CN117190699A - 基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制方法、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制方法、系统及存储介质，方法包括：在将钢胚推入加热炉前，控制钢胚在入炉辊道上的炉外位置以使钢胚满足入炉条件；根据单组钢胚数量和钢胚尺寸计算钢胚的入炉位移量，并根据所述入炉位移量控制推钢机移动以将钢胚推入所述加热炉；在将钢胚推出所述加热炉前，确定钢胚的炉内位置，并根据所述炉内位置调整推钢机以使所述钢胚满足出炉条件，并将钢胚从所述加热炉中推出。本发明所提供的技术方案能够解决现有技术中端进侧出推钢式加热炉在装出钢过程中难以实现自动控制的技术问题，本方案能够实现装出钢自动化，减少人工操作，提高装出钢安全性。

Description

基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制方法、系统及存 储介质

技术领域

本发明涉及加热设备技术领域，尤其涉及一种基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制方法、系统及存储介质。

背景技术

在钢胚加工过程中，需要将钢胚运输至加热炉进行加热处理，由于温度高以及钢材质量较重，如何将钢胚输运至加热炉，以及运出加热炉，是加热炉的控制重点。现有技术中，主要依靠人工控制实现装钢和出钢，对操作人员的经验依赖程度较大，费时费力，生产效率低，且存在安全隐患。

发明内容

本发明提供了一种基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制方法、系统及存储介质，旨在有效解决现有技术中端进侧出推钢式加热炉在装出钢过程中难以实现自动控制的技术问题，本方案能够实现装出钢自动化，减少人工操作，提高装出钢安全性。

根据本发明的一方面，本发明提供一种基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制方法，用于端进侧出推钢式加热炉，包括：

在将钢胚推入加热炉前，控制钢胚在入炉辊道上的炉外位置以使钢胚满足入炉条件；

根据单组钢胚数量和钢胚尺寸计算钢胚的入炉位移量，并根据所述入炉位移量控制推钢机移动以将钢胚推入所述加热炉；

在将钢胚推出所述加热炉前，确定钢胚的炉内位置，并根据所述炉内位置调整推钢机以使所述钢胚满足出炉条件，并将钢胚从所述加热炉中推出。

进一步地，钢胚由传输辊道运至所述入炉辊道，所述传输辊道的两侧分别设置第一测距传感器和第二测距传感器，所述加热炉自动装出钢控制方法还包括：

确定第一测距传感器和钢胚之间的第一距离，以及确定第二测距传感器和钢胚之间的第二距离；

确定所述第一测距传感器和所述第二测距传感器之间的相对距离；

用所述相对距离分别减去所述第一距离和第二距离以得到钢坯断面累计宽度，并用所述钢坯断面累计宽度除以单个钢坯断面宽度以得到钢坯数量。

进一步地，在所述入炉辊道的两端分别设置第一位置传感器和第二位置传感器，所述控制钢胚在入炉辊道上的炉外位置以使钢胚满足入炉条件包括：

根据所述第一位置传感器的信号确定所述入炉辊道的起始端上是否出现钢胚，若出现钢胚则驱使所述入炉辊道正转；

根据所述第二位置传感器的信号确定所述入炉辊道的终止端上是否出现钢胚，若出现钢胚则使所述入炉辊道停止正转；

当所述入炉辊道停止正转后，根据所述第一位置传感器的信号确定所述入炉辊道的起始端上是否存在钢胚，若存在钢胚则驱使传输辊道反转，直至所述起始端上的钢胚由所述入炉辊道退回至传输辊道；

其中，当钢胚位于所述入炉辊道的起始端和终止端之间时，确定钢胚满足入炉条件。

进一步地，在推钢机上设置用于确定推钢机的实时位移量的进钢位移传感器，所述加热炉自动装出钢控制方法还包括：

将钢胚推入所述加热炉后，通过所述进钢位移传感器确定推钢机的当前位移量，并确定该当前位移量为最大前进位移量，保存所述最大前进位移量。

进一步地，所述根据单组钢胚数量和钢胚尺寸计算钢胚的入炉位移量包括：

获取推钢机的位移误差，以及获取上一次钢胚入炉后的最大前进位移；

根据所述钢胚尺寸确定钢胚在推钢机位移方向上的单个钢坯断面宽度；

针对单组钢胚中的每一个钢胚，根据所述单组钢胚数量、所述最大前进位移、所述位移误差和所述单个钢坯断面宽度计算所述入炉位移量。

进一步地，所述根据所述单组钢胚数量、所述最大前进位移、所述位移误差和所述单个钢坯断面宽度计算所述入炉位移量包括：

根据下式计算所述入炉位移量：

G_n＝m+e-(n-1)*h，

其中，G_n表示单组钢胚中第n个入炉的钢胚的入炉位移量，m表示所述最大前进位移，e表示所述位移误差，h表示所述单个钢坯断面宽度，N表示所述单组钢胚数量。

进一步地，推钢机有后退停止限位，所述将钢胚推入所述加热炉包括：

驱使推钢机前进，通过所述推钢位移传感器确定推钢机位移量，当推钢机位移量大于等于所述入炉位移量时，控制推钢机停止前进；

驱使推钢机后退，当推钢机位移量小于等于所述后退停止限位时，控制所述推钢机停止后退。

进一步地，设置用于判断钢胚是否满足出炉条件的炉内界线，所述炉内界线与推钢机的位移方向垂直，所述确定钢胚的炉内位置，并根据所述炉内位置调整推钢机以使所述钢胚满足出炉条件包括：

获取图像采集装置发送的炉内钢胚图像，根据所述炉内钢胚图像计算所述炉内位置；

根据所述炉内位置判断推钢机是否处于过推状态；

其中，若钢胚的位置超过所述炉内界线，则确定推钢机处于过推状态，发出报警信息；

若钢胚的位置未超过炉内界线，则计算钢胚和所述炉内界线之间的距离差，根据所述距离差控制推钢机前进，当所述距离差小于预设的距离阈值时，确定所述钢胚满足出炉条件。

进一步地，在出钢机上设置用于确定出钢机的实时位移量的出钢位移传感器，出钢机有出钢前限位和出钢后限位，所述将钢胚从所述加热炉中推出包括：

驱使所述出钢机前进，通过所述出钢位移传感器确定出钢机位移量，当所述出钢机位移量大于等于所述出钢前限位时，控制所述出钢机停止前进；

驱使所述出钢机后退，当所述出钢机位移量小于等于所述出钢后限位时，控制所述出钢机停止后退。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制系统，用于端进侧出推钢式加热炉，所述系统包括：

炉前定位模块，用于在将钢胚推入加热炉前，控制钢胚在入炉辊道上的炉外位置以使钢胚满足入炉条件；

自动装钢模块，用于根据单组钢胚数量和钢胚尺寸计算钢胚的入炉位移量，并根据所述入炉位移量控制推钢机移动以将钢胚推入所述加热炉；

自动出钢模块，用于在将钢胚推出所述加热炉前，确定钢胚的炉内位置，并根据所述炉内位置调整推钢机以使所述钢胚满足出炉条件，并将钢胚从所述加热炉中推出。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载以执行如上所述的任一基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制方法。

通过本发明中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例，至少可以实现如下技术效果：

在本发明所公开的技术方案中，在钢胚入炉之前，确定钢胚到达能准确入炉的位置；在钢胚入炉时，根据钢胚的具体数量和尺寸计算钢胚的入炉位移量，实现精准入炉；在钢胚出炉时，根据图像采集装置确定钢胚的炉内位置，实现精准出炉。入炉前解决了因出炉口高温环境恶劣而无法加装探测器的问题，同时解决了因冷热坯交替入炉，移动检测模块无法精准定位的问题。达到了控制装钢机自动装钢的效果，大大提高了装钢机装钢的精准度及时效性；避免了因装钢机过推而导致生产事故的情况，提高了生产的安全性及质量性；入炉时对每组钢坯入炉位置的自学习定位方式，解决并减小了判断前限位置的偏差，从而降低误判断等影响设备正常运行的状况。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本发明实施例提供的一种基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例提供的一种装钢示意图；

图3为本发明实施例提供的一种出钢示意图；

图4为本发明实施例提供的一种炉内位置示意图；

图5为本发明实施例提供的一种基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制系统的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，在不做特别说明的情况下，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图1所示为本发明实施例所提供的基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制方法的步骤流程图，根据本发明的一方面，本发明提供一种基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制方法，包括：

步骤101：在将钢胚推入加热炉30前，控制钢胚在入炉辊道20上的炉外位置以使钢胚满足入炉条件；

步骤102：根据单组钢胚数量和钢胚尺寸计算钢胚的入炉位移量，并根据所述入炉位移量控制推钢机移动以将钢胚推入所述加热炉30；

步骤103：在将钢胚推出所述加热炉30前，确定钢胚的炉内位置，并根据所述炉内位置调整推钢机以使所述钢胚满足出炉条件，并将钢胚从所述加热炉30中推出。

以下对上述步骤101～103进行具体描述。

在步骤101中，在将钢胚推入加热炉30前，控制钢胚在入炉辊道20上的炉外位置以使钢胚满足入炉条件；

示例性地，图2为本发明实施例提供的一种装钢示意图，如图2所示，在入炉前，钢胚由传输辊道10运送至入炉辊道20，图2中入炉辊道20上沿着水平方向有3根钢胚，分别为棒材1、棒材2和棒材3，在入炉时，6个推钢机同时推动钢胚，将钢胚推入至加热炉30。

在将钢胚推入加热炉30前，需要确定钢胚在入炉辊道20上处于正确的位置，如果钢胚偏左或者偏右，都会导致钢胚在入炉时被卡在炉子入口处。

在入炉辊道20的两端，分别设置第一位置传感器21和第二位置传感器22，当钢胚在入炉辊道20两侧都没有超出传感器探测位置时，说明钢胚满足入炉条件，入炉过程中不会卡在加热炉30口处。

在步骤102中，根据单组钢胚数量和钢胚尺寸计算钢胚的入炉位移量，并根据所述入炉位移量控制推钢机移动以将钢胚推入所述加热炉30；

示例性地，如图2所示，在加热炉30中已经存在一些钢胚，继续将入炉焜道上的钢胚推进加热炉30时，为了使钢胚精准到达合理的位置，即不过推，也不浪费炉内空间，需要计算钢胚的入炉位移量。然后控制推钢机运动，将钢胚推入加热炉30。

在步骤103中，在将钢胚推出所述加热炉30前，确定钢胚的炉内位置，并根据所述炉内位置调整推钢机以使所述钢胚满足出炉条件，并将钢胚从所述加热炉30中推出。

示例性地，在出炉时，由于推钢机的工作范围较为固定，需要钢胚位于准确的位置，以和推钢机相对应，才能正常出钢。因此，在将钢胚推出加热炉30前，需要确定待推出的钢胚的炉内位置。如果炉内位置不合理，则需要根据炉内位置调整推钢机，使钢胚满足出炉条件，并从加热炉30中推出。

进一步地，钢胚由传输辊道10运至所述入炉辊道20，所述传输辊道10的两侧分别设置第一测距传感器11和第二测距传感器12，所述加热炉自动装出钢控制方法还包括：

确定第一测距传感器11和钢胚之间的第一距离，以及确定第二测距传感器12和钢胚之间的第二距离；

确定所述第一测距传感器11和所述第二测距传感器12之间的相对距离；

用所述相对距离分别减去所述第一距离和第二距离以得到钢坯断面累计宽度，并用所述钢坯断面累计宽度除以单个钢坯断面宽度以得到钢坯数量。

示例性地，如图2所示，在传输辊道10和入炉辊道20连接处，在传输辊道10的两侧安装第一测距传感器11和第二测距传感器12，例如激光测距仪。第一测距传感器11和第二测距传感器12之间的相对距离是固定的。

如图2所示，两个传感器之间的相对距离为f。当钢坯到达传输辊道10末端时，第一测距传感器11检测出与钢坯一侧的第一距离为c，第二测距传感器12检测出与钢坯另外一侧的第二距离为d。已知单个钢坯断面宽度为h，即可计算出即将入炉的钢坯数量x，计算公式如下：

x＝(f-c-d)/h，

其中，x表示钢坯数量，f表示相对距离，c表示第一距离，d表示第二距离，h表示单个钢坯断面宽度。

进一步地，在所述入炉辊道20的两端分别设置第一位置传感器21和第二位置传感器22，所述控制钢胚在入炉辊道20上的炉外位置以使钢胚满足入炉条件包括：

根据所述第一位置传感器21的信号确定所述入炉辊道20的起始端上是否出现钢胚，若出现钢胚则驱使所述入炉辊道20正转；

根据所述第二位置传感器22的信号确定所述入炉辊道20的终止端上是否出现钢胚，若出现钢胚则使所述入炉辊道20停止正转；

当所述入炉辊道20停止正转后，根据所述第一位置传感器21的信号确定所述入炉辊道20的起始端上是否存在钢胚，若存在钢胚则驱使传输辊道10反转，直至所述起始端上的钢胚由所述入炉辊道20退回至传输辊道10；

其中，当钢胚位于所述入炉辊道20的起始端和终止端之间时，确定钢胚满足入炉条件。

示例性地，在将钢胚推入加热炉30前，需要确定钢胚在入炉辊道20上处于正确的位置，如果钢胚偏左或者偏右，都会导致钢胚在入炉时被卡在炉子入口处。

在入炉辊道20的两端，分别设置第一位置传感器21和第二位置传感器22，当钢胚在入炉辊道20两侧都没有超出传感器探测位置时，说明钢胚满足入炉条件，入炉过程中不会卡在加热炉30口处。

具体来说，第一位置传感器21和第二位置传感器22实时检测钢胚信号，传输入炉辊道20处于正转状态，将钢胚送向入炉辊道20，第一位置传感器21首先检测到钢胚出现，触发驱动入炉辊道20正转，然后钢坯逐渐全部进入炉辊道20，最终使第二位置传感器22检测到钢坯经过，并且第一位置传感器21检测到钢坯消失，则入炉辊道20停止运转，即认为钢坯完全进入入炉辊道20并具备钢坯入炉条件。

同时，钢胚还可能存在跟随过紧的问题，当一组或多组钢胚在入炉辊道20上时，下一组钢胚理论上应该在传输辊道10上进行等待，若前后的钢胚过紧，则下一组钢胚也会提前进入到入炉辊道20，则入炉辊道20上出现多余钢胚，此时第一位置传感器21会检测到钢胚信号。若出现该情况，则停止入炉辊道20正转，驱动传输辊道10反转，并持续进行判断第一位置传感器21出现信号变化，当检测到钢胚消失时，停止传输辊道10转动。此刻，待入炉钢坯完全进入入炉辊道20，具备钢坯入炉条件，等待装钢机装钢坯入炉。

进一步地，在推钢机上设置用于确定推钢机的实时位移量的进钢位移传感器，所述加热炉自动装出钢控制方法还包括：

将钢胚推入所述加热炉30后，通过所述进钢位移传感器确定推钢机的当前位移量，并确定该当前位移量为最大前进位移量，保存所述最大前进位移量。

示例性地，装钢机可以前进或后退，将钢材推入至加热炉30，装钢机上设置进钢位移传感器，包括第一进钢位移传感器23和第二进钢位移传感器24，对装钢机实时位置b进行检测。

其中，钢胚一次次被送进加热炉30，当上一批送进加热炉30后，确定装钢机的当前位移量为本次装钢的最大前进位移量，保存该数据，以用于计算下一组钢胚的入炉位移量。

进一步地，所述根据单组钢胚数量和钢胚尺寸计算钢胚的入炉位移量包括：

获取推钢机的位移误差，以及获取上一次钢胚入炉后的最大前进位移；

根据所述钢胚尺寸确定钢胚在推钢机位移方向上的单个钢坯断面宽度；

针对单组钢胚中的每一个钢胚，根据所述单组钢胚数量、所述最大前进位移、所述位移误差和所述单个钢坯断面宽度计算所述入炉位移量。

进一步地，所述根据所述单组钢胚数量、所述最大前进位移、所述位移误差和所述单个钢坯断面宽度计算所述入炉位移量包括：

根据下式计算所述入炉位移量：

G_n＝m+e-(n-1)*h，

其中，G_n表示单组钢胚中第n个入炉的钢胚的入炉位移量，m表示所述最大前进位移，e表示所述位移误差，h表示所述单个钢坯断面宽度，n的最大值为N，N表示所述单组钢胚数量。

示例性地，在装钢时，对每组钢坯进行装钢入炉支数进行计算，装钢机每装一支钢对其进行累加1，记为此组钢坯已入炉支数n,与入炉钢坯数为x进行比较来判断是否完成一组钢坯的装钢流程。

装钢和出钢过程中，机械运动都具有惯性，因此存在一定范围内的误差。在装钢时，装钢机具有位移误差。假设位移误差为e，可以用上述公式计算入炉位移量，在入炉钢坯数量x及当前被装钢支数n不定的情况下，列举如下几种情况：

1.当x＝1n＝1:G_n＝m+e；

2.当x＝2n＝1:G_n＝m+e；

3.当x＝2n＝2:G_n＝m+e-h；

4.当x＝3n＝1:G_n＝m+e；

5.当x＝3n＝2:G_n＝m+e-h；

6.当x＝3n＝3:G_n＝m+e-2h；

7.当x＝4n＝1:G_n＝m+e；

8.当x＝4n＝2:G_n＝m+e-h；

9.当x＝4n＝3:G_n＝m+e-2h；

10.当x＝4n＝4:G_n＝m+e-3h。

例如，在图2中，有3根钢胚，对应上述第4、5和6种情况，第1次推图2中的棒材1入炉，棒材1的入炉位移量G_n＝m+e；第2次推图2中的棒材2入炉，棒材2的入炉位移量G_n＝m+e-h；第3次推图2中的棒材3入炉，棒材3的入炉位移量G_n＝m+e-2h，每一次入炉的钢胚占用宽度为h的空间。

进一步地，推钢机有后退停止限位，所述将钢胚推入所述加热炉30包括：

驱使推钢机前进，通过所述推钢位移传感器确定推钢机位移量，当推钢机位移量大于等于所述入炉位移量时，控制推钢机停止前进；

驱使推钢机后退，当推钢机位移量小于等于所述后退停止限位时，控制所述推钢机停止后退。

示例性地，如图2所示，a行程为装钢机后退的后退停止限位。当装入加热炉30的数量大于钢胚数量，即n≥x时，即认定一组钢坯装钢完成，装钢机回退。当装钢机处于后退模式时，检测到条件b≤a时，对装钢机执行停止动作，即完成装钢机后退命令。

当装钢机处于前进状态时，进钢位移传感器检测到b≥g时，判定装钢机处于过推状态，加以警示提示并结束所有控制，人工干预后，条件满足首次投用状态后方可再次启动设备，来保证设备运行的安全性。

进一步地，设置用于判断钢胚是否满足出炉条件的炉内界线，所述炉内界线与推钢机的位移方向垂直，所述确定钢胚的炉内位置，并根据所述炉内位置调整推钢机以使所述钢胚满足出炉条件包括：

获取图像采集装置50发送的炉内钢胚图像，根据所述炉内钢胚图像计算所述炉内位置；

根据所述炉内位置判断推钢机是否处于过推状态；

其中，若钢胚的位置超过所述炉内界线，则确定推钢机处于过推状态，发出报警信息；

若钢胚的位置未超过炉内界线，则计算钢胚和所述炉内界线之间的距离差，根据所述距离差控制推钢机前进，当所述距离差小于预设的距离阈值时，确定所述钢胚满足出炉条件。

示例性地，图3为本发明实施例提供的一种出钢示意图，如图3所示，图像采集装置50位于出炉口附近，可以直接采集钢胚横截面处的图像，将钢胚的位置转化为坐标，根据坐标进行精准判断。驱动装钢机前进后，通过图像采集装置50检测钢胚上的视觉关键点是否越过炉内界线，即视觉关键点坐标是否到达炉内界线。图4为本发明实施例提供的一种炉内位置示意图，在图4-1中，视觉关键点坐标并未到达炉内界限，图4-2中，视觉关键点坐标到达炉内界限。

如果图像采集装置50直接检测到钢胚处于图4-2中的状态，则可能出现装钢机过推，因此需要判断装钢机是否处于过推状态，即b≥g。若处于过推状态，加以警示提示并结束所有控制，人工干预后，条件满足首次投用状态，方可再次启动设备。若未处于过推状态，则继续提取检测视觉关键点，并判断视觉关键点是否越过炉内界线。

若钢胚的位置未超过炉内界线，则计算钢胚和所述炉内界线之间的距离差，根据所述距离差控制推钢机前进，当所述距离差小于预设的距离阈值时，确定所述钢胚满足出炉条件，并停止检测视觉关键点，同时停止装钢信号。装钢机停止装钢的同时，对装钢次数进行累计加1，记为此组钢坯已入炉支数n。

判断此组钢坯是否完全入炉，即判断是否满足n≥x。若条件不满足，说明此组钢坯未完全入炉，则入炉辊道20具备钢坯入炉条件，等待装钢机装钢坯入炉。若条件满足，确定钢胚全部入炉，则记录此刻d值并保存与m，对装钢次数n清零，驱动装钢机后退。

在装钢机后退过程中，判断装钢机是否退至后退停止限位处，即判断是否满足b≤a。若条件不满足，装钢机持续后退。若条件满足，立即停止装钢机动作。

钢坯未到位时不做任何控制触发，持续对视觉关键点进行检测。当检测到视觉关键点在炉内界线时，确定钢胚到达合适位置，停止进行图像检测，并做出停止装钢信号处理。

再次判断传输辊道10上是否有钢坯，即是否满足d＜e，若无钢坯进入则持续检测。若有钢坯进入，根据第一位置传感器21和第二位置传感器22检测入炉辊道20是否具备钢坯进入条件，若检测出入炉辊道20上午钢胚且b≤a时，则驱动传输辊道10正转，送钢坯进入入炉辊道20，依次循环，完成自动装钢的控制。

进一步地，在出钢机40上设置用于确定出钢机40的实时位移量的出钢位移传感器，出钢机40有出钢前限位和出钢后限位，所述将钢胚从所述加热炉30中推出包括：

驱使所述出钢机40前进，通过所述出钢位移传感器确定出钢机40位移量，当所述出钢机40位移量大于等于所述出钢前限位时，控制所述出钢机40停止前进；

驱使所述出钢机40后退，当所述出钢机40位移量小于等于所述出钢后限位时，控制所述出钢机40停止后退。

示例性地，当出钢机40需要首次投用时，需要设备处于初始状态，即出钢机40出钢完成并退至出钢后限位，且出炉辊道60处于无钢坯的状态。图3为本发明实施例提供的一种出钢示意图，如图3所示，出钢机40上设置了第一出钢位移传感器41和第二出钢位移传感器42，出钢辊道侧安装了出钢位置传感器61。当第二出钢位移传感器42有信号，出钢位置传感器61无信号时，满足出钢条件，即出炉口处有钢胚，但是出炉辊道60上没有钢胚，满足于以上条件后可以启动出钢操作。

触发装钢信号且钢坯完全进入入炉辊道20具备钢坯入炉条件，两者同时满足的情况下，驱动装钢机前进。装钢机前进过程中，图像采集装置50开始提取钢胚的视觉关键点，直至满足视觉关键点越过炉内界线，图像采集装置50停止检测视觉关键点，同时停止装钢信号。

当轧线需要出钢时，驱动出钢机40前进，根据第一出钢位移传感器41采集的信号，判断出钢机40是否到达出钢前限位，若没有到达，持续驱动出钢机40前进，若出钢机40到达出钢前限位，停止驱动出钢机40前进，改为出钢机40后退。

根据第一出钢位移传感器41采集的信号，判断出钢机40是否到达出钢前限位，根据第二出钢位移传感器42采集的信号，判断出钢机40是否到达出钢后限位，若未到达，则持续驱动出钢机40后退，若出钢机40到达出钢后限位，停止驱动出钢机40后推。

提取出钢辊道侧的出钢位置传感器61的信号，判断出炉辊道60是否有钢坯，若有钢坯通过，持续检测出钢位置传感器61的信号，直至出炉辊道60无钢坯通过。若出炉辊道60无钢坯通过，说明出炉内具备装钢条件，触发装钢信号。依次循环，完成自动出钢的控制。

通过本发明中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例，至少可以实现如下技术效果：

在本发明所公开的技术方案中，在钢胚入炉之前，确定钢胚到达能准确入炉的位置；在钢胚入炉时，根据钢胚的具体数量和尺寸计算钢胚的入炉位移量，实现精准入炉；在钢胚出炉时，根据图像采集装置50确定钢胚的炉内位置，实现精准出炉。入炉前解决了因出炉口高温环境恶劣而无法加装探测器的问题，同时解决了因冷热坯交替入炉，移动检测模块无法精准定位的问题。达到了控制装钢机自动装钢的效果，大大提高了装钢机装钢的精准度及时效性；避免了因装钢机过推而导致生产事故的情况，提高了生产的安全性及质量性；入炉时对每组钢坯入炉位置的自学习定位方式，解决并减小了判断前限位置的偏差，从而降低误判断等影响设备正常运行的状况。

基于与本发明实施例的一种基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制方法同样的发明构思，本发明实施例提供了一种基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制系统，用于端进侧出推钢式加热炉30，请参考图2，所述系统包括：

炉前定位模块201，用于在将钢胚推入加热炉30前，控制钢胚在入炉辊道20上的炉外位置以使钢胚满足入炉条件；

自动装钢模块202，用于根据单组钢胚数量和钢胚尺寸计算钢胚的入炉位移量，并根据所述入炉位移量控制推钢机移动以将钢胚推入所述加热炉30；

自动出钢模块203，用于在将钢胚推出所述加热炉30前，确定钢胚的炉内位置，并根据所述炉内位置调整推钢机以使所述钢胚满足出炉条件，并将钢胚从所述加热炉30中推出。

进一步地，钢胚由传输辊道10运至所述入炉辊道20，所述传输辊道10的两侧分别设置第一测距传感器11和第二测距传感器12，所述系统还用于：

确定第一测距传感器11和钢胚之间的第一距离，以及确定第二测距传感器12和钢胚之间的第二距离；

确定所述第一测距传感器11和所述第二测距传感器12之间的相对距离；

用所述相对距离分别减去所述第一距离和第二距离以得到钢坯断面累计宽度，并用所述钢坯断面累计宽度除以单个钢坯断面宽度以得到钢坯数量。

进一步地，在所述入炉辊道20的两端分别设置第一位置传感器21和第二位置传感器22，所述炉前定位模块201还用于：

根据所述第一位置传感器21的信号确定所述入炉辊道20的起始端上是否出现钢胚，若出现钢胚则驱使所述入炉辊道20正转；

根据所述第二位置传感器22的信号确定所述入炉辊道20的终止端上是否出现钢胚，若出现钢胚则使所述入炉辊道20停止正转；

当所述入炉辊道20停止正转后，根据所述第一位置传感器21的信号确定所述入炉辊道20的起始端上是否存在钢胚，若存在钢胚则驱使传输辊道10反转，直至所述起始端上的钢胚由所述入炉辊道20退回至传输辊道10；

其中，当钢胚位于所述入炉辊道20的起始端和终止端之间时，确定钢胚满足入炉条件。

进一步地，在推钢机上设置用于确定推钢机的实时位移量的进钢位移传感器，所述系统还用于：

将钢胚推入所述加热炉30后，通过所述进钢位移传感器确定推钢机的当前位移量，并确定该当前位移量为最大前进位移量，保存所述最大前进位移量。

进一步地，所述自动装钢模块202还用于：

获取推钢机的位移误差，以及获取上一次钢胚入炉后的最大前进位移；

根据所述钢胚尺寸确定钢胚在推钢机位移方向上的单个钢坯断面宽度；

针对单组钢胚中的每一个钢胚，根据所述单组钢胚数量、所述最大前进位移、所述位移误差和所述单个钢坯断面宽度计算所述入炉位移量。

进一步地，所述自动装钢模块202还用于：

根据下式计算所述入炉位移量：

G_n＝m+e-(n-1)*h，

其中，G_n表示单组钢胚中第n个入炉的钢胚的入炉位移量，m表示所述最大前进位移，e表示所述位移误差，h表示所述单个钢坯断面宽度，N表示所述单组钢胚数量。

进一步地，推钢机有后退停止限位，所述自动装钢模块202还用于：

驱使推钢机前进，通过所述推钢位移传感器确定推钢机位移量，当推钢机位移量大于等于所述入炉位移量时，控制推钢机停止前进；

驱使推钢机后退，当推钢机位移量小于等于所述后退停止限位时，控制所述推钢机停止后退。

进一步地，设置用于判断钢胚是否满足出炉条件的炉内界线，所述炉内界线与推钢机的位移方向垂直，所述自动出钢模块203还用于：

获取图像采集装置50发送的炉内钢胚图像，根据所述炉内钢胚图像计算所述炉内位置；

根据所述炉内位置判断推钢机是否处于过推状态；

其中，若钢胚的位置超过所述炉内界线，则确定推钢机处于过推状态，发出报警信息；

若钢胚的位置未超过炉内界线，则计算钢胚和所述炉内界线之间的距离差，根据所述距离差控制推钢机前进，当所述距离差小于预设的距离阈值时，确定所述钢胚满足出炉条件。

进一步地，在出钢机40上设置用于确定出钢机40的实时位移量的出钢位移传感器，出钢机40有出钢前限位和出钢后限位，所述自动出钢模块203还用于：

驱使所述出钢机40前进，通过所述出钢位移传感器确定出钢机40位移量，当所述出钢机40位移量大于等于所述出钢前限位时，控制所述出钢机40停止前进；

驱使所述出钢机40后退，当所述出钢机40位移量小于等于所述出钢后限位时，控制所述出钢机40停止后退。

其中，所述基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制系统的其它方面以及实现细节与前面所描述的基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制方法相同或相似，在此不再赘述。

根据本发明的另一方面，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载以执行如上所述的任一基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制方法。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制方法，用于端进侧出推钢式加热炉，其特征在于，所述加热炉自动装出钢控制方法包括：

在将钢胚推入加热炉前，控制钢胚在入炉辊道上的炉外位置以使钢胚满足入炉条件；

根据单组钢胚数量和钢胚尺寸计算钢胚的入炉位移量，并根据所述入炉位移量控制推钢机移动以将钢胚推入所述加热炉；

在将钢胚推出所述加热炉前，确定钢胚的炉内位置，并根据所述炉内位置调整推钢机以使所述钢胚满足出炉条件，并将钢胚从所述加热炉中推出。

2.如权利要求1所述的加热炉自动装出钢控制方法，其特征在于，钢胚由传输辊道运至所述入炉辊道，所述传输辊道的两侧分别设置第一测距传感器和第二测距传感器，所述加热炉自动装出钢控制方法还包括：

确定第一测距传感器和钢胚之间的第一距离，以及确定第二测距传感器和钢胚之间的第二距离；

确定所述第一测距传感器和所述第二测距传感器之间的相对距离；

用所述相对距离分别减去所述第一距离和第二距离以得到钢坯断面累计宽度，并用所述钢坯断面累计宽度除以单个钢坯断面宽度以得到钢坯数量。

3.如权利要求1所述的加热炉自动装出钢控制方法，其特征在于，在所述入炉辊道的两端分别设置第一位置传感器和第二位置传感器，所述控制钢胚在入炉辊道上的炉外位置以使钢胚满足入炉条件包括：

根据所述第一位置传感器的信号确定所述入炉辊道的起始端上是否出现钢胚，若出现钢胚则驱使所述入炉辊道正转；

根据所述第二位置传感器的信号确定所述入炉辊道的终止端上是否出现钢胚，若出现钢胚则使所述入炉辊道停止正转；

当所述入炉辊道停止正转后，根据所述第一位置传感器的信号确定所述入炉辊道的起始端上是否存在钢胚，若存在钢胚则驱使传输辊道反转，直至所述起始端上的钢胚由所述入炉辊道退回至传输辊道；

其中，当钢胚位于所述入炉辊道的起始端和终止端之间时，确定钢胚满足入炉条件。

4.如权利要求1所述的加热炉自动装出钢控制方法，其特征在于，在推钢机上设置用于确定推钢机的实时位移量的进钢位移传感器，所述加热炉自动装出钢控制方法还包括：

将钢胚推入所述加热炉后，通过所述进钢位移传感器确定推钢机的当前位移量，并确定该当前位移量为最大前进位移量，保存所述最大前进位移量。

5.如权利要求4所述的加热炉自动装出钢控制方法，其特征在于，所述根据单组钢胚数量和钢胚尺寸计算钢胚的入炉位移量包括：

获取推钢机的位移误差，以及获取上一次钢胚入炉后的最大前进位移；

根据所述钢胚尺寸确定钢胚在推钢机位移方向上的单个钢坯断面宽度；

针对单组钢胚中的每一个钢胚，根据所述单组钢胚数量、所述最大前进位移、所述位移误差和所述单个钢坯断面宽度计算所述入炉位移量。

6.如权利要求5所述的加热炉自动装出钢控制方法，其特征在于，所述根据所述单组钢胚数量、所述最大前进位移、所述位移误差和所述单个钢坯断面宽度计算所述入炉位移量包括：

根据下式计算所述入炉位移量：

G_n＝m+e-(n-1)*h，

其中，G_n表示单组钢胚中第n个入炉的钢胚的入炉位移量，m表示所述最大前进位移，e表示所述位移误差，h表示所述单个钢坯断面宽度，N表示所述单组钢胚数量。

7.如权利要求1所述的加热炉自动装出钢控制方法，其特征在于，推钢机有后退停止限位，所述将钢胚推入所述加热炉包括：

驱使推钢机前进，通过所述推钢位移传感器确定推钢机位移量，当推钢机位移量大于等于所述入炉位移量时，控制推钢机停止前进；

驱使推钢机后退，当推钢机位移量小于等于所述后退停止限位时，控制所述推钢机停止后退。

8.如权利要求1所述的加热炉自动装出钢控制方法，其特征在于，设置用于判断钢胚是否满足出炉条件的炉内界线，所述炉内界线与推钢机的位移方向垂直，所述确定钢胚的炉内位置，并根据所述炉内位置调整推钢机以使所述钢胚满足出炉条件包括：

获取图像采集装置发送的炉内钢胚图像，根据所述炉内钢胚图像计算所述炉内位置；

根据所述炉内位置判断推钢机是否处于过推状态；

其中，若钢胚的位置超过所述炉内界线，则确定推钢机处于过推状态，发出报警信息；

若钢胚的位置未超过炉内界线，则计算钢胚和所述炉内界线之间的距离差，根据所述距离差控制推钢机前进，当所述距离差小于预设的距离阈值时，确定所述钢胚满足出炉条件。

9.如权利要求1所述的加热炉自动装出钢控制方法，其特征在于，在出钢机上设置用于确定出钢机的实时位移量的出钢位移传感器，出钢机有出钢前限位和出钢后限位，所述将钢胚从所述加热炉中推出包括：

驱使所述出钢机前进，通过所述出钢位移传感器确定出钢机位移量，当所述出钢机位移量大于等于所述出钢前限位时，控制所述出钢机停止前进；

驱使所述出钢机后退，当所述出钢机位移量小于等于所述出钢后限位时，控制所述出钢机停止后退。

10.一种基于工业视觉识别的加热炉自动装出钢控制系统，用于端进侧出推钢式加热炉，其特征在于，所述系统包括：

炉前定位模块，用于在将钢胚推入加热炉前，控制钢胚在入炉辊道上的炉外位置以使钢胚满足入炉条件；

自动装钢模块，用于根据单组钢胚数量和钢胚尺寸计算钢胚的入炉位移量，并根据所述入炉位移量控制推钢机移动以将钢胚推入所述加热炉；

自动出钢模块，用于在将钢胚推出所述加热炉前，确定钢胚的炉内位置，并根据所述炉内位置调整推钢机以使所述钢胚满足出炉条件，并将钢胚从所述加热炉中推出。

11.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载以执行如权利要求1至9中任一项所述的加热炉自动装出钢控制方法。