鋼卷端面自動檢測系統

項目概述
針對生產線目前存在的鋼卷缺陷檢測問題，開展智能化無人檢測，實現鋼卷缺陷無人干預智能檢測，并與主生產線的數據交互與協作，提升鋼卷的檢測效率和缺陷識別度。
要求依托現有鋼卷自動化生產線，實現鋼卷的尺寸檢測與缺陷識別，為后臺操作人員快速提供檢測結果、同步生成檢測報告，為進一步生產線管控提供檢測數據支持。鋼卷的參數如下：
帶鋼厚度：0.35～0.65mm；
鋼卷寬度：800～1300mm；
鋼卷外徑：1100～2100mm；
鋼卷內徑：508mm；
標簽位置：來料方向的前部偏操作側；
標簽大小/內容：150mm（L）×100mm（W），ASCⅡ字符、一維條碼、二維碼等；
生產節奏：≥15分鐘/卷。

端面缺陷檢測

（1）實現鋼卷邊損檢測與識別；

（2）實現鋼卷邊裂檢測與識別；
（3）實現頭尾折疊、扁卷、松卷、塌卷的檢測與識別。

卷形尺寸檢查
（1）實現鋼卷內徑測量，具備超出設定范圍時報警功能；
（2）實現鋼卷外徑測量，具備超出設定范圍時報警功能；
（3）實現鋼卷塔型識別；
（4）實現鋼卷溢出邊識別。

標簽識別
準確識別標簽鋼卷號，判定標簽是否模糊，并與系統所發送鋼卷號進行比對，若存在錯卷進行報警。

系統簡述

系統依托現有鋼卷自動化生產線，集成六自由度機械手、高精度位移傳感器、激光測距傳感器、高性能工業相機、視覺檢測與識別算法軟件及安全圍欄等軟硬件系統，并通過檢測數據融合分析、特征學習與缺陷識別，實現鋼卷的尺寸與缺陷檢測，為后臺操作人員快速提供檢測結果、同步生成檢測報告，為進一步生產線管控提供檢測數據支持。

主要由工控機、機械手控制系統、生產線控制系統、工業PLC、工業交換機和其它I/O模塊和模擬量控制器組成，任務接受、產品檢測、數據庫管理和人機交互由工控機負責，工控機通過工業交換機與機械手控制系統、鋼卷線、傳感器、無人小車和PLC之間實現數據交互，機械手和生產線過程運行狀態通過數據采集系統實時反饋至工控機，工控機根據狀態數據和任務需求下發業務控制指令到工業PLC，PLC根據實時設備狀態數據將業務指令分解為設備可執行的調度指令，并將其按預設邏輯下發至各執行單元，實現鋼卷的智能檢測與集成控制。
在鞍座小車運動路線兩側附近分別布置端檢多功能機器人，可以在鞍座兩側分別完成鋼卷兩側端面的質量檢查和鋼卷外形檢測等功能。

視覺檢測技術
通過機器人帶動視覺技術系統對到達檢測位的鋼卷的標簽及兩側端部進行成像，并且通過對成像裝置輸出的圖像信號進行識別和檢測，確認缺陷檢測結果。

標簽識別

通過感應傳感器判斷鋼卷所處位置，在其到達拍攝區域時，通過中控系統控制機器人對鋼卷標簽位置進行整體拍照，便于粗定位識別出條碼大致位置。通過圖像識別，中控系統驅動機械臂調整相機與鋼卷間距離，移動到聚焦位置，控制相機對條碼信息進行拍照成像。通過對獲取的圖像進行全圖圖像搜索，劃分條碼和字符區域并對條碼信息進行識別，同時判斷圖像中條碼角度，根據角度信息對圖像實現預處理，便于通過標準圖像處理包實現對條形碼、二維碼、OCR的圖像識別。

端面識別

通過中控系統控制機器人對端面進行環繞式拍攝，實現對鋼卷端面各位置拍照成像。每拍攝一幅圖像，記錄當前機械人的位置，并對圖像進行處理與分析。通過對鋼卷圖像進行圖像分割，使圖像轉化為二值化圖像，再通過邊緣檢測等算法得到目標鋼卷的形狀、輪廓等信息，進而進行快速掃描、識別與判定。通過識別的結果和拍攝時機器人的位置，可在整體圖像中定位出鋼卷上缺陷位置。