CN117446441A - 一种板坯传输纠偏的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种板坯传输纠偏的控制方法及系统，属于物料传输纠偏的技术领域，该控制方法包括：板坯在传输区传输时，采集板坯的运动图像；基于所述运动图像，判断板坯在传输过程中是否发生偏移；若是，则在所述板坯到达纠偏区时，判断后续板坯与当前板坯的距离值是否小于距离阈值，若否，则直接控制所述纠偏区进行纠偏，若是，则控制所述纠偏区进行纠偏，且控制所述传输区降低传输速度。由于切割区切割之间对板坯进行了纠偏，因此降低了切割的误差率。

Description

一种板坯传输纠偏的控制方法及系统

技术领域

本申请涉及物料传输纠偏的技术领域，尤其是涉及一种板坯传输纠偏的控制方法及系统。

背景技术

相关技术中，公开号为CN112394678A，公开日为2021-02-23的专利公开了一种用于检测板坯切割跑偏的控制方法：

在输送辊道的一侧距辊道边部1m处安装两个激光测距传感器，两个激光测距传感器用以测量同一块子坯，两个激光测距传感器的信号处理模块都接入PLC系统；根据切割机切割子坯长度规格(2600～4700mm)和现场安装条件，设定两个激光测距传感器之间的间距为1.5m；切割机切割子坯完成后，切割机向上位机PLC发出板坯切割完成的信号，后输送辊道自动低速前进，此时，两个激光测距传感器开始测量各自到子坯边部的距离，并将数据传输至PLC进行比较计算；若两个数据间差值的绝对值小于等于设定值，输送辊道则自动输送子坯至下一工序，反之，则判断子坯跑偏，输送辊道停止运行。

虽然相关技术是对切割中的板坯进行纠偏，但是在实际传输中，板坯会由于人工上料的原因或者是传输装置的原因会在传输过程中跑偏，从而导致切割时，板坯就已经偏移的情况发生，从而导致切割误差较大。

发明内容

为了降低切割误差，本申请提供一种板坯传输纠偏的控制方法及系统。

第一方面，本申请提供的一种板坯传输纠偏的控制方法，采用如下技术方案：

一种板坯传输纠偏的控制方法，包括：

板坯在传输区传输时，采集板坯的运动图像；

基于所述运动图像，判断板坯在传输过程中是否发生偏移；

若是，则在所述板坯到达纠偏区时，判断后续板坯与当前板坯的距离值是否小于距离阈值，若否，则直接控制所述纠偏区进行纠偏，若是，则控制所述纠偏区进行纠偏，且控制所述传输区降低传输速度。

通过采用上述技术方案，在板坯通过传输区连续传输时，采集板坯的运动图像，而后通过该运动图像，判断板坯在传输过程中是否发生偏移，若是，则在板坯到达纠偏区时，判断后续板坯与当前板坯的距离是否小于预设的距离阈值，若否，则直接控制纠偏区进行纠偏，若是，则控制纠偏区进行纠偏，且控制传输区降低传输速度，从而使得有充足的时间对板坯进行纠偏，避免相邻板坯之间造成影响；由于切割区切割之间对板坯进行了纠偏，因此降低了切割的误差率。

可选的，所述纠偏区的纠偏步骤为：

获取板坯的偏移角度；

判断所述偏移角度是否小于预设偏移角度阈值；

若是，则控制纠偏平台转动；

若否，则调节传输机构的间距。

通过采用上述技术方案，纠偏区存在两种纠偏结构，分别为纠偏平台转动和传输机构间距调节；若是偏移角度比较小，则通过控制纠偏平台进行转动，转动角度不大即可实现纠偏，纠偏速度快，且不会影响后续板坯的传输；若是偏移角度比较小时，通过调节传输机构的间距进行纠偏，一方面纠偏速度会比较慢，另一方面，传输机构的间距需要与板坯进行适配，才能实现对板坯的纠偏，因此，若是想要后续的板坯进入纠偏区，则需要传输机构再复位，比较麻烦，因此只有在偏移角度比较大时，比较适合调节传输机构的间距，若是采用控制纠偏平台转动的方式，则纠偏平台转动的角度会比较大，因此有可能造成板坯与传输机构之间的碰撞，传输机构的间距无法实现板坯转动的情况发生；因此根据偏移角度判断采用纠偏方式，纠偏成功率高。

可选的，基于所述运动图像，判断板坯在传输过程中是否发生偏移的具体步骤包括：

实时获取板坯运动的实时图像；

将所述实时图像与标准图像进行比对，若两者不相同，则判断板坯发生偏移；所述标准图像为板坯正常输送时的图像。

可选的，获取板坯的偏移角度的具体步骤包括：

在所述标准图像中构建二维直角坐标系；

识别所述标准图像中板坯特征，并确定一个标准点和一个参考点；

根据所述二维直角坐标系，获得所述标准点的标准坐标和所述参考点的参考坐标；

在板坯发生偏移后，将实时图像代入所述二维直角坐标系，在所述参考坐标不变情况下，获得所述标准点的实际坐标；

结合所述实际坐标和所述标准坐标，计算获得板坯的偏移角度。

可选的，所述控制方法还包括：

在切割区完成板坯切割后，调取板坯偏移的图像；

根据图像判断板坯偏移的偏移时间；

根据所述偏移时间，确定并生成偏移原因。

通过采用上述技术方案，根据偏移时间确定偏移原因，从而能够制定相应的解决方案，进一步降低板坯偏移的情况。

第二方面,本申请提供了一种板坯传输纠偏的控制系统,采用如下技术方案：

一种板坯传输纠偏的控制系统，包括：

图像采集模块，用于在板坯在传输区传输时，采集板坯的运动图像；

判断模块，基于所述运动图像，判断板坯在传输过程中是否发生偏移；若是，则在板坯达到纠偏区时，继续判断后续板坯与当前板坯的距离值是否小于距离阈值；

控制模块，用于在所述距离值小于所述距离阈值时，控制所述纠偏区进行纠偏，且控制所述传输区降低传输速度；用于在所述距离值大于或等于所述距离阈值时，控制所述纠偏区进行纠偏。

通过采用上述技术方案，在板坯通过传输区连续传输时，图像采集模块采集板坯的运动图像，而后判断模块通过该运动图像，判断板坯在传输过程中是否发生偏移，若是，则在板坯到达纠偏区时，判断后续板坯与当前板坯的距离是否小于预设的距离阈值，若否，则控制模块直接控制纠偏区进行纠偏，若是，则控制模块控制纠偏区进行纠偏，且控制传输区降低传输速度，从而使得有充足的时间对板坯进行纠偏，避免相邻板坯之间造成影响；由于切割区切割之间对板坯进行了纠偏，因此降低了切割的误差率。

可选的，所述控制系统还包括：

偏移角度获取模块，用于获取板坯的偏移角度；所述判断模块用于判断所述偏移角度是否小于预设偏移角度阈值；

纠偏平台，在所述偏移角度小于所述偏移角度阈值时，所述控制模块控制所述纠偏平台转动；

调节组件，在所述偏移角度大于或等于所述偏移角度阈值时，所述控制模块控制所述调节组件调节传输机构的间距。

通过采用上述技术方案，根据偏移角度判断采用纠偏方式，纠偏成功率高。

可选的，所述传输机构包括辊式输送机；所述控制系统还包括：

旋转底座，与所述纠偏平台固定连接，所述纠偏平台设置于所述辊式输送机中部，且靠近切割区；

电动推杆，伸缩端与所述旋转底座固定连接，固定端安装于所述辊式输送机机架上；

驱动电机，安装于所述旋转底座上，输出轴同轴固定连接有驱动主齿轮；所述旋转底座上同轴固定连接有驱动从齿轮，所述驱动主齿轮与所述驱动从齿轮啮合；所述控制模块分别与所述电动推杆、所述驱动电机和所述辊式输送机连接。

通过采用上述技术方案，控制模块控制电动推杆伸张，从而使得纠偏平台高于传输辊，而后控制驱动电机启动，驱动电机驱动旋转底座转动，从而使得纠偏平台转动，对板坯进行纠偏。

可选的，所述调节组件包括：

纠偏板，设置有两个，分别滑移连接于所述辊式输送机机架的两端，且靠近切割区设置；

滑移气缸，设置有两组，每组活塞杆分别与对应侧的所述纠偏板固定连接，用于驱动所述纠偏板的滑移；所述控制模块与两组所述滑移气缸连接。

通过采用上述技术方案，在调节辊式输送机间距时，控制模块控制两滑移气缸同步伸张，从而使得两纠偏板相向滑移，从而实现对板坯的纠偏。

综上所述，本申请存在至少以下有益效果：

1、通过采集板坯的运动图像，并判断板坯在传输过程中是否发生偏移，进而在偏移时，根据后续板坯与当前板坯的距离值，从而采用合适的方式对板坯进行纠偏，从而能够降低切割的误差率。

2、通过调取板坯偏移的图像，再根据图像判断板坯偏移的偏移时间，从而确定并生成偏移原因，从而能够制定相应的解决方案，进一步降低板坯偏移的情况。

附图说明

图1是本申请方法实施例一实施方式的流程框图；

图2是S120一具体步骤的流程框图；

图3是本申请方法实施例另一实施方式的流程框图；

图4是S210一具体步骤的流程框图；

图5是本申请方法实施例再一实施方式的流程框图；

图6是本申请系统实施例一实施方式结构框图；

图7是本申请辊式输送机与切割头之间连接关系的结构示意图；

图8是控制纠偏平台升降和转动结构的结构示意图。

附图标记说明：101、图像采集模块；102、判断模块；103、控制模块；104、偏移角度获取模块；105、纠偏平台；106、调节组件；107、辊式输送机；108、电动推杆；109、旋转底座；110、驱动电机；111、驱动主齿轮；112、驱动从齿轮；113、纠偏板；114、滑移气缸；115、坐标系构建模块；116、坐标点选取模块；117、坐标获取模块；118、坐标转换模块；119、图像调取模块；120、原因生成模块。

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1-附图8，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。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。

本申请一实施例公开一种板坯传输纠偏的控制方法。参照图1，作为该控制方法的一实施方式，该控制方法可以包括S110-S160：

S110，板坯在传输区传输时，采集板坯的运动图像；

S120，基于运动图像，判断板坯在传输过程中是否发生偏移；

S130，若否，则返回S120；

S140，若是，则在板坯到达纠偏区时，判断后续板坯与当前板坯的距离值是否小于距离阈值；

S150，若否，则直接控制纠偏区进行纠偏；

S160，若是，则控制纠偏区进行纠偏，且控制传输区降低传输速度。

具体地，以火焰切割机为例，将含有切割机构的区域划分为切割区，将板坯传输机构划分为传输区和纠偏区，其中纠偏区靠近切割区。在火焰切割机上安装有图像采集设备，例如摄像头，摄像头能够对整个传输区和纠偏区进行监控。

参照图2，S120的一具体步骤可以包括S121-S123：

S121，实时获取板坯运动的实时图像；

S122，将实时图像与标准图像进行比对；

S123，若两者不相同，则判断板坯发生偏移。

具体地，标准图像为板坯正常输送（未偏移）时的图像，在采集到板坯运动的实时图像后，可以通过特征比对，将实时图像与标准图像进行比对。其中，实时图像包含采集的时间点。实时图像与标准图像不相同包括两者无法重合。

参照图3，对于纠偏区进行纠偏的具体步骤可以包括S210-S240：

S210，获取板坯的偏移角度；

S220，判断偏移角度是否小于预设偏移角度阈值；

S230，若是，则控制纠偏平台转动；

S240，若否，则调节传输机构的间距。

参照图4，S210的一具体步骤可以包括S211-S215：

S211，在标准图像中构建二维直角坐标系；

S212，识别标准图像中板坯特征，并确定一个标准点和一个参考点；

S213，根据二维直角坐标系，获得标准点的标准坐标和参考点的参考坐标；

S214，在板坯发生偏移后，将实时图像代入二维直角坐标系，在参考坐标不变情况下，获得标准点的实际坐标；

S215，结合实际坐标和标准坐标，计算获得板坯的偏移角度。

具体地，例如板坯对角一个作为标准点，一个作为参考点；其中，标准坐标为（4,4），参考点为（1,1）；实时图像代入二维直角坐标系后，板坯参考点不变即还是（1,1），而后再获得实际坐标（5,3），则根据勾股定理可得偏移角度。若是偏移角度小于偏移角度阈值，则说明通过控制纠偏平台转动，进行微调，即可使得板坯纠正；若是偏移角度不小于偏移角度阈值，则说明板坯偏移较大，纠偏平台需要转动较大的角度才能实现纠偏，而由于板坯转动有限，因此可以直接调节传输机构的间距，从而实现对板坯的快速纠偏。

参照图5，作为该控制方法的另一实施方式，该控制方法还可以包括S310-S330：

S310，在切割区完成对板坯切割后，调取板坯偏移的图像；

S320，根据图像判断板坯偏移的偏移时间；

S330，根据偏移时间，确定并生成偏移原因。

具体地，在板坯传输过程中，采集的板坯的运动图像均存储于图像库中，在切割完成后，可以调取图像库中板坯发生偏移的图像，每张图像均与采集时间点关联；查找到第一张板坯发生偏移的图像，然后根据关联的时间点判断板坯是在传输开始就已经偏移还是在传输过程中偏移；若是在传输开始就已经偏移，则确定偏移原因为人工原因，若是在传输过程中偏移，则确定偏移原因为传输机构原因，有可能是传输机构两端高低不一，也有可能是传输辊上有附着的杂物，导致两端高度不一样。需要说明的是，本申请偏移不包括板坯与传输机构机架抵接的情况。

本实施例的实施原理为：

在板坯通过传输区连续传输时，采集板坯的运动图像，而后通过该运动图像，判断板坯在传输过程中是否发生偏移，若是，则在板坯到达纠偏区时，判断后续板坯与当前板坯的距离是否小于预设的距离阈值，若否，则直接控制纠偏区进行纠偏，若是，则控制纠偏区进行纠偏，且控制传输区降低传输速度；在控制纠偏区进行纠偏时，获取板坯的偏移角度；判断所述偏移角度是否小于预设偏移角度阈值；若是，则控制纠偏平台转动；若否，则调节传输机构的间距；在切割区完成板坯切割后，调取板坯偏移的图像，并根据图像判断板坯偏移的偏移时间，而后根据偏移时间，确定并生成偏移原因。

基于上述方法实施例，本申请第二实施例公开一种板坯传输纠偏的控制系统。参照图6，该控制系统还可以包括：

图像采集模块101，用于在板坯在传输区传输时，采集板坯的运动图像；

判断模块102，基于运动图像，判断板坯在传输过程中是否发生偏移；若是，则在板坯达到纠偏区时，继续判断后续板坯与当前板坯的距离值是否小于距离阈值；

控制模块103，用于在距离值小于距离阈值时，控制纠偏区进行纠偏，且控制传输区降低传输速度；用于在距离值大于或等于距离阈值时，控制纠偏区进行纠偏。

该控制系统还可以包括：

偏移角度获取模块104，用于获取板坯的偏移角度；判断模块102用于判断偏移角度是否小于预设偏移角度阈值；

纠偏平台105，在偏移角度小于偏移角度阈值时，控制模块103控制纠偏平台105转动；

调节组件106，在偏移角度大于或等于偏移角度阈值时，控制模块103控制调节组件106调节传输机构的间距。

参照图7和图8，传输机构包括辊式输送机107；控制系统还包括：

旋转底座109，与纠偏平台105固定连接，纠偏平台105设置于辊式输送机107中部，且靠近切割区；

电动推杆108，伸缩端与旋转底座109固定连接，固定端安装于辊式输送机107机架上；

驱动电机110，通过螺栓安装于旋转底座109上，输出轴同轴固定连接有驱动主齿轮111；旋转底座109上同轴固定连接有驱动从齿轮112，驱动主齿轮111与驱动从齿轮112啮合；控制模块103分别与电动推杆108、驱动电机110和辊式输送机107连接。

调节组件106包括：

纠偏板113，设置有两个，分别滑移连接于辊式输送机107机架的两端，且靠近切割区设置；

滑移气缸114，设置有两组，分布于辊式输送机107两侧，每组均有两个；一组的活塞杆分别与对应侧的纠偏板113固定连接，用于驱动纠偏板113的滑移；控制模块103与两滑移气缸114连接。

参照图6，图像采集模块101在实时获取板坯运动的实时图像后，判断模块102将实时图像与标准图像进行比对，从而判断板坯是否发生偏移。

另外，该控制系统还可以包括：

坐标系构建模块115，用于在标准图像中构建二维直角坐标系；

坐标点选取模块116，用于识别标准图像中板坯特征，并确定一个标准点和一个参考点；

坐标获取模块117，用于根据二维直角坐标系，获得标准点的标准坐标；

坐标转换模块118，用于在板坯发生偏移后，将实时图像代入二维直角坐标系，以使参考点不变，坐标获取模块117户获取标准点的实际坐标；

偏移角度获取模块104结合实际坐标和标准坐标，计算获得板坯的偏移角度。

该控制系统还可以包括：

图像调取模块119，用于在切割区完成对板坯切割后，调取板坯偏移的图像；判断模块102根据图像判断板坯偏移的偏移时间；

原因生成模块120，用于根据偏移时间，确定并生成偏移原因。

本实施例的实施原理为：

在板坯通过传输区连续传输时，图像采集模块101采集板坯的运动图像，而后判断模块102通过该运动图像，判断板坯在传输过程中是否发生偏移，若是，则在板坯到达纠偏区时，判断后续板坯与当前板坯的距离是否小于预设的距离阈值，若否，则控制模块103直接控制纠偏区进行纠偏，若是，则控制模块103控制纠偏区进行纠偏，且控制传输区降低传输速度；在控制纠偏区进行纠偏时，偏移角度获取模块104获取板坯的偏移角度；判断模块102判断所述偏移角度是否小于预设偏移角度阈值；若是，则控制模块103控制纠偏平台105转动；若否，则控制模块103控制调节组件106调节传输机构的间距；在切割区完成板坯切割后，图像调取模块119调取板坯偏移的图像，判断模块102根据图像判断板坯偏移的偏移时间，而后原因生成模块120根据偏移时间，确定并生成偏移原因。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依次限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (9)

1.一种板坯传输纠偏的控制方法，其特征在于，包括：

板坯在传输区传输时，采集板坯的运动图像；

基于所述运动图像，判断板坯在传输过程中是否发生偏移；

若是，则在所述板坯到达纠偏区时，判断后续板坯与当前板坯的距离值是否小于距离阈值，若否，则直接控制所述纠偏区进行纠偏，若是，则控制所述纠偏区进行纠偏，且控制所述传输区降低传输速度。

2.根据权利要求1所述的一种板坯传输纠偏的控制方法，其特征在于，所述纠偏区的纠偏步骤为：

获取板坯的偏移角度；

判断所述偏移角度是否小于预设偏移角度阈值；

若是，则控制纠偏平台转动；

若否，则调节传输机构的间距。

3.根据权利要求1所述的一种板坯传输纠偏的控制方法，其特征在于，基于所述运动图像，判断板坯在传输过程中是否发生偏移的具体步骤包括：

实时获取板坯运动的实时图像；

将所述实时图像与标准图像进行比对，若两者不相同，则判断板坯发生偏移；所述标准图像为板坯正常输送时的图像。

4.根据权利要求2所述的一种板坯传输纠偏的控制方法，其特征在于，获取板坯的偏移角度的具体步骤包括：

在所述标准图像中构建二维直角坐标系；

识别所述标准图像中板坯特征，并确定一个标准点和一个参考点；

根据所述二维直角坐标系，获得所述标准点的标准坐标和所述参考点的参考坐标；

在板坯发生偏移后，将实时图像代入所述二维直角坐标系，在所述参考坐标不变情况下，获得所述标准点的实际坐标；

结合所述实际坐标和所述标准坐标，计算获得板坯的偏移角度。

5.根据权利要求1所述的一种板坯传输纠偏的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在切割区完成板坯切割后，调取板坯偏移的图像；

根据图像判断板坯偏移的偏移时间；

根据所述偏移时间，确定并生成偏移原因。

6.一种板坯传输纠偏的控制系统，其特征在于，包括：

图像采集模块（101），用于在板坯在传输区传输时，采集板坯的运动图像；

判断模块（102），基于所述运动图像，判断板坯在传输过程中是否发生偏移；若是，则在板坯达到纠偏区时，继续判断后续板坯与当前板坯的距离值是否小于距离阈值；

控制模块（103），用于在所述距离值小于所述距离阈值时，控制所述纠偏区进行纠偏，且控制所述传输区降低传输速度；用于在所述距离值大于或等于所述距离阈值时，控制所述纠偏区进行纠偏。

7.根据权利要求6所述的一种板坯传输纠偏的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：

偏移角度获取模块（104），用于获取板坯的偏移角度；所述判断模块（102）用于判断所述偏移角度是否小于预设偏移角度阈值；

纠偏平台（105），在所述偏移角度小于所述偏移角度阈值时，所述控制模块（103）控制所述纠偏平台（105）转动；

调节组件（106），在所述偏移角度大于或等于所述偏移角度阈值时，所述控制模块（103）控制所述调节组件（106）调节传输机构的间距。

8.根据权利要求7所述的一种板坯传输纠偏的控制系统，其特征在于，所述传输机构包括辊式输送机（107）；所述控制系统还包括：

旋转底座（109），与所述纠偏平台（105）固定连接，所述纠偏平台（105）设置于所述辊式输送机（107）中部，且靠近切割区；

电动推杆（108），伸缩端与所述旋转底座（109）固定连接，固定端安装于所述辊式输送机（107）机架上；

驱动电机（110），安装于所述旋转底座（109）上，输出轴同轴固定连接有驱动主齿轮（111）；所述旋转底座（109）上同轴固定连接有驱动从齿轮（112），所述驱动主齿轮（111）与所述驱动从齿轮（112）啮合；所述控制模块（103）分别与所述电动推杆（108）、所述驱动电机（110）和所述辊式输送机（107）连接。

9.根据权利要求8所述的一种板坯传输纠偏的控制系统，其特征在于，所述调节组件（106）包括：

纠偏板（113），设置有两个，分别滑移连接于所述辊式输送机（107）机架的两端，且靠近切割区设置；

滑移气缸（114），设置有两组，每组活塞杆分别与对应侧的所述纠偏板（113）固定连接，用于驱动所述纠偏板（113）的滑移；所述控制模块（103）与两组所述滑移气缸（114）连接。