鋼卷端面自動檢測系統(tǒng)

項目概述
針對生產(chǎn)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(xiàn)鋼卷缺陷無人干預(yù)智能檢測，并與主生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)交互與協(xié)作，提升鋼卷的檢測效率和缺陷識別度。
要求依托現(xiàn)有鋼卷自動化生產(chǎn)線，實現(xiàn)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(jié)果、同步生成檢測報告，為進(jìn)一步生產(chǎn)線管控提供檢測數(shù)據(jù)支持。鋼卷的參數(shù)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(nèi)徑：508mm；
標(biāo)簽位置：來料方向的前部偏操作側(cè)；
標(biāo)簽大小/內(nèi)容：150mm（L）×100mm（W），ASCⅡ字符、一維條碼、二維碼等；
生產(chǎn)節(jié)奏：≥15分鐘/卷。

端面缺陷檢測

（1）實現(xiàn)鋼卷邊損檢測與識別；

（2）實現(xiàn)鋼卷邊裂檢測與識別；
（3）實現(xiàn)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(xiàn)鋼卷內(nèi)徑測量，具備超出設(shè)定范圍時報警功能；
（2）實現(xiàn)鋼卷外徑測量，具備超出設(shè)定范圍時報警功能；
（3）實現(xiàn)鋼卷塔型識別；
（4）實現(xiàn)鋼卷溢出邊識別。

標(biāo)簽識別
準(zhǔn)確識別標(biāo)簽鋼卷號，判定標(biāo)簽是否模糊，并與系統(tǒng)所發(fā)送鋼卷號進(jìn)行比對，若存在錯卷進(jìn)行報警。

系統(tǒng)簡述

系統(tǒng)依托現(xiàn)有鋼卷自動化生產(chǎn)線，集成六自由度機(jī)械手、高精度位移傳感器、激光測距傳感器、高性能工業(yè)相機(jī)、視覺檢測與識別算法軟件及安全圍欄等軟硬件系統(tǒng)，并通過檢測數(shù)據(jù)融合分析、特征學(xué)習(xí)與缺陷識別，實現(xiàn)鋼卷的尺寸與缺陷檢測，為后臺操作人員快速提供檢測結(jié)果、同步生成檢測報告，為進(jìn)一步生產(chǎn)線管控提供檢測數(shù)據(jù)支持。

主要由工控機(jī)、機(jī)械手控制系統(tǒng)、生產(chǎn)線控制系統(tǒng)、工業(yè)PLC、工業(yè)交換機(jī)和其它I/O模塊和模擬量控制器組成，任務(wù)接受、產(chǎn)品檢測、數(shù)據(jù)庫管理和人機(jī)交互由工控機(jī)負(fù)責(zé)，工控機(jī)通過工業(yè)交換機(jī)與機(jī)械手控制系統(tǒng)、鋼卷線、傳感器、無人小車和PLC之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，機(jī)械手和生產(chǎn)線過程運行狀態(tài)通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實時反饋至工控機(jī)，工控機(jī)根據(jù)狀態(tài)數(shù)據(jù)和任務(wù)需求下發(fā)業(yè)務(wù)控制指令到工業(yè)PLC，PLC根據(jù)實時設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)將業(yè)務(wù)指令分解為設(shè)備可執(zhí)行的調(diào)度指令，并將其按預(yù)設(shè)邏輯下發(fā)至各執(zhí)行單元，實現(xiàn)鋼卷的智能檢測與集成控制。
在鞍座小車運動路線兩側(cè)附近分別布置端檢多功能機(jī)器人，可以在鞍座兩側(cè)分別完成鋼卷兩側(cè)端面的質(zhì)量檢查和鋼卷外形檢測等功能。

視覺檢測技術(shù)
通過機(jī)器人帶動視覺技術(shù)系統(tǒng)對到達(dá)檢測位的鋼卷的標(biāo)簽及兩側(cè)端部進(jìn)行成像，并且通過對成像裝置輸出的圖像信號進(jìn)行識別和檢測，確認(rèn)缺陷檢測結(jié)果。

標(biāo)簽識別

通過感應(yīng)傳感器判斷鋼卷所處位置，在其到達(dá)拍攝區(qū)域時，通過中控系統(tǒng)控制機(jī)器人對鋼卷標(biāo)簽位置進(jìn)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(tǒng)驅(qū)動機(jī)械臂調(diào)整相機(jī)與鋼卷間距離，移動到聚焦位置，控制相機(jī)對條碼信息進(jìn)行拍照成像。通過對獲取的圖像進(jìn)行全圖圖像搜索，劃分條碼和字符區(qū)域并對條碼信息進(jìn)行識別，同時判斷圖像中條碼角度，根據(jù)角度信息對圖像實現(xiàn)預(yù)處理，便于通過標(biāo)準(zhǔn)圖像處理包實現(xiàn)對條形碼、二維碼、OCR的圖像識別。

端面識別

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