飞剪高精度切黑头方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种飞剪高精度切黑头方法及系统，其中方法主要包括以下步骤：S1、获取加热炉出口处的坯料的长度和体积；S2、根据所述坯料的长度、体积、成分密度以及预定加热温度，分析得到所述坯料两端的黑头预测长度；S3、应用红外CCD摄像头重复获取多个所述坯料的黑头预测长度附近的温度分布图像；S4、对所述温度分布图像依据预设的温度阈值分别进行分析得到对应于各个温度分布图像的黑头长度值；S5、将所述黑头长度值的平均值确定为所述坯料的黑头长度；S6、依据所述黑头长度对所述坯料的黑头进行去除。其通过对坯料黑头长度的精确识别，实现了对黑头的高精度剪切，避免了坯料浪费，提高了成材率。提高了成材率。提高了成材率。

【技术实现步骤摘要】
飞剪高精度切黑头方法及系统


[0001]本专利技术涉及棒材生产轧制
，特别涉及一种飞剪高精度切黑头方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，在棒线材的生产加工过程中，坯料由加热炉出来后，由于头部温降比较大，导致黑头的产生，对轧机设备有冲击、磨损，一般是通过飞剪剪切一定长度，将黑头去掉，但是目前由于不能准确测量黑头部分的长度，往往会多剪切一些(通常规定统一剪切掉20公分)，浪费了坯料，降低了成材率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0004]本专利技术还有一个目的是提供一种飞剪高精度切黑头方法，通过对坯料黑头长度的精确识别，实现了对黑头的高精度剪切，避免了坯料浪费，提高了成材率。
[0005]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种飞剪高精度切黑头方法，其中，主要包括以下步骤：
[0006]S1、获取加热炉出口处的坯料的长度和体积；
[0007]S2、根据所述坯料的长度、体积、成分密度以及预定加热温度，分析得到所述坯料两端的黑头预测长度；
[0008]S3、应用红外CCD摄像头重复获取多个所述坯料的黑头预测长度附近的温度分布图像；
[0009]S4、对所述温度分布图像依据预设的温度阈值分别进行分析得到对应于各个温度分布图像的黑头长度值；
[0010]S5、将所述黑头长度值的平均值确定为所述坯料的黑头长度；
[0011]S6、依据所述黑头长度对所述坯料的黑头进行去除。
[0012]优选的是，所述的飞剪高精度切黑头方法中，步骤S1中，获取加热炉出口处的坯料的长度的具体方法为：
[0013]S1.1、通过沿坯料长度方向在坯料的侧上方设置的多台拍摄区域有交叉的相机构成的双目视觉系统，在规定时间周期内获取坯料的图像；
[0014]S1.2、对相邻相机获取的图像进行分析，并结合所述时间周期，将相邻相机获取的图像进行无缝拼接，得到所述坯料的长度。
[0015]优选的是，所述的飞剪高精度切黑头方法中，步骤S1中，获取加热炉出口处的坯料的体积的具体方法为：通过设置在坯料前后断头位置的工业相机获取坯料的端面图像，根据端面图像分析计算得到坯料的截面积，利用所述坯料的截面积和长度计算得到坯料的体积。
[0016]优选的是，所述的飞剪高精度切黑头方法中，步骤S4中，所述温度阈值根据坯料的
加工现场对坯料坯头低温范围的要求，结合加工现场的工艺条件和被测量坯料工作段的环境情况来确定。
[0017]一种飞剪高精度切黑头系统，主要包括：
[0018]长度测量单元，其设置在加热炉出口辊道上；所述长度测量单元用于准确测量加热炉出口处的坯料的长度；
[0019]体积获取单元，其设置在加热炉出口处；所述体积获取单元用于获取所述坯料的体积；
[0020]红外CCD摄像头，其设置在所述加热炉出口处的上；所述红外CCD摄像头用于获取所述坯料的温度分布图像；
[0021]工控机构，其包括相互连接的显示屏和主控单元；所述主控单元分别连接于所述长度测量单元、体积获取单元和红外CCD摄像头；所述主控单元根据所述坯料的长度、体积、成分密度以及预定加热温度，分析得到所述坯料两端的黑头预测长度，而后根据所述温度分布图像依据预设的温度阈值分别进行分析得到对应于各个温度分布图像的黑头长度值，以及将所述黑头长度值的平均值确定为所述坯料的黑头长度，即分析得到所述坯料的剪切位置和长度，且在所述显示屏上进行显示；
[0022]执行单元，其根据所述主控单元得到的剪切位置和长度数据对所述坯料进行剪切。
[0023]优选的是，所述的飞剪高精度切黑头系统中，所述长度测量单元由不少于4台相机组成；其中至少两台相机分别对称设置于所述坯料两端的斜下方；剩余所述相机设置于所述坯料的侧方。
[0024]优选的是，所述的飞剪高精度切黑头系统中，所述体积获取单元由工业相机和测距仪组成，以通过目镜识别结合图像亚像素分割及图像测量获取加热炉出口处的坯料的体积。
[0025]优选的是，所述的飞剪高精度切黑头系统中，所述主控单元连接于所述工业相机，以将由所述工业相机获取的所述坯料的图像在所述显示屏上显示；且在所述坯料的图像上标记所述坯料的剪切位置。
[0026]优选的是，所述的飞剪高精度切黑头系统中，所述显示屏上还设置有连接于所述主控单元的人机交互界面，以在所述人机交互界面上对所述显示屏上的显示内容进行操作。
[0027]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0028]本专利技术通过坯料的长度、体积、成分密度，以及预定加热温度首先分析得到所述坯料的黑头预测长度，然后再在黑头预测长度的指导下，利用红外CCD摄像头拍摄多组黑头预测长度附近的温度分布图像，从而利用对多组温度分布图像以及预设的温度阈值达到精准分析得到坯料的黑头长度，实现了对坯料黑头长度更精确的识别，进而对黑头高精度剪切，避免了坯料浪费，提高了成材率。
[0029]通过红外CCD摄像头的应用，即采用了窄带滤波红外CCD测温技术，可以获取高精度的坯料温度分布图像，使得对于黑头长度的温度分辨率<3℃，测温精度：<1％，进一步提高了对黑头的识别精度。
[0030]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本
专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0031]图1为本专利技术所述的飞剪高精度切黑头方法的流程图；
[0032]图2为本专利技术所述的飞剪高精度切黑头系统的框架结构图；
[0033]图3为本专利技术所述的飞剪高精度切黑头系统的长度测量单元以及体积获取单元的测量原理示意图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0035]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0036]如图1所示，本专利技术提供一种飞剪高精度切黑头方法，主要包括以下步骤：
[0037]S1、获取加热炉出口处的坯料的长度和体积；
[0038]S2、根据所述坯料的长度、体积、成分密度以及预定加热温度，分析得到所述坯料两端的黑头预测长度；
[0039]S3、应用红外CCD摄像头重复获取多个所述坯料的黑头预测长度附近的温度分布图像；
[0040]S4、对所述温度分布图像依据预设的温度阈值分别进行分析得到对应于各个温度分布图像的黑头长度值；
[0041]S5、将所述黑头长度值的平均值确定为所述坯料的黑头长度；
[0042]S6、依据所述黑头长度对所述坯料的黑头进行去除。
[0043]在上述方案中，坯料黑头是用于坯料出加热炉后，由于头部温降比较大所导致的，且坯料的长度、体积、成分密度，以及在加热炉内的预定加热温度对坯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞剪高精度切黑头方法，其中，主要包括以下步骤：S1、获取加热炉出口处的坯料的长度和体积；S2、根据所述坯料的长度、体积、成分密度以及预定加热温度，分析得到所述坯料两端的黑头预测长度；S3、应用红外CCD摄像头重复获取多个所述坯料的黑头预测长度附近的温度分布图像；S4、对所述温度分布图像依据预设的温度阈值分别进行分析得到对应于各个温度分布图像的黑头长度值；S5、将所述黑头长度值的平均值确定为所述坯料的黑头长度；S6、依据所述黑头长度对所述坯料的黑头进行去除。2.如权利要求1所述的飞剪高精度切黑头方法，其中，步骤S1中，获取加热炉出口处的坯料的长度的具体方法为：S1.1、通过沿坯料长度方向在坯料的侧上方设置的多台拍摄区域有交叉的相机构成的双目视觉系统，在规定时间周期内获取坯料的图像；S1.2、对相邻相机获取的图像进行分析，并结合所述时间周期，将相邻相机获取的图像进行无缝拼接，得到所述坯料的长度。3.如权利要求2所述的飞剪高精度切黑头方法，其中，步骤S1中，获取加热炉出口处的坯料的体积的具体方法为：通过设置在坯料前后断头位置的工业相机获取坯料的端面图像，根据端面图像分析计算得到坯料的截面积，利用所述坯料的截面积和长度计算得到坯料的体积。4.如权利要求1所述的飞剪高精度切黑头方法，其中，步骤S4中，所述温度阈值根据坯料的加工现场对坯料坯头低温范围的要求，结合加工现场的工艺条件和被测量坯料工作段的环境情况来确定。5.一种飞剪高精度切黑头系统，其中，主要包括：长度测量单元，其设置在加热炉出口辊道上；所述长度测量单元用于准确测量加热炉出口处的坯料的长度；体积获取单元，其设置在加热炉出口处；所述体积获取单元用于获...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文宇，张一凡，孙子昕，尤宝旺，
申请(专利权)人：北京佰能盈天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：