CN114136217B - 一种钢板柔性检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢板柔性检测系统及方法，包括尺寸预检装置、上位机、四个图像拍摄设备和图像拍摄设备驱动机构，通过尺寸预检装置粗略检测待检测件的长、宽尺寸，图像拍摄设备驱动机构根据待检测件粗略的尺寸带动图像拍摄采集设备移动至一定位置，通过四个图像拍摄设备采集待检测件四个角点的图像，一个图像拍摄设备采集包含一个钢板的角点的图像，上位机根据图像拍摄设备采集的四幅图像及四个图像拍摄设备的标定坐标计算待检测件的长和宽，提高检测精度，且便于检测不同尺寸的钢板。

Description

一种钢板柔性检测系统及方法

技术领域

本发明涉及待检测件检测相关技术领域，尤其涉及一种钢板柔性检测系统及方法。

背景技术

钢板尺寸大，规格多，一般需要工人拿特殊工具手动测量，效率低。可追溯性差。

同时市场上的检测设备，都是静态检测无法在厂线运送的同时进行检测，需要设置专门的待检测件转存区间进行静态检测。检测节拍低，无法满足产线需求。

现有主流技术采用3D（3维）线扫，一个线扫覆盖所有钢板尺寸检测，视野较大，精度低。

再者厂线上钢板左右位置容易发生偏移，较大钢板由于自身挠度，容易上下震荡，导致动态检测精度很低。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种钢板柔性检测系统及方法。

本发明提出的一种钢板柔性检测系统，包括工作台，还包括：

水平传输装置：所述水平传输装置安装在所述工作台上并用于传输待检测件，所述水平传输装置可以为现有技术中的链条传动机构、流拉或厂线；

尺寸预检装置：所述尺寸预检装置安装在所述工作台上，所述尺寸预检装置安装在所述工作台上并用于对待检测件的长、宽进行粗略检测；

第一信号触发装置：所述第一信号触发装置安装在所述工作台上并用于检测待检测件在水平传输装置上的位置；

侧面导向对中装置：所述侧面导向对中装置安装在所述工作台上，所述侧面导向对中装置根据所述第一信号触发装置所检测的信号对待检测件的侧面进行导向；

第二信号触发装置：所述第二信号触发装置安装在所述工作台上并用于检测待检测件在所述水平传输装置上的位置；

待检测件悬空装置：所述待检测件悬空装置安装在所述工作台上，所述待检测件悬空装置至少设有两组，所述待检测件悬空装置根据所述第二信号触发装置所检测到的信号使完成侧面导向的待检测件相对所述水平传输装置悬空；

图像采集模块：所述图像采集模块安装在所述工作台上，所述图像采集模块包括四个图像拍摄设备，所述四个图像拍摄设备拍摄包含待检测件待检测面四个角点的图像，一个所述图像拍摄设备拍摄一幅图像，一幅图像包含一个待检测件待检测面的一个角点；

具体的，图像拍摄设备可以为现有技术中的相机、摄像头等可以实现图像采集的设备；

图像拍摄设备驱动机构：所述图像拍摄设备驱动机构安装在所述工作台上，所述图像拍摄设备驱动机构根据待检测件粗略的长、宽尺寸带动所述图像拍摄设备直线移动；

上位机：所述上位机根据所述图像采集模块采集的四幅图像和四个图像拍摄设备的标定坐标系计算得到待检测件的长、宽尺寸；

厚度检测模块:所述厚度检测模块安装在所述工作台上，所述厚度检测模块根据所述第二信号检测模块所检测的信号对待检测件进行厚度检测。

待检测件悬空装置可以为现有技术中的可以将待检测件顶起的电缸、气缸等装置，为了增大检测效率，作为本发明进一步优化的方案，所述待检测件悬空装置为磁吸机构。

为了保证对不同尺寸待检测件的吸附效果，作为本发明进一步优化的方案，所述磁吸机构包括至少四块电磁铁，至少两组所述磁吸机构从内到外依次设在所述工作台上。

为了保证对不同尺寸待检测件的吸附效果，作为本发明进一步优化的方案，一组所述磁吸机构的所述电磁铁比位于该组磁吸机构外部的所述磁吸机构的所述电磁铁先激活。由内而外依次激活能够利用钢板材质自身张力，达到磁吸后最好平展性，减小测量误差。如果由外而内激活，或者不加以控制，则钢板由于其面积角度，可能会产生局部拱起，从而影响最后的测量精度。

为了保证对不同尺寸待检测件的吸附效果，作为本发明进一步优化的方案，一组所述磁吸机构的所述电磁铁的磁力曲线斜率比位于该组磁吸机构外部的所述磁吸机构的所述电磁铁的磁力曲线斜率大。

为了达到最好的钢板扩展吸附效果，相应磁吸点激活由钢板规格预检系统输出的钢板规格信息决定。每组磁吸点的磁力曲线有间隔延迟，这个延迟参数视钢板重量和磁吸点磁力曲线调试获得。

作为本发明进一步优化的方案，还包括喷码装置，所述喷码装置安装在所述工作台上并位于所述水平传输装置的上方，所述喷码装置用于在待检测件上喷涂尺寸信息，喷码装置可以为现有技术中的喷码器。

具体的，侧面导向对中装置包括两组侧边推动机构，两组侧边推动机构分别位于待检测件相对的两侧，两组侧边推动机构分别用于对待检测件相对的两侧面进行推动，在一些实施例中侧面导向对中装置可以设有多组，多组侧面导向对中装置沿水平传输装置的传输方向设置。

具体的，侧边推动机构可以为现有技术中的电缸或气缸等可以带动部件水平移动的机构配合推动块或不配合推动块直接对待检测件的。

一种钢板柔性检测方法，运用上述的钢板柔性检测系统，包括如下步骤：

S1、将多种待检测件的尺寸分成多种规格，一种待检测件规格中包括多种尺寸相近的待检测件，然后通过图像拍摄设备驱动机构带动图像拍摄设备移动至一定位置，并在该位置处四个图像拍摄设备的视野分别包括该规格待检测件的四个角点，然后对该位置处的四个图像拍摄设备的视野中心进行标定，并将多种规格待检测件对应的图像拍摄设备标定的坐标输入至上位机；

S2、将待检测件放置在水平传输装置上，所述水平传输装置对待检测件进行水平传输，当待检测件移动至尺寸预检装置的下方后，尺寸预检装置粗略检测待检测件的长、宽，并将检测的信息传输给上位机，上位机根据待检测件粗略的尺寸判断待检测件属于哪一种规格，进而控制图像拍摄设备驱动机构带动图像拍摄设备移动到指定位置；

S3、水平传输装置继续带动待检测件上水平传输，当待检测件触发第一信号触发装置后，第一信号触发装置将信息传输给上位机，上位机控制侧面导向对中装置对待检测件进行侧面导向；

S4、水平传输装置继续带动待检测件上水平传输，当待检测件触发第二信号触发装置后，第二信号触发装置将信息传输给上位机，上位机控制待检测件悬空装置将待检测件相对水平传输装置悬空；

S5、四个图像拍摄设备对悬空、静置的待检测件的待检测面进行图像采集，四个图像拍摄设备所采集的图像分别包括待检测件待检测面的一个角点，所采集的四张图像传输给上位机，上位机根据拍摄的图像和四个图像拍摄设备的标定坐标通过平面的两点式方程求出待检测件的长宽信息；

S6、图像拍摄设备完成对悬空的待检测件的图像采集后，待检测件悬空装置取消对待检测件的作用，水平传输装置带动待检测件水平移动，厚度检测模块检测待检测件的厚度。

具体的，在标定图像拍摄设备的过程中，很难保证四个图像拍摄设备的视野范围包含一个标定板，因此使用多个小标定板进行标定，根据待检测件的尺寸范围设置多个标定板的范围，使图像拍摄设备的视野包括一个待检测件待检测面的角点和一个标定板，通过全站仪测得各个标定板之间的相对位置，进而将四个图像拍摄设备的坐标转换到对应标定板的坐标系上，然后统一四个图像拍摄设备的坐标；

具体的，使用棋盘格标定板对每一个图像拍摄设备进行标定，首先对棋盘格标定板进行取像，取像张数在15-20张，之后使用张正友标定法进行标定，根据标定板上角点的世界坐标

以及像素坐标

根据公式

获取内参矩阵和外参矩阵的积，消去尺寸因子Z后，得到像素坐标（u，v）和世界坐标（U,V）的关系，之后获取图像拍摄设备的内参矩阵和外参矩阵以及图像拍摄设备的畸变参数之后可以根据这些参数实时矫正畸变的待检测件角点图像；

之后针对四个图像拍摄设备，规定左方的图像拍摄设备为一号图像拍摄设备，待检测件左上方标定板为a标定板，其他依次为二号图像拍摄设备，b标定板、三号图像拍摄设备，c标定板、四号图像拍摄设备，d标定板，之后以一号图像拍摄设备为基准图像拍摄设备，a标定板为基准标定板，a标定板在一号图像拍摄设备中的坐标系为Oa，坐标为Ma，则其他标定板角点坐标在各自的图像拍摄设备中为Mb、Mc、Md。之后利用全站仪测得a标定板和b标定板上各自对应角点的坐标。并得到相应关系Rab，Tab等，之后根据该公式

得到b在a中对应的整体坐标系中的坐标Mab，Mac、Mad类似。

依次将一号图像拍摄设备和二号图像拍摄设备、一号图像拍摄设备和三号图像拍摄设备、一号图像拍摄设备和四号图像拍摄设备的坐标系整合成一个大坐标系之后，结合单个图像拍摄设备的畸变矫正参数就可以将二号图像拍摄设备、三号图像拍摄设备、四号图像拍摄设备拍摄的待检测件角点坐标准确的统一到一号图像拍摄设备的坐标系中，再通过平面的两点式方程求出待检测件的长宽信息。

需要说明的是，完成对一个待检测件检测后图像拍摄设备驱动机构带动图像拍摄设备移动到初始位置，图像拍摄设备驱动机构根据另一个待检测件的粗略尺寸带动图像拍摄设备从初始位置移动至一定位置, 该位置处四个图像拍摄设备的视野分别包括该待检测件的四个角点。

本发明中，所提出的钢板柔性检测系统及方法，可以柔性自动调节，实现对不同尺寸钢板的尺寸检测，且检测精度高。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例一结构示意图；

图2为本发明信号触发装置局部放大图；

图3为本发明侧边推动机构结构示意图；

图4为本发明点激光多点阵列结构示意图；

图5为本发明待检测件悬空装置分布图；

图6为本发明三组磁吸机构磁吸力曲线；

图7为本发明图像采集模块分布图；

图8为本发明方法实现流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解对本发明的限制。

需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、 “固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或 “下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征 “之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-7所示的一种钢板柔性检测系统，包括工作台1、上位机（图中位示出）、水平传输装置2、尺寸预检装置3、侧面导向对中装置、信号触发装置、待检测件悬空装置、图像采集模块、喷码器12和点激光多点阵列；

水平传输装置2安装在工作台1上，水平传输装置2用于对钢板水平传输，水平传输装置2为现有技术中的传输辊或厂线；

尺寸预检装置3安装在工作台1上并位于水平传输装置2的上方，尺寸预检装置3与上位机连接，尺寸预检装置3用于对钢板的长、宽做一个粗略检测，尺寸预检装置3可以为现有技术中3D线激光相机，通过3D线扫技术来检测钢板粗略的长、宽、纵横比，通过在工作台1上架设3D线扫相机以及感应光电配合编码器脉冲测距，检测钢板的大致尺寸，尺寸预检装置将粗略检测的钢板的长、宽输送至上位机上；

具体的，与现有技术相同，如图1所示，工作台1上设有支架，支架的两端分别安装一个3D线激光相机，当钢板到达感应光电的时候，会延时一段时间，之后同时触发两个3D线激光相机进行取像工作，3D线激光相机提取钢板宽度方向两侧的图像之后会对宽度边缘进行边缘提取工作，提取钢板宽度方向上的边缘信息，并根据两个3D线激光相机内外参数标定的先验条件，计算出两个3D线激光相机提取出来的钢板左右边缘之间的直线距离，也就是钢板本身的宽度距离。

之后，由脉冲测距得到的钢板长度信息以及两个3D线激光相机得到的钢板宽度信息，可以得出整个钢板大概的长宽度信息以及长宽纵横比，由此得到钢板的规格信息；

侧面导向对中装置安装在工作台1上，侧面导向对中装置用于将钢板推动至水平传输装置2的中部，侧面导向对中装置与上位机连接，侧面导向对中装置设有多组，多组侧面导向对中装置沿水平传输装置2的水平传输方向设置；

侧面导向对中装置包括两组相对的侧边推动机构4，具体的，侧边推动机构4包括推板40和导向移动机构，推板40滑动安装在工作台1上并位于水平传输装置2的一侧，导向移动机构安装在工作台1上并用于带动推板40水平移动，两组侧边推动机构4的推板40相互背离或相对移动，且两组侧边推动机构4的导向移动机构的移动速度大小相同；

具体的，导向移动机构为齿轮齿条传动机构，还包括导向电机47，导向电机47用于带动齿轮42转动；

具体的，侧边推动机构4包括底板41、推板40、齿轮42、滑动块43、导向柱44、导向板48、齿条49、移动框45，底板41固定在工作台1上，齿条49固定在底板41上，导向柱44、导向电机47和滑动块43固定在一起，滑动块43滑动安装在底板41上，具体的，导向板48安装在底板41上，导向板48上开有通孔，导向柱44的一端贯穿通孔并与移动框45固定，导向柱44的另一端与滑动块43固定，齿轮42通过转轴安装在滑动块43上，导向电机47用于带动齿轮42转动，推板40安装在移动框45远离导向柱44的一端；

优选的，为了减小推板40对移动的钢板产生较大阻力，在本实施例中优选的，还包括导向轮46，导向轮46竖向转动安装在推板40与钢板相对的一侧面，具体的，导向轮46设有多组，多组导向轮46沿钢板的长度方向分布；

优选的，为了减小推板40推动钢板移动过程中磨损，在水平移动机构上设有滚珠6；

侧面导向对中装置设有多组，且多组侧面导向对中装置沿水平传输装置2的水平传输方向分布；

待检测件悬空装置安装在工作台1上并用于将位于水平传输装置2中部的钢板吸附一定距离，在本实施例中将钢板吸附提高10mm，待检测件悬空装置与上位机连接；

具体的，待检测件悬空装置至少设有两组，待检测件悬空装置设在工作台1上，且待检测件悬空装置位于水平传输装置2的上方，待检测件悬空装置用于将钢板吸附固定；

具体的，待检测件悬空装置为磁吸机构，至少两组磁吸机构从内到外依次设在工作台上，一组磁吸机构包括至少四块电磁铁700，且四块电磁铁700用于对靠近钢板上表面进行吸附，四块电磁铁700吸附钢板时两两对称；

在本实施例中磁吸机构包括三组，如图5和图1所示，分别为第一磁吸机构71、第二磁吸机构72和第三磁吸机构73，第一磁吸机构71位于最外侧，第三磁吸机构73位于最内侧，第二磁吸机构72位于第一磁吸机构71和第二磁吸机构72之间，将钢板分为大钢板和小钢板，大钢板时，三组磁吸机构的电磁铁700同时工作对钢板吸附，当钢板较小时，位于中间的两组磁吸机构的电磁铁700对钢板进行吸附；

在对钢板进行吸附时，位于靠近钢板上表面对角线交点的电磁铁700先激活，如图5所示，第三磁吸机构73先激活，其次是第二磁吸机构72最后是第一磁吸机构71激活，利用钢板材质自身的张力，达到磁吸后最好平展性，减小测量误差；

另外，磁吸机构的磁力为靠近钢板上表面对角线交点的电磁铁700的磁力曲线斜率最大，如图6所示， 第三磁吸机构73的电磁铁700的吸点的磁力曲线斜率最大，第二磁吸机构72次之，第一磁吸机构71的吸点的磁力曲线斜率最小；

图像采集模块安装在工作台1上并位于水平传输装置的上方，图像采集模块与上位机连接，图像采集模块使用面阵相机，包括四个相机，如图7所示，四个相机分别为一号相机80、二号相机81、三号相机82、四号相机83，一个相机加装远心镜头，相机按照钢板的纵横比和尺寸进行排布，具体的，四个相机于钢板上方，四个电机的视野分别包覆钢板的四个拐角处；

还包括图像拍摄设备驱动机构9，图像拍摄设备驱动机构9安装在工作台1上，图像拍摄设备驱动机构9用于带动一号相机80、二号相机81、三号相机82、四号相机83在工作台上移动，以使四个相机的视野包覆不同尺寸的钢板；优选的，相机在工作台上的移动轨迹为一条斜线，且相机在工作台上行的移动轨迹与水平传输装置水平传输位移夹角为锐角；

在本实施例中具体的，图像拍摄设备驱动机构9为丝杆滑块机构，相机固定在丝杆滑块机构的滑块上，丝杆滑块机构的精度可以达到0.02mm，当然图像拍摄设备驱动机构9也可以为现有技术中的电缸、气缸或电动伸缩杆等可以带动部件直线移动的结构；

需要说明的是，在本实施例中各个相机位置的调整是通过相机回到初始位置后再通过丝杆转动圈数使相机移动至相应节点，不采用从一个节点向另一个节点移动的方式是为了减小累积误差。

图像拍摄设备驱动机构9用于带动相机移动，使四个相机的视野范围包括钢板的四个角点处；

厚度检测装置为点激光多点阵列，点激光多点阵列包括多组激光厚度检测组件，多组激光厚度检测组件沿水平传输装置2的宽度方向分布，每组激光厚度检测组件包括上3D点激光传感器10和下3D点激光传感器11，上3D点激光传感器10和下3D点激光传感器11相对设置，上3D点激光传感器10位于钢板上方，下3D点激光传感器11位于钢板下方；

在图像采集模块采集到四个角点坐标后，磁吸机构的电磁铁断电，放下钢板继续运送之后，通过点激光多点阵列采集钢板的厚度信息，多点测量钢板的厚度求均值；

喷码器12安装在工作台1上，喷码器12位于水平传输装置2的上方，喷码器12用于对检测完成后的钢板进行喷码，将系统测量计算得到的钢板长、宽、厚度、是否合格、需要拆件尺寸等信息汇总到系统数据库，并生成条码喷印到钢板表面，方便后面做质量追踪和设置切割参数；

信号触发装置包括且两组分别为第一信号触发装置50和第二信号触发装置51，第一信号触发装置50和第二信号触发装置51沿水平传输装置的水平传输方向分布，第一信号触发装置50和第二信号触发装置51安装在工作台1上，且第一信号触发装置50和第二信号触发装置51位于水平传输装置2的上方，第一信号触发装置50和第二信号触发装置51用于检测钢板的位置；

第一信号触发装置50和第二信号触发装置51均包括光电传感器500和信号检测移动机构510，光电传感器500安装在工作台1上，信号检测移动机构510为丝杆滑块机构，丝杆滑块机构安装在工作台1上，光电传感器500安装在丝杆滑块机构的滑动端，信号检测移动机构510用于带动光电传感器500沿钢板水平传输的方向水平移动，进而根据不同的钢板调节光电传感器500的位置，光电传感器500和信号检测移动机构510均与上位机连接；

当第一信号触发装置50检测到钢板信号后，上位机控制侧边推动机构4动作，若侧边推动机构4作为导引装置介入过早，钢板极有可能撞到导引装置，若过晚，导引装置的定位导引功能将会打折扣。第二信号触发装置51检测到钢板信号后控制待检测件悬空装置将钢板吸附一定距离；若如果这待检测件悬空装置过早或者过晚介入，都有可能导致钢板的角点超出相机视野，同时部分磁点吸空。

当第一信号触发装置50的光电传感器500检测到钢板时，第一组侧面导向对中装置动作带动钢板移动至水平传输装置2的中部，后续的侧边推动机构4根据水平传输装置2的水平传输速度和侧面导向对中装置之间的距离来确定动作时间，防止侧面导向对中装置的推板40推动至钢板的前方并阻止钢板水平传输；侧面导向对中装置将钢板调整至水平传输装置2的中部；

当第二信号触发装置51的光电传感器500检测到钢板时，上位机控制电磁铁700通电将钢板吸附使钢板脱离水平传输装置大概10mm，使钢板处于短暂的静止状态，图像采集模块拍摄钢板四个角点图片，结合已经标定的相机视野中心点坐标，换算出四个角点坐标，从而计算出钢板的长和宽。在相机拍完照片后，电磁铁700断电放下钢板；

电磁铁断电后，根据第二信号触发装置51和点激光多点阵列的相对位置，以及水平传输装置的速度，测算间隔 t1秒后，激活点激光多点阵列测量钢板厚度，根据钢板长度和水平传输装置速度，测算出点激光多点阵列的持续时间。

如图8所示的一种钢板尺寸柔性检测方法，包括如下步骤：

S1、首先将多种钢板的尺寸分成多种规格，一种钢板规格中包括多种尺寸相近的钢板，然后通过图像拍摄设备驱动机构9带动相机移动一定位置，并在该位置处四个相机的视野分别包括该规格钢板的所有角点，然后对该位置处的四个相机的视野中心进行标定；

具体的，将相机视野中心的坐标转换成世界坐标系，并对每个相机拍摄的图片进行畸变矫正，以防止图像发生畸变，因此需要利用标定板进行标定来矫正图片和转换坐标系；

具体的，具体的，本标定方法中，由于钢板尺寸太大，很难保证四个相机的视野范围内都有同一个标定板，因此使用多个小标定板对多个相机进行标定，各个小标定板间的位置关系都是已知的，如图8所示，各个相机都能拍摄到一个小标定板。通过各个小标定板可以标定每个相机的内部参数和外部参数，每个相机的坐标都可以转换到各个小标定板的坐标系上，从而统一各个相机的坐标；

本标定方法中，使用棋盘格标定板对每一个相机进行标定，首先对棋盘格标定板进行取像，取像张数在15-20张，之后使用张正友标定法进行标定，根据标定板上角点的世界坐标

以及像素坐标

根据公式

获取内参矩阵和外参矩阵的积，消去尺寸因子Z后，得到像素坐标（u，v）和世界坐标（U,V）的关系，之后获取相机的内参矩阵和外参矩阵以及相机的畸变参数之后可以根据这些参数实时矫正畸变的钢板角点图像；

如图7所示，我们规定左方的相机为一号相机80，钢板左上方标定板为a标定板13，其他依次为二号相机81，b标定板14、三号相机82，c标定板15、四号相机83，d标定板16，之后以一号相机80为基准相机，a标定板13为基准标定板，a标定板13在一号相机80中的坐标系为Oa，坐标为Ma，则其他标定板角点坐标在各自的相机中为Mb、Mc、Md。之后利用全站仪测得a标定板13和b标定板14上各自对应角点的坐标。并得到相应关系Rab，Tab等，之后根据该公式

得到b在a中对应的整体坐标系中的坐标Mab，Mac、Mad类似。

依次将一号相机80和二号相机81、一号相机80和三号相机82、一号相机80和四号相机83的坐标系整合成一个大坐标系；

如此类推将多种规格钢板对应的多种四个相机位置的标定坐标，并将多种相机的标定坐标输入到上位机中；

S2、将钢板放置到水平传输装置2上，当钢板水平移动至尺寸预检装置3的下方后，尺寸预检装置3粗略检测钢板的长、宽，并将检测的信息传输给上位机，上位机根据钢板粗略的尺寸判断钢板所属规格，进而控制图像拍摄设备驱动机构9带动相机移动到指定位置，使相机的视野包覆该规格钢板的角点；

同时上位机控制信号检测移动机构510移动至一定位置，使光电传感器500检测到钢板时，钢板与第一组侧面导向对中装置相对；

S3、钢板继续在水平传输装置2上水平传输，当钢板触发第一信号触发装置50后，第一信号触发装置50将信息传输给上位机，上位机控制侧边推动机构4的导向电机47转动，进而使相对的两组侧边推动机构4相对运动，使推板40向靠近钢板侧边方向移动，使钢板位于水平传输装置的中部；

S4、当钢板触发第二信号触发装置51时，第二信号触发装置51将信息传输给上位机，上位机根据钢板粗略的长、宽控制一组或多组磁吸机构的电磁铁700通电，使钢板悬空10mm左右；

S5：当钢板悬空过程中，四个相机对钢板的上表面进行拍摄，四个相机拍摄的图像分别包覆钢板的一个角点，四个相机将拍摄的图像传输给上位机，上位机根据拍摄的图像和四个相机的标定坐标通过平面的两点式方程求出钢板的长宽信息；

S6、电磁铁700通电5-10s后上位机控制电磁铁700断电，钢板自由落体至水平传输装置2上，水平传输装置继续带动钢板水平传输，当钢板运动至上3D点激光传感器10和下3D点激光传感器11之间时，上3D点激光传感器10和下3D点激光传感器11同时作用检测钢板的厚度，并将检测的钢板厚度传输给上位机，上位机对多点测量钢板的厚度求均值；

S7、当钢板传输至喷码器12下方是，检测完成后的钢板进行喷码，将系统测量计算得到的钢板长、宽、厚度、是否合格、需要拆件尺寸等信息汇总到系统数据库，并生成条码喷印到钢板表面，方便后面做质量追踪和设置切割参数。

完成对一个钢板尺寸检测后图像拍摄设备驱动机构9带动相机移动到初始位置，图像拍摄设备驱动机构根据另一个钢板的粗略尺寸带动相机从初始位置移动至一定位置。

本实施例公开的一种钢板尺寸柔性智检平台及钢板尺寸方法 ，具有如下优点：

通过预检系统对同规格的钢板柔性自动调节检测设备参数以及检测操作，适应更广泛的不同钢板尺寸，检测更精确，更智能；

动态检测，将钢板的长宽高尺寸检测与钢板的水平传输装置集成在一起，空间利用率高；

检测效率高，5-6秒即可完成一个钢板检测；

在检测流程准备时，前置标定步骤，针对不同规格尺寸钢板进行标定，检测精度更高；

钢板尺寸规格覆盖范围广，不仅包括更广泛的钢板长宽尺寸，更在进行悬空操作时针对不同厚度的钢板的弹性，挠性等指标进行针对性的操作以保证更好的稳定性和准确性。

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于此，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 (9)

1.一种钢板柔性检测系统，其特征在于，包括工作台，还包括：

水平传输装置：所述水平传输装置安装在所述工作台上并用于传输待检测件；

尺寸预检装置：所述尺寸预检装置安装在所述工作台上，所述尺寸预检装置安装在所述工作台上并用于对待检测件的长、宽进行粗略检测；

第一信号触发装置：所述第一信号触发装置安装在所述工作台上并用于检测待检测件在所述水平传输装置上的位置；

侧面导向对中装置：所述侧面导向对中装置安装在所述工作台上，所述侧面导向对中装置根据所述第一信号触发装置所检测的信号对待检测件的侧面进行导向；

第二信号触发装置：所述第二信号触发装置安装在所述工作台上并用于检测待检测件在所述水平传输装置上的位置；

待检测件悬空装置:所述待检测件悬空装置安装在所述工作台上，所述待检测件悬空装置至少设有两组，所述待检测件悬空装置根据所述第二信号触发装置所检测到的信号使完成侧面导向的待检测件相对所述水平传输装置悬空；

图像采集模块：所述图像采集模块安装在所述工作台上，所述图像采集模块包括四个图像拍摄设备，所述四个图像拍摄设备拍摄包含待检测件待检测面四个角点的图像，一个所述图像拍摄设备拍摄一幅图像，一幅图像包含一个待检测件待检测面的一个角点；

图像拍摄设备驱动机构：所述图像拍摄设备驱动机构安装在所述工作台上，所述图像拍摄设备驱动机构根据待检测件粗略的长、宽尺寸带动所述图像拍摄设备直线移动；

上位机：所述上位机根据所述图像采集模块采集的四幅图像和四个图像拍摄设备的标定坐标系计算得到待检测件的长、宽尺寸；

所述待检测件悬空装置为磁吸机构，所述上位机根据钢板粗略的长、宽控制一组或多组所述磁吸机构吸附动作吸附待检测件；

厚度检测模块：所述厚度检测模块安装在所述工作台上，所述厚度检测模块根据第二信号检测模块所检测的信号对待检测件进行厚度检测。

2.根据权利要求1所述的钢板柔性检测系统，其特征在于，所述磁吸机构包括至少四块电磁铁，至少两组所述待检测件悬空装置从内到外依次设在所述工作台上。

3.根据权利要求2所述的钢板柔性检测系统，其特征在于，一组所述磁吸机构的所述电磁铁比位于该组磁吸机构外部的所述磁吸机构的所述电磁铁先激活。

4.根据权利要求2所述的钢板柔性检测系统，其特征在于，一组所述磁吸机构的所述电磁铁的磁力曲线斜率比位于该组磁吸机构外部的所述磁吸机构的所述电磁铁的磁力曲线斜率大。

5.根据权利要求1所述的钢板柔性检测系统，其特征在于，所述侧面导向对中装置包括两组侧边推动机构，两组所述侧边推动机构分别位于待检测件相对的两侧，两组所述侧边推动机构分别用于对待检测件相对的两侧面进行推动。

6.根据权利要求1所述的钢板柔性检测系统，其特征在于，还包括喷码装置，所述喷码装置安装在所述工作台上并位于所述水平传输装置的上方，所述喷码装置用于在待检测件上喷涂尺寸信息。

7.一种钢板柔性检测方法，运用如权利要求1-6任意一项所述的钢板柔性检测系统，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将多种待检测件的尺寸分成多种规格，一种待检测件规格中包括多种尺寸相近的待检测件，然后通过图像拍摄设备驱动机构带动图像拍摄设备移动至一定位置，该位置处四个图像拍摄设备的视野分别包括该规格待检测件的四个角点，然后对该位置处的四个图像拍摄设备的视野中心进行标定，并将多种规格待检测件对应的图像拍摄设备标定的坐标输入至上位机；

S2、将待检测件放置在水平传输装置上，水平传输装置对待检测件进行水平传输，当待检测件移动至尺寸预检装置的下方后，尺寸预检装置粗略检测待检测件的长、宽，并将检测的信息传输给上位机，上位机根据待检测件粗略的尺寸判断待检测件所属规格，进而控制图像拍摄设备驱动机构带动图像拍摄设备移动到指定位置，使图像拍摄设备的视野包覆该规格待检测件的角点；

S3、水平传输装置继续带动待检测件上水平传输，当待检测件触发第一信号触发装置后，第一信号触发装置将信息传输给上位机，上位机控制侧面导向对中装置对待检测件进行侧面导向；

S4、水平传输装置继续带动待检测件上水平传输，当待检测件触发第二信号触发装置后，第二信号触发装置将信息传输给上位机，上位机根据钢板粗略的长、宽控制一组或多组磁吸机构吸附动作吸附待检测件使待检测件相对水平传输装置悬空；

S5、四个图像拍摄设备对悬空、静置的待检测件的待检测面进行图像采集，四个图像拍摄设备所采集的图像分别包括待检测件待检测面的一个角点，所采集的四张图像传输给上位机，上位机根据拍摄的图像和四个图像拍摄设备的标定坐标通过平面的两点式方程求出待检测件的长宽信息；

S6、图像拍摄设备完成对悬空的待检测件的图像采集后，待检测件悬空装置取消对待检测件的作用，水平传输装置带动待检测件水平移动，厚度检测模块检测待检测件的厚度。

8.根据权利要求7所述的钢板柔性检测方法，其特征在于，步骤S1对图像拍摄设备标定的过程中使用四块标定板，一个图像拍摄设备的视野包覆一块标定板和一种规格待检测件待检测面的一个角点。

9.根据权利要求8所述的钢板柔性检测方法，其特征在于，完成对一个待检测件检测后图像拍摄设备驱动机构带动图像拍摄设备移动到初始位置，图像拍摄设备驱动机构根据另一个待检测件的粗略尺寸带动图像拍摄设备从初始位置移动至一定位置，该位置处四个图像拍摄设备的视野分别包括该规格待检测件的四个角点。

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