在线切割机上的钢板轮廓提取装置及其提取方法制造方法及图纸

在线切割机上的钢板轮廓提取装置及其提取方法，所述装置，包括：移动体和设于移动体上的激光光源部件和扫描相机，所述激光光源部件用于在钢板边缘投射至少两条相交成夹角的激光光带，所述扫描相机扫描在激光光带照射下的钢板边缘的图像，从图像中提取钢板边缘的轮廓点。进一步地，所述激光光带为两条。进一步地，所述两条激光光带的夹角为９０度。所述方法，包括：１）激光光源投射步骤，在钢板边缘投射至少两条相交成夹角的激光光带；２）轮廓点提取步骤，扫描在激光光带照射下的钢板边缘的图像，从图像中提取钢板边缘的轮廓点。本发明专利技术具有扫描速度快、扫描精度高的优点，可显著提高钢板轮廓点提取的成功率，并且形成的钢板轮廓曲线更精确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于切割
，特别涉及一种在线切割机上的钢板轮廓提取装置及其提取方法。
技术介绍
为了满足厚板厂成品切割机工艺对自动化程度和工厂信息化的要求，在整个切割 生产工艺过程中，母板轮廓扫描是至关重要的工艺步骤。 母板轮廓扫描方式比较多，真正能够应用的比较典型的目前只有红外扫描，但经 生产实践证明，这种技术效率比较低，对钢板边缘检测必须进行"Z"字型扫描，整个钢板的 扫描路径成倍增加。以长宽为10mX5m(LXW)为例，整个扫描周期为30分钟(min)。扫描 速度为l米/分钟(m/min)，并且该设备故障率比较高。大部分钢厂都已停用该类设备，取 而代之的是手动方式，这种方式不能很好地适应工厂信息化对设备的要求。 中国专利局公开的申请号为200810188418. 4，名称为轮廓提取装置和轮廓提取方 法的专利技术专利申请，其采用的技术方案是，拍摄物体图像，通过实施滤波而进行二值化，由 此提取轮廓点。以将轮廓点为顶点的方式对图像进行德洛内分割(Dela皿ay division)，指 定物体内部的点。从指定的点开始朝向德洛内三角形的边进行搜索，如果接触到规定长度 以上的边则越过边而继续进行搜索，如果接触到不足规定长度的边，则中止越过边的搜索。 连接不足规定长度的边作为物体的轮廓。这种方法受环境光的影响，拍摄物体所得的图像 时好时坏，采用滤波后再二值化的方法，成功提取物体轮廓点的机率低，并且容易出错；提 取到的轮廓点后形成的轮廓曲线不够精确差。 由于钢板轮廓提取在钢厂全自动切割过程中起着重要的作用，随着生产节奏的加 快和切割精度要求的提高，现有技术已经不能满足生产要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种适应性好、成功率高、精确性好的 。 为实施上述目的，本专利技术采用如下技术方案 —种在线切割机上的钢板轮廓提取装置，包括 移动体和设于移动体上的激光光源部件和扫描相机，所述激光光源部件用于在钢板边缘投射至少两条相交成夹角的激光光带，所述扫描相机扫描在激光光带照射下的钢板边缘的图像，从图像中提取钢板边缘的轮廓点。 进一步地，所述激光光带为两条。 进一步地，所述两条激光光带的夹角为90度。 进一步地，所述两条激光光带的方向分别为横向和纵向。 进一步地，还包括一设于所述激光光源部件上的用于调节投射的激光光带的角度 的调节机构。 进一步地，所述激光光带与钢板表面的角度为45。至75° 。 本专利技术还提供一种在线切割机上的钢板轮廓提取方法，包括以下步骤 1)激光光源投射步骤，在钢板边缘投射至少两条相交成夹角的激光光带； 2)轮廓点提取步骤，扫描在激光光带照射下的钢板边缘的图像，从图像中提取钢板边缘的轮廓点。进一步地，在所述步骤2)之后还包括 3)对边缘点排列组合，形成钢板轮廓曲线。 进一步地，在所述步骤2)中，以纵向光带的下端点提取钢板的底边轮廓点，以横向光带的左端点提取钢板的左侧边轮廓点，以纵向光带的上端点提取钢板的顶边轮廓点，以横向光带的右端点提取钢板的右侧边轮廓点；在所述步骤3)中对提取到的轮廓点排列组合，形成钢板的轮廓曲线。 进一步地，所述步骤1)中，所述激光光带沿着钢板边缘顺时针或逆时针运动。 本专利技术解决了现有技术中扫描速度慢、扫描精度差的问题，具有扫描速度快、扫描精度高的优点，可显著提高钢板轮廓点提取的成功率，并且形成的钢板轮廓曲线更精确，此外，还具备抗干扰、易于维护的优点，对不同场合的适应性显著提高。 以下结合附图及实施例进一步说明本专利技术。附图说明 图1为本专利技术中激光光源投射出的十字形激光光带在钢板表面时示意 图2、图3为本专利技术激光光源投射在钢板底边时形成的激光光带示意 图4、图5为本专利技术激光光源投射在钢板左侧边边缘时形成的激光光带示意 图6、图7为本专利技术激光光源投射在钢板顶边边缘时形成的激光光带示意 图8、图9为本专利技术激光光源投射在钢板右侧边边缘时形成的激光光带示意图。具体实施例方式—种在线切割机上的钢板轮廓提取装置，包括 移动体和设于移动体上的激光光源部件和扫描相机，所述激光光源部件用于在钢板边缘投射至少两条相交成夹角的激光光带，所述扫描相机扫描在激光光带照射下的钢板边缘的图像，从图像中提取钢板边缘的轮廓点。 其中，激光光源部件和扫描相机一起固定于扫描移动体上，可以随扫描移动体一起运动，确保激光光带可以在扫描相机中清晰呈现。扫描相机可采用一台工业用相机，采集图像以提取钢板轮廓点，扫描相机和激光光源部件固定在切割机的移动体上，可以沿着切割机操作台的前、后、左、右四个方向自由运动。移动体可以采用小车、滑块等装置。 其中，所述激光光带为两条。 其中，所述两条激光光带的夹角为90度。 其中，所述两条激光光带的方向分别为横向和纵向，在扫描相机视野中形成十字形的两条光带，如图l所示。因为激光光源的投射，使图像中十字形光带目标和背景的对比度差别明显，非常有利于钢板轮廓点的精确定位。 其中，所述扫描相机为CCD摄像机。其可采用自动对焦的方式采集，清晰的带钢图像，并通过图像处理识别并定位出钢板边缘，最后将钢板的轮廓坐标信息发送到上位机。 其中，所述扫描相机以纵向光带的下端点提取钢板的底边轮廓点，以横向光带的左端点提取钢板的左侧边轮廓点，以纵向光带的上端点提取钢板的顶边轮廓点，以横向光带的右端点提取钢板的右侧边轮廓点；对提取到的轮廓点排列组合，形成钢板的轮廓曲线。 其中，还包括一设于所述激光光源部件上的用于调节投射的激光光带的角度的调节机构。 由于钢板对激光的反射较强，投射在钢板表面边缘的光带，由于钢板下方的台架对激光的反射较弱，只有一部分激光光带。其中，所述激光光源部件的投射激光光带的角度通过调节机构改变。较佳的，激光光带与钢板表面的角度为45。至75° ，这时在扫描相机视野中呈现出的十字光带最为均匀。 实施例二 —种在线切割机上的钢板轮廓提取方法，包括以下步骤 1)激光光源投射步骤，在钢板边缘投射至少两条相交成夹角的激光光带； 2)轮廓点提取步骤，扫描在激光光带照射下的钢板边缘的图像，从图像中提取钢板边缘的轮廓点。 进一步地，在所述步骤2)之后还包括 步骤3)对边缘点排列组合，形成钢板轮廓曲线。 其中，所述激光光带为两条。 其中，所述两条激光光带的夹角为90度。 其中，所述步骤1)中的两条激光光带的方向分别为横向和纵向，在扫描相机视野中形成十字形的两条光带，所述步骤2)中采用自动对焦的方式采集清晰的带钢图像，并通过图像处理识别并定位出钢板边缘。 其中，所述步骤2)中，以纵向光带的下端点提取钢板的底边轮廓点，以横向光带的左端点提取钢板的左侧边轮廓点，以纵向光带的上端点提取钢板的顶边轮廓点，以横向光带的右端点提取钢板的右侧边轮廓点；在所述步骤3)中对提取到的轮廓点排列组合，形成钢板的轮廓曲线。 其中，所述激光光带与钢板表面的角度为45。至75° 。 其中，所述步骤1)中，所述激光光带沿着钢板边缘顺时针或逆时针运动，以提取轮廓点。 当移动体运行于钢板边缘时，在扫描相机视野中获得图2至图9中的图像，图2至图9中A区域为钢板所在区域，B区域为钢板下方的台架区域，以下具体描述当移动体运行钢板的各个边缘时的情况。 当移动体运行于钢板底边边缘时，在扫描相机视野中获得图2或图3中的图像，这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线切割机上的钢板轮廓提取装置，其特征在于包括：　　移动体和设于移动体上的激光光源部件和扫描相机，所述激光光源部件用于在钢板边缘投射至少两条相交成夹角的激光光带，所述扫描相机扫描在激光光带照射下的钢板边缘的图像，从图像中提取钢板边缘的轮廓点。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：连井涛，李华刚，盛君龙，王星，
申请(专利权)人：上海宝信软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]