CN114850229A - 一种线差测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种线差测量系统，包括：精轧机组、水冷装置、导槽、高速相机、副冷床以及图像处理装置；精轧机组由六台轧机组成，轧件分别通过精轧机组进行轧制后，得到最终的成品；水冷装置用于在成品通过水冷装置时，对成品进行快速冷却；高速相机用于成品进行图像采集，高速相机设置于副冷床入口前2m的导槽上方；导槽用于对成品进行传输；副冷床用于输送成品到冷床上；图像处理装置用于测量图像中成品的线差，并基于成品线差，对精轧机组中切分导卫轮的位置进行调整。基于线差测量系统，确定成品之间的线差，基于线差对精轧机组的切分导卫轮进行调整，可以提高成品的成材率。

Description

一种线差测量系统

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，具体而言，涉及一种线差测量系统。

背景技术

在采用切分方式轧制螺纹钢时，由于切分导卫轮的安装位置偏差，在轧件被轧制时，轧制出来的成品头部出现长短不一的现象，这种现象称之为线差。

轧制出来的成品通过上钢装置到达冷床，经过对齐辊道进行成品对齐，一端对齐后，另一端出现长短不一的现象，通过冷剪进行定尺分剪，长短不一的线差造成大量非定尺成品，非定尺的成品对成材率有很大的影响。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种线差测量系统，其能够有效通过对成品的线差测量后，对精轧机组中的切分导卫轮的位置进行调整，提高成品成材率。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种线差测量系统，包括精轧机组、水冷装置、导槽、高速相机、副冷床以及图像处理装置；

所述精轧机组由六台轧机组成，轧件分别通过精轧机组进行轧制后，得到最终的成品；

所述水冷装置用于在成品通过水冷装置时，对成品进行快速冷却；

所述高速相机用于对成品图像进行采集，所述高速相机设置于所述副冷床和所述水冷装置之间，所述高速相机设置于所述副冷床入口前2m的导槽上方；

所述导槽用于对所述成品进行传输；

所述副冷床用于输送所述成品到冷床上；

所述图像处理装置用于测量所述成品图像中成品的线差，基于所述线差对所述精轧机中的切分导卫轮的位置进行调整，所述线差表征所述成品之间的长度差。

在可选的实施方式中，设置所述高速相机的拍摄视线与垂直线之间呈60°。

在可选的实施方式中，所述高速相机的相机频率大于成品在所述导槽上的运行速度。

在可选的实施方式中，设置所述高速相机的拍摄背景的第一颜色信息与所述成品的第二颜色信息之间的颜色信息差值大于预设差值。

在可选的实施方式中，所述精轧机组还用于触发咬钢信号，并将所述咬钢信号发送至所述高速相机。

在可选的实施方式中，所述图像处理装置用于：

确定所述咬钢信号的发送时间；

确定延迟时间；

以所述咬钢信号的发送时间为起始时间，在延迟时间后，控制所述高速相机对成品图像进行采集。

在可选的实施方式中，所述图像处理装置还用于：

确定所述线差测量系统中所述精轧机组与所述副冷床入口之间的距离；

确定成品在导槽上的运行速度；

基于所述运行速度和所述距离，计算延迟时间。

在可选的实施方式中，所述图像处理装置还用于：

在采集的所述成品图像为多个时，从多个所述成品图像中确定目标成品图像，其中，所述目标成品图像表征采集的成品图像满足识别条件；

控制所述高速相机对所述目标成品图像中成品之间的线差进行测量。

在可选的实施方式中，所述成品图像中存在第一成品图像和第二成品图像；所述图像处理装置还用于：

确定所述第一成品图像的第一长度信息；

确定所述第二成品图像的第二长度信息；

计算所述第一长度信息与所述第二长度信息之后的差值，作为所述成品中成品之间的线差。

在可选的实施方式中，所述系统还包括倍尺飞剪；

所述倍尺飞剪设置在所述水冷装置与所述高速相机之间；

所述倍尺飞剪用于对所述成品按照倍数剪裁。

本申请具有以下有益效果：

本申请的线差测量系统包括：包括：精轧机组、水冷装置、导槽、高速相机、副冷床以及图像处理装置；精轧机组由六台轧机组成，轧件分别通过精轧机组进行轧制后，得到最终的成品；水冷装置用于在成品通过水冷装置时，对成品进行快速冷却；高速相机用于成品进行图像采集，高速相机设置于副冷床入口前2m的导槽上方；导槽用于对成品进行传输；副冷床用于输送成品到冷床上；图像处理装置用于测量图像中成品的线差，并基于成品线差，对精轧机组中切分导卫轮的位置进行调整。基于线差测量系统，确定成品之间的线差，基于线差对精轧机组的切分导卫轮进行调整，可以提高成品的成材率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种线差测量系统的结构示意图；

图2为成品之间线差的示意图；

图3为本申请实施例的高速相机的拍摄视线示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1，本实施例提供了一种线差测量系统的结构示意图，包括精轧机组101、水冷装置102、导槽103、高速相机104、副冷床105以及图像处理装置106；所述精轧机组101与所述水冷装置102之间，所述水冷装置102与所述副冷床105之间均通过导槽连接；所述图像处理装置106与所述高速相机104、所述精轧机组101通信连接；精轧机组由六台轧机组成，轧件分别通过精轧机组中的精轧机进行轧制后，得到最终的成品；所述水冷装置102用于在成品通过水冷装置时，对成品进行快速冷却；所述高速相机104用于对成品图像进行采集，所述高速相机104设置于所述副冷床105和所述水冷装置102之间，高速相机104设置于副冷床105入口前2m的导槽上方；所述导槽103用于对所述成品进行运输；副冷床105用于输送成品到冷床上；所述图像处理装置106用于测量所述成品图像中成品之间的线差，所述线差表征所述成品之间的长度差，并基于所述线差，对所述精轧机组101中的切分导卫轮的位置进行调整。

精轧机组将轧件进行轧制后，得到成品，通过导槽将轧制后的成品传送至水冷装置，基于水冷装置将通过精轧机组轧制的成品进行冷却。通过水冷装置与副冷床之间的导槽，将通过水冷装置冷却的成品传送至副冷床，经过副冷床将成品传输至冷床。

由于精轧机组由六台轧机组成，由于某一轧机中切分导卫轮的位置出现偏差，导致成品之间存在长度不同的情况。如图2所示，为成品之间线差的示意图。

为了避免后续在精轧机对轧件进行轧制时，得到成品，成品之间依然存在线差，导致成材率低下，将高速相机设置于水冷装置和副冷床之间，且高速相机设置于副冷床入口前2m的导槽上方，可以通过高速相机对通过冷却后的成品进行成品图像的采集，图像处理装置对采集的成品图像中成品之间的线差进行确定，从而可以基于目前轧制出的成品之间的线差，对后续精轧机组中切分导卫轮的位置进行调整，从而避免后续精轧机组轧制的成品依然存在线差，从而提高成品的成材率。

为了保证可以采集到成品头部通过拍摄区域的图像，在本申请实施例中，如图3所示，为高速相机的拍摄视线示意图。

不同拍摄角度拍摄物体的完整度不同，为了保证成品头部通过拍摄区域的图片，需要对高速相机的位置进行设置。

线差测量系统中的精轧机组、导槽、水冷装置、副冷床等设备，均会被盖板遮住，此时，将高速相机设置在副冷床与水冷装置之间，且设置于副冷床入口前2m的导槽上方，保证设置的高速相机的角度可以拍摄到成品头部通过拍摄区域的图像，将副冷床入口前导槽盖板撤掉，露出垂直平面，便于高速相机的设置且便于高速相机取景，从而使得高速相机具备一个较好的取景位置。并且设置高速相机的拍摄视线倾斜向下30°，从而可以拍摄到较长的取景空间，在成品经过拍摄区域时，可以获取更加清晰的成品图像。

除了可以将副冷床入口前导槽盖板撤掉，露出垂直平面，便于高速相机的设置且便于相机取景，从而使得高速相机具备一个较好的取景位置以外，还可以将高速相机的底部设置安装支架，在副冷床入口处的盖板上设置与高速相机的安装支架相对应的安装部件，将安装支架与安装部件相互固定，从而使得高速相机可以固定与副冷床与水冷装置之间，并且在安装支架处设置角度调节器，基于角度调节器对高速相机的拍摄角度进行调节，从而使得高速相机具备一个较好的取景位置，并且设置拍摄角度为高速相机的拍摄视线与垂直线之间成60°，在成品经过拍摄区域时，可以获取更加清晰的成品图像。

此外，还可以设置高速相机的拍摄视线与垂直线之间呈预设角度范围，需要说明的是，预设角度范围可以为(60°,70°)。

将高速相机设置该角度范围，可以拍到较长取景空间，从而在成品经过拍摄区域时，可以基于高速相机获取清晰的成品图像。基于清晰的成品图像，可以更准确对成品之间的线差进行识别，本申请对于具体将高速相机的拍摄视线与垂直线之间呈的预设角度范围不做具体限制，对于高速相机的拍摄视线与垂直线之间的角度的选择，需要保证可以拍摄到成品头部通过拍摄区域的图像即可，本领域工作人员可以根据实际情况对高速相机的拍摄角度进行选择设置。

进一步的，为了保证可以采集到成品头部通过拍摄区域的图像，需要设置高速相机的相机频率大于成品在导槽上的运行速度，以保证采集到的成品图像是清晰的，避免采集到的成品图像模糊，导致后续无法确定成品之间线差的问题。

例如：当导槽的运行速度为18m/s，则设置高速相机的相机频率大于成品在导槽上的运行速度，即设置高速相机的相机频率大于18m/s，即可以在高速相机对成品图像进行拍摄时，保证成品图像的清晰度。

更进一步的，为了确保采集到的成品图像的清晰度较高，设置高速相机的拍摄背景的第一颜色信息与成品的第二颜色信息之间的颜色信息差值大于预设差值。

示例性的，高速相机的拍摄背景的第一颜色信息为黑色，成品的第二颜色信息为红色。

具体地，需要先确定成品对应的成品图像的第二颜色信息，再基于成品对应的成品图像的第二颜色信息，对高速相机的拍摄背景的第一颜色信息进行设置，从而避免成品对应的成品图像的第二颜色信息与高速相机的拍摄背景的第一颜色信息相似或者相近，造成在对成品图像中成品之间的线差进行识别并确定时，高速相机的拍摄背景的第一颜色信息影响对成品图像中成品之间线差的识别，从而基于设置高速相机的拍摄背景的第一颜色信息和成品的第二颜色信息之间颜色信息差值大于预设差值，提升对成品之间线差识别的准确性。

需要说明的是，预设差值可以根据实际情况进行设置，本领域技术人员对此不作具体限制。

在一示例中，可以确定高速相机的拍摄背景的第一颜色信息和成品的第二颜色信息，可以将高速相机的拍摄背景转换为第一灰度图像，将成品图像转换为第二灰度图像，确定拍摄背景对应的第一灰度图像的第一颜色信息，即为第一灰度图像的第一灰度值，确定成品图像对应的第二灰度图像的第二颜色信息，即第二灰度图像的第二灰度值，为了保证获取的成品图像的清晰度，确保第一灰度信息和第二灰度信息之间的差值大于预设差值。

示例性的，高速相机的性能参数可以为：高速相机的像素选择为320万，高速相机的分辨率选择为2048*1536，高速相机的帧率为120/fps，高速相机的传感器尺寸为1/1.88``，高速相机的快门类型为全局，高速相机的像素尺寸为4.8*4.8/um，高速相机色彩为彩色。

除了基于上述设置高速相机的拍摄视线与垂直线之间的角度、设置高速相机的相机频率以及设置高速相机的拍摄背景的第一颜色信息与成品的第二颜色信息之间的颜色信息差值大于预设差值等因素，提高对拍摄成品的清晰度、完整度，还需要考虑在基于高速相机对成品图像进行拍摄时的拍摄时间。

为了避免高速相机一直处于工作状态，导致需要采集大量图像，并从大量的图像中获取可以确定成品之间线差的图像的过程导致计算量过大的问题，在精轧机组对轧件进行轧制得到成品时，精轧机组会触发一个咬钢信号，将咬钢信号发送至高速相机，此时，高速相机与精轧机组通信连接，在高速相机接收到咬钢信号时，对高速相机的快门进行触发，进行成品图像的采集。在预设时长后完成采集，得到多张成品图像，将多张成品图像发送至图像处理装置，图像处理装置对多张成品图像进行处理，从多张成品图像中确定包含完整成品的成品图像，基于该成品图像对成品之间的线差进行测量。

为了进一步使得高速相机可以准确获取成品的成品图像，在另一示例中，由于线差测量系统的精轧机组与副冷床之间存在一定的距离，并且成品是通过导槽进行传送的，为了保证高速相机可以在成品传送到副冷床时，开始对成品图像进行拍摄。在精轧机组对轧件进行轧制时，触发咬钢信号，并将咬钢信号发送至高速相机，当咬钢信号发送至高速相机时，表明成品此时处于线差测量系统的精轧机组处，成品从精轧机组传送至高速相机可拍摄的区域，需要一定的时间，因此考虑在成品从精轧机组至拍摄区域的运行时间后，图像处理装置再控制高速相机对成品图像进行拍摄。

图像处理装置是具备对数据具有处理能力和对图像具有处理能力的器件，可以对线差测量系统中产生的数据和图像进行处理，并对线差测量系统中部分部件进行控制，图像处理装置可以确定咬钢信号的发送时间；确定线差测量系统中精轧机组与副冷床入口之间的距离；确定成品在导槽上的运行速度；基于运行速度和距离，计算延迟时间；以咬钢信号的发送时间为起始时间，在延迟时间后，控制高速相机成品图像进行采集。

示例性的，延迟时间的获取可以基于精轧机组与副冷床入口之间的距离和运行速度进行计算以外，延迟时间还可以进行预先设置。设置不同运行速度对应不同的延迟时间，例如：运行速度为10m/s时，延迟时间为5s，运行速度为15m/s时，延迟时间为3s。图像处理装置在确定运行速度后，直接通过预设的运行速度和延迟时间的对应关系，确定该运行速度对应的延迟时间，在延迟时间后，控制高速相机对成品图像进行采集。

基于高速相机对成品图像进行拍摄时，可以拍摄多张成品图像，从多张成品图像中，确定目标成品图像，目标成品图像表征采集的成品图像满足识别条件，即该目标成品图像是清晰完整的。基于目标成品图像，对成品之间的线差进行测量。

由于拍摄过程中，可能存在拍摄的成品图像存在模糊或者不完整的情况，因此需要拍摄多张成品图像，并从多张成品图像中获取目标成品图像，从而可以在基于目标成品图像进行线差确定时，更加快速从目标成品图像中确定出图像中成品之间的线差。提升确定成品之间线差的效率。

对获取的成品图像进行AI识别，示例性的：

成品图像中存在第一成品图像和第二成品图像；

确定第一成品图像的第一长度信息；

确定第二成品图像的第二长度信息；

计算第一长度信息与第二长度信息之间的差值，作为成品中成品之间的线差。

所述系统还包括倍尺飞剪107；所述倍尺飞剪107设置在所述水冷装置102与所述高速相机104之间；所述倍尺飞剪107用于对所述成品按照倍数剪裁。

倍尺飞剪是棒材生产线的关键设备，对生产线的连续无故障运行、轧制成品的承载率，定尺率有较大影响。倍尺飞剪位于精轧机之后，主要用于倍尺的剪切，兼有碎断功能。倍尺剪包括一对回转剪和一对曲柄剪，根据棒材轧制过程中速度大小来选择使用什么样的剪切形式。最终基于倍尺飞剪将成品切割为需要倍尺的长度。

本发明的实施例提供了一种线差测量系统，包括：精轧机组、水冷装置、导槽、高速相机、副冷床以及图像处理装置，精轧机组由六台轧机组成，轧件分别通过精轧机组进行轧制后，得到最终的成品；水冷装置用于在成品通过水冷装置时，对成品进行快速冷却；高速相机用于成品进行图像采集，高速相机设置于副冷床入口前2m的导槽上方；导槽用于对成品进行传输；副冷床用于输送成品到冷床上；图像处理装置用于测量图像中成品的线差，并基于成品线差，对精轧机组中切分导卫轮的位置进行调整。基于线差测量系统，确定成品之间的线差，基于线差对精轧机组的切分导卫轮进行调整，可以提高成品的成材率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种线差测量系统，其特征在于，包括精轧机组、水冷装置、导槽、高速相机、副冷床以及图像处理装置；

所述精轧机组由六台轧机组成，轧件分别通过精轧机组进行轧制后，得到最终的成品；

所述水冷装置用于在成品通过水冷装置时，对成品进行快速冷却；

所述高速相机用于对成品图像进行采集，所述高速相机设置于所述副冷床和所述水冷装置之间，所述高速相机设置于所述副冷床入口前2m的导槽上方；

所述导槽用于对所述成品进行传输；

所述副冷床用于输送所述成品到冷床上；

所述图像处理装置用于测量所述成品图像中成品的线差，基于所述线差对所述精轧机中的切分导卫轮的位置进行调整，所述线差表征所述成品之间的长度差。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，设置所述高速相机的拍摄视线与垂直线之间呈60°。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高速相机的相机频率大于成品在导槽上的运行速度。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，设置所述高速相机的拍摄背景的第一颜色信息与所述成品的第二颜色信息之间的颜色信息差值大于预设差值。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述精轧机组还用于触发咬钢信号，并将所述咬钢信号发送至所述高速相机。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述图像处理装置用于：

确定所述咬钢信号的发送时间；

确定延迟时间；

以所述咬钢信号的发送时间为起始时间，在延迟时间后，控制所述高速相机对成品图像进行采集。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述图像处理装置还用于：

确定所述线差测量系统中所述精轧机组与所述副冷床入口之间的距离；

确定成品在导槽上的运行速度；

基于所述运行速度和所述距离，计算延迟时间。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述图像处理装置还用于：

在采集的所述成品图像为多个时，从多个所述成品图像中确定目标成品图像，其中，所述目标成品图像表征采集的成品图像满足识别条件；

对所述目标成品图像中成品之间的线差进行测量。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述成品图像中存在第一成品图像和第二成品图像；所述图像处理装置还用于：

确定所述第一成品图像的第一长度信息；

确定所述第二成品图像的第二长度信息；

计算所述第一长度信息与所述第二长度信息之间的差值，作为所述成品图像中成品之间的线差。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括倍尺飞剪；

所述倍尺飞剪设置在所述水冷装置与所述高速相机之间；

所述倍尺飞剪用于对所述成品按照倍数剪裁。

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