围内进行捞渣。
根据以上特点，现有捞渣机器人系统存在以下缺陷：
1)依旧依靠人工观察浮渣情况，需要人工配合，增加人工劳动量；
2)机器人工作区内浮渣分布较随机，不均匀，机器人机械地在整体工作区范围内进行捞渣，捞渣效率大打折扣；
3)在无浮渣区域内捞渣，捞取的均为镀液，导致吨钢生产成本提高。
该发明针对以上问题对捞渣机器人控制系统进行升级，可大幅提高捞渣机器人智能化水平，有效减少人工工作量，减少镀液损失，大幅提升捞渣效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种在线捞渣机器人的视觉伺服控制系统，用于连续退火镀锌线在线捞渣机器人伺服控制。属于热浸镀生产线领域。能够大幅提高现有捞渣机器人智能化水平，度降低人工工作负荷，捞渣效果好，锌液损失量小，改善作业环境，降低作业负荷。
为达到上述目的，本发明提出了一种基于机器视觉的视觉伺服捞渣控制系统，包括：
图像采集模块(1)：用于实时采集镀锌线锌锅表面浮渣情况；
图像处理软件(2)：用于实时分析所采集图像，并将机器人控制信号发送给捞渣机器人(3)。
捞渣机器人(3)：用于执行捞渣、倒渣动作。
进一步的，所述系统可精确地识别锌铝镁、纯锌镀液表面的浮渣。
进一步的，所述图像采集模块(1)，位于镀液锅上方，距离锌锅表面2～5m，采集区域覆盖捞渣机器人(3)工作区。
进一步的，所述图像处理软件(2)采集图像时间间隔为50ms～600s，根据镀液及镀液表面浮渣根据不同的可见及红外光学特性，对图像进行滤波、特征提取、系统标定、定位相关操作，识别锌渣比例与位置，发送捞渣指令。
进一步的，所述图像处理软件(2)集成于捞渣机器人(3)自动化控制系统中。
进一步的，所述图像处理软件(2)对浮渣识别准确度不小于92％。
进一步的，所述捞渣机器人(3)工作区面积为1～3m×3～6m。
本发明提出了一种在线捞渣机器人捞渣的视觉伺服控制系统，采用摄像机采集镀液锅液面图像，图像处理软件以固定周期对图像进行分析，计算出锌锅液面锌渣的百分比以及分布位置，并优化得到最佳的捞渣指令。本发明的意义在于能够在无人值守情况下，自主实现捞渣过程，效率高，锌液损失小。
附图说明
图1为本发明的设备图；
图中：1：图像采集模块；2：图像处理软件；3：捞渣机器人；A：镀液锅；B：表面浮渣。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种在线捞渣机器人的视觉伺服控制系统构成示意图。
参照图1，本发明提出的一种在线捞渣机器人的视觉伺服控制系统，包括：图像采集模块(1)，图像处理软件(2)，捞渣机器人(3)。
图像采集模块(1)位于锌锅表面上方2.5m处，每隔10s拍摄镀液锅表面一次，并将所拍摄的图片传送给图像处理软件(2)；
图像处理软件(2)对浮渣进行识别，当发现锌锅表面浮渣面积超过捞渣机器人(3)工作区面积的50％时，根据锌渣分布情况，生成控制指令，并将生成的控制指令发送给捞渣机器人(3)；
捞渣机器人(3)接受到控制指令后，执行捞渣操作，其捞渣机器人(3)工作区面积为2m×4m。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限与此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.本发明涉及一种在线捞渣机器人的视觉伺服控制系统，用于连续退火镀锌线在线捞渣机器人伺服控制。其特征在于，可以精确地识别锌铝镁、纯锌镀液表面的浮渣。
2.本发明涉及一种在线捞渣机器人的视觉伺服控制系统，用于连续退火镀锌线在线捞渣机器人伺服控制。其特征在于，根据镀液锅表面浮渣情况，自主发送捞渣指令，在不影响生产线生产的情况下，大幅度降低工作负荷、提高工作效率。
3.本发明涉及一种在线捞渣机器人的视觉伺服控制系统，用于连续退火镀锌线在线捞渣机器人伺服控制。其特征在于，包括：
图像采集模块(1)：用于实时采集镀锌线锌锅表面浮渣情况；
图像处理软件(2)：用于实时分析所采集图像，并将机器人控制信号发送给捞渣机器人(3)。
捞渣机器人(3)：用于执行捞渣、倒渣动作。
4.本发明涉及一种在线捞渣机器人的视觉伺服控制系统，用于连续退火镀锌线在线捞渣机器人伺服控制。其特征在于，所述图像采集模块(1)采用工业级光学摄像机，设置于锌锅上方，距离锌锅表面2～5m，采集区域覆盖捞渣机器人(3)工作区。
5.本发明涉及一种在线捞渣机器人的视觉伺服控制系统，用于连续退火镀锌线在线捞渣机器人伺服控制。其特征在于，所述图像处理软件(2)图像采集时间间隔为50ms～600s，对采集的图像进行分析，镀液及镀液表面浮渣根据不同的可见及红外光学特性加以区别。
6.本发明涉及一种在线捞渣机器人的视觉伺服控制系统，用于连续退火镀锌线在线捞渣机器人伺服控制。其特征在于，所述图像处理软件(2)可有效区别镀液及镀液表面浮渣，识别准确度不小于92％。
7.本发明涉及一种在线捞渣机器人的视觉伺服控制系统，用于连续退火镀锌线在线捞渣机器人伺服控制。其特征在于，所述图像处理软件(2)集成于捞渣机器人(3)的自动化控制系统之中。
8.本发明涉及一种在线捞渣机器人的视觉伺服控制系统，用于连续退火镀锌线在线捞渣机器人伺服控制。其特征在于，所述捞渣机器人(3)工作区面积为1～3m×3～6m。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022033195A1 (zh) * 2020-08-12 2022-02-17 烟台盛利达工程技术有限公司 基于机器视觉的捞渣系统
CN116121679A (zh) * 2022-12-14 2023-05-16 河北燕赵蓝天板业集团有限责任公司 一种热镀锌刮灰捞渣装置与方法

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