一种芯棒插棒智能定位监控方法技术

本发明专利技术公开了一种芯棒插棒智能定位监控方法，包括：通过图像采集装置获取辊道图像并划定辊道基准轴线；响应于检测到毛管进入图像采集区域并固定在定位辊道上，图像采集装置开始连续图像采集并将图像数据上传至智能控制装置；使用语义分割网络模型处理图像数据以获取毛管、芯棒的坐标位置，基于毛管、芯棒的坐标位置划定中心轴线以进行定位；基于坐标位置、中心轴线以及辊道基准轴线设立多个阈值，在芯棒与毛管的非接触阶段和接触阶段分别进行实时预警判断，响应于超出任意一个阈值，智能控制装置进行报警并停止辊道运行。通过对芯棒、毛管的位置实时监测，在插棒过程中及时预警异常情况，有效降低安全风险和成本损耗。有效降低安全风险和成本损耗。有效降低安全风险和成本损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种芯棒插棒智能定位监控方法


[0001]本专利技术涉及机器视觉检测
，尤其涉及一种芯棒插棒智能定位监控方法。

技术介绍

[0002]连轧管机轧制是热轧无缝钢管生产的主要变形工序之一，圆铸坯料经过穿孔后形成毛管，毛管会通过横移小车运送至轧机前方，随后将芯棒插入毛管后通过连轧关机进行轧制形成钢管。在此过程中会出现芯棒无法插入毛管或插偏的情况，导致生产事故。并且插入的芯棒如果不对称会造成钢管损坏，所以在轧制前增加智能检测设备，实时监控芯棒进入毛管前以及芯棒穿偏的状态十分必要。
[0003]芯棒穿入毛管前定位，需监测芯棒是否能正确穿入毛管，若位置不佳则需及时反馈信息进行提前预警。芯棒插入毛管后如发生插偏、被动偏移等情况，则立刻发出信号给线动齿条使其停止运行。
[0004]因此，现有技术中存在对芯棒插棒智能定位监控方法改进的需求。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提出一种芯棒插棒智能定位监控方法，通过对芯棒、毛管的位置实时监测，在插棒过程中及时预警异常情况，有效降低安全风险和成本损耗。
[0006]基于上述目的，本专利技术实施例的提供了芯棒插棒智能定位监控方法，包括以下步骤：
[0007]通过图像采集装置获取辊道图像并划定辊道基准轴线；
[0008]响应于检测到毛管进入图像采集区域并固定在定位辊道上，图像采集装置开始连续图像采集并将图像数据上传至智能控制装置；
[0009]使用语义分割网络模型处理图像数据以获取毛管、芯棒的坐标位置，基于毛管、芯棒的坐标位置划定中心轴线以进行定位；
[0010]基于坐标位置、中心轴线以及辊道基准轴线设立多个阈值，在芯棒与毛管的非接触阶段和接触阶段分别进行实时预警判断，响应于超出任意一个阈值，智能控制装置进行报警并停止辊道运行。
[0011]在一些实施方式中，图像采集装置包括第一图像采集装置和设置第二图像采集装置，第一图像采集装置设置在辊道上方以监测所示芯棒与毛管在辊道宽度方向上的位置偏移，第二图像采集装置设置在辊道侧方以监测芯棒与毛管在辊道垂直方向上的位置偏移。
[0012]在一些实施方式中，基于语义分割网络模型处理图像数据包括：
[0013]基于图像数据输出像素级语义类别图，背景类别为0，芯棒类别为1，毛管类别为2，通过拆分语义类别对象，利用标准外接矩形进行对象框选，标准外接矩形的顶点坐标为类别对象的像素坐标，利用最小外接矩形进行对象框选，最小外接矩形所对应的中心轴线为类别对象的中心轴线。
[0014]在一些实施方式中，通过图像采集装置获取辊道图像并划定辊道基准轴线包括：
[0015]通过图像采集装置获取辊道图像，获取辊道位置坐标，基于辊道位置坐标划定辊道基准轴线。
[0016]在一些实施方式中，辊道基准轴线包括辊道长度方向轴线和辊道宽度方向轴线。
[0017]在一些实施方式中，在芯棒与毛管的非接触阶段进行实时预警判断包括：
[0018]基于芯棒、毛管的中心轴线与辊道宽度方向轴线的夹角设立第一阈值，基于芯棒、毛管的中心轴线与辊道宽度方向轴线的距离设立第二阈值，基于芯棒、毛管的中心轴线与辊道长度方向轴线夹角设立第三阈值，在连续图像采集过程中，响应于实时数据超出第一阈值和/或第二阈值和/或第三阈值，智能控制装置进行报警并停止辊道运行。
[0019]在一些实施方式中，在芯棒与毛管的接触阶段进行预警判断包括：
[0020]在辊道运行方向上，基于芯棒端点坐标位置与毛管端点坐标位置的差值设立第四阈值，响应于芯棒端点位置与毛管端点位置的实时差值超出第四阈值，智能控制装置进行报警并停止辊道运行。
[0021]在一些实施方式中，在芯棒与毛管的接触阶段进行预警判断包括：
[0022]在辊道运行方向上，基于芯棒中心轴线和毛管中心轴线夹角设立第五阈值，响应于芯棒中心轴线和毛管中心轴线的实时夹角超出第五阈值，智能控制装置进行报警并停止辊道运行。
[0023]在一些实施方式中，辊道包括输送辊道和定位辊道，毛管通过上料回转臂送入定位辊道，芯棒设置于输送辊道上通过辊道传送插入毛管。
[0024]在一些实施方式中，智能控制装置进一步配置显示器，显示器上实时显示图像信息和报警信息。
[0025]本专利技术至少具有以下有益技术效果：
[0026]本专利技术提出了一种芯棒插棒智能定位监控方法，通过视觉检测定位到芯棒和毛管的相对位置，通过比对判定出插棒过程中的异常及时进行预警并控制线动齿条停止运行。通过这种智能监控可以减少芯棒穿偏的情况，降低安全风险，还能够有效的防止芯棒穿偏后造成两侧不均的情况，降低成本损耗。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
[0028]图1为本专利技术提供的芯棒插棒智能定位监控方法实施例的示意图；
[0029]图2为本专利技术提供的芯棒插棒智能定位监控装置实施例的示意图；
[0030]图3为本专利技术提供的插棒非接触阶段辊道水平方向芯棒与毛管的位置关系实施例的示意图；
[0031]图4为本专利技术提供的插棒非接触阶段辊道垂直方向芯棒与毛管的位置关系实施例的示意图；
[0032]图5为本专利技术提供的插棒接触阶段芯棒与毛管的位置关系实施例的示意图。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术实施例进一步详细说明。
[0034]除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本专利技术
的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。
[0035]本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本专利技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0036]本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。
[0037]此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯棒插棒智能定位监控方法，其特征在于，包括：通过图像采集装置获取辊道图像并划定辊道基准轴线；响应于检测到毛管进入图像采集区域并固定在定位辊道上，图像采集装置开始连续图像采集并将图像数据上传至智能控制装置；使用语义分割网络模型处理所述图像数据以获取毛管、芯棒的坐标位置，基于所述毛管、芯棒的坐标位置划定中心轴线以进行定位；基于坐标位置、所述中心轴线以及所述辊道基准轴线设立多个阈值，在芯棒与毛管的非接触阶段和接触阶段分别进行实时预警判断，响应于超出任意一个所述阈值，所述智能控制装置进行报警并停止辊道运行。2.根据权利要求1所述的芯棒插棒智能定位监控方法，其特征在于，所述图像采集装置包括第一图像采集装置和设置第二图像采集装置，所述第一图像采集装置设置在辊道上方以监测所示芯棒与所述毛管在辊道宽度方向上的位置偏移，所述第二图像采集装置设置在辊道侧方以监测芯棒与毛管在辊道垂直方向上的位置偏移。3.根据权利要求1所述的芯棒插棒智能定位监控方法，其特征在于，基于语义分割网络模型处理所述图像数据包括：基于所述图像数据输出像素级语义类别图，背景类别为0，芯棒类别为1，毛管类别为2，通过拆分语义类别对象，利用标准外接矩形进行对象框选，标准外接矩形的顶点坐标为所述类别对象的像素坐标，利用最小外接矩形进行对象框选，最小外接矩形所对应的中心轴线为所述类别对象的中心轴线。4.根据权利要求1所述的芯棒插棒智能定位监控方法，其特征在于，通过图像采集装置获取辊道图像并划定辊道基准轴线包括：通过图像采集装置获取辊道图像，获取辊道位置坐标，基于所述辊道位置坐标划定辊道基准轴线。5.根据权利要求4所述的芯棒插棒智能定位监控...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昆鹏，邓能辉，苏成，石杰，杨朝霖，王少聪，
申请(专利权)人：北京科技大学设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：