用于提高帶鋼表面計長精度的可移動式標定系統及方法與流程

本發明涉及基于機器視覺帶材表面質量在線檢測，更具體地說，涉及一種用于提高帶鋼表面計長精度的可移動式標定系統及方法。
背景技術：
：帶鋼表面缺陷檢測系統以圖像為基礎媒介，進行圖像采集、傳輸和分析，計算并評價帶鋼表面質量的狀況，可以生成定量化、文本化的質量報告。隨著對帶鋼表面質量要求的不斷提高及帶鋼的生產速度不斷提高，帶鋼表面缺陷的位置精確定位，顯得尤為突出。以往生產更注重帶鋼的重量是否滿足客戶需求，對于缺陷位置定位，帶鋼長度要求較少，影響了生產產量，也增大了現場質檢人員復查的難度。帶鋼表面檢測系統通常采用實時速度累計的方式實現鋼卷計長和缺陷長度定位，而實時速度獲得通過統計單位時間內旋轉編碼器脈沖數和脈沖寬度的乘積獲得。旋轉編碼器脈沖寬度與相關輥徑相關，實際生產中，由于輥徑逐漸磨損導致輥徑和輥子周長變小，計算的編碼器脈寬與實際脈寬會存在微小誤差，將會直接影響表面檢測系統計長的精度。此外，對于輥徑毫米級甚至微米級的偏差對于現場實施測量，也是十分困難的。查詢現有的專利，目前沒有查到針對帶鋼表面質量檢測技術專用長度校對裝置系統。專利cn200910151744.2(編碼器輸出信號校正設備和方法)提出了一種編碼器輸出信號校正設備，用于校正從編碼器輸出的具有相差的兩相正弦信號。專利cn200610087876.x則是提供一種校正編碼器的速度的方法及其設備。技術實現要素：針對現有技術中存在的帶鋼表面檢測計長的精度不高，且測量困難的 問題，本發明的目的是提供一種用于提高帶鋼表面計長精度的可移動式標定系統及方法。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種用于提高帶鋼表面計長精度的可移動式標定系統，包括：基座、立柱、連接板、橫梁、角度調節底座、測速儀、速度傳感器。立柱安裝于基座上，連接板可活動地安裝于立柱上，連接板與橫梁固定，使得橫梁與立柱相垂直，橫梁的末端安裝有角度調節底座，角度調節底座上安裝速度傳感器，速度傳感器與測速儀信號連接。根據本發明的一實施例，還包括連接件、固定座，連接件連接基座與立柱，固定座固定連接件。根據本發明的一實施例，立柱的底部為t形凸塊，基座的對應位置開有t形槽。為實現上述目的，本發明還采用如下技術方案：一種用于提高帶鋼表面計長精度的可移動式標定方法，包括：輸入換卷信號、帶鋼速度信號、速度傳感器信號；根據歷史數據校對系統參數；接收本卷帶鋼完成生產的信號；對記錄的數據組數進行累加；對歷史數據進行線性擬合；得到修改系數；對系統參數進行調整；根據調整后的系統參數計算目前輥徑變化，并預估換輥時間。根據本發明的一實施例，還包括：預先設定歷史數據的組數；若對記錄的數據組數進行累加的累加值達到預設值時，對歷史數據進行線性擬合；若否，則將速度傳感器的計數信號清零，并重新進行速度測量。在上述技術方案中，本發明的用于提高帶鋼表面計長精度的可移動式標定系統及方法可以確保其精度性能穩定并接近真實值，有助于精確控制帶鋼長度，實現缺陷位置精確定位，服務于后續缺陷的跟蹤和處理。附圖說明圖1是本發明用于提高帶鋼表面計長精度的可移動式標定系統的結構 示意圖；圖2是圖1的局部放大圖；圖3是圖1的一種工作示意圖；圖4是本發明用于提高帶鋼表面計長精度的可移動式標定方法的流程圖；圖5至圖8是歷史數據進行線性擬合的曲線圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例進一步說明本發明的技術方案。參照圖1至圖3，本發明首先公開一種用于提高帶鋼表面計長精度的可移動式標定系統，其具備更高的計量精度和適配的接口，可以對在線表面檢測系統的長度計長裝置進行定期校驗，適當調節在線表面檢測系統的長度計長配置參數，以確保其精度性能穩定并接近真實值。如圖1至圖3所示，本發明的用于提高帶鋼表面計長精度的可移動式標定系統主要包括：基座1、連接件2、固定座3、測速儀4、立柱5、連接板6、橫梁7、角度調節底座8、速度傳感器9。立柱5安裝于基座1上，連接板6可活動地安裝于立柱5上。連接板6與橫梁7固定，使得橫梁7與立柱5相垂直，橫梁7的末端安裝有角度調節底座8。角度調節底座8上安裝速度傳感器9，速度傳感器9與測速儀4信號連接。連接件2連接基座1與立柱5，固定座3固定連接件2。本發明設計了可快速組合的立柱5安裝方式。立柱5的底部為t形凸塊，基座1的對應位置開有t形槽，通過立柱5底部的t形凸塊和固定于基座1的t形槽結合，可實現快速裝拆。立柱5上配有橫梁7，其橫梁7上安裝有角度調節底座8，角度調節底座8通過橫梁7、連接板6與立柱5固定，連接板6可固定于立柱5的任意高度，實現測速傳感器高度可調。上述裝置的測速和計長原理是：采用高亮度led將被測物表面照亮，反射光經過光學鏡頭后，會在專 用檢測器件，即線陣ccd上產生成像。隨著被檢測物體的位置移動，ccd成像會發生變化，微小位移間的圖像存在一定重復性和相關性，對比固定時間上的圖像，可以分析出被測物體的運動位移，就可得到被測物的運動速度，即線速度，而線速度對時間的積分就是長度。利用上述原理即可構成一種非接觸、高精度傳感器實現計長和測速。現場信號接口及處理功能：測速儀4內集成有板卡，其能夠同時接入帶鋼表面檢測系統編碼器信號和測速傳感器的信號并且分別計數。此外，本發明系統接收的帶鋼換卷和剪切信號能夠實現對兩路速度輸入信號進行同步啟停控制，精確對計數器清零并重新對帶鋼長度計數。上述裝置可根據現場場地情況選取不同檢測地點和檢測位置，如圖1所示。首先接入現場剪切及換卷信號用以計數清零使用，然后調節速度傳感器9對帶鋼成像高度，同時調節角度調節底座8使得速度傳感器9垂直帶鋼方向。此外，編碼器通過脈沖分配器將信號發到多功能板卡上，同時多功能板卡接入測速計長系統信號。當換卷信號與子卷信號接入后，可同時記錄編碼器及測速計長系統數值，并進行實時對比，最終計算得到長度偏差的比值。最后用得到的比值參數調整編碼器每個脈沖輸出長度，從而達到精確計長目的。此外，本發明由于設計了可旋轉的速度傳感器9，因此對于垂直上下運動以及對水平運動上表面空間不方便檢測的下表面同樣可以使用本裝置進行檢測，僅需調整速度傳感器9的角度和成像距離即可。同時，本發明具有前后方向識別功能，因此不會產生反向運動，長度累計的錯誤出現。檢測完成后，對編碼器進行相應調整就可達到精確計長。檢測完成后，本發明的裝置即可撤離現場，減少了現場安裝，維護，及多臺校驗設備采購等成本。此外，本發明的裝置可以預估編碼器所在輥子的輥徑變化。將多功能板卡接入測速計長系統信號，當換卷信號與子卷信號接入后，可同時記錄 編碼器及測速計長系統數值，并進行實時對比。此時該系統同時記錄兩組數據外，還記錄了當時的時間和當時輥徑的長度。將測速計長系統跟蹤計長一段時間，便可得到時間、輥徑、測速計長及編碼器計長這幾個參數之間的關系，通常成線性變化。得到此線性關系便可預估輥子磨損程度以及更換日期。由于現有系統采用的計長方式(如編碼器計長)，存在物理磨損等原因造成累計誤差，本發明的裝置對比和確認現有計長系統的誤差，通過參數設置可以調整單個脈沖寬度代表一定的運行長度，使其接近本裝置的測量值，檢測系統圖像采集與生產速度同步時，圖像高度可以表征確定的長度。對速度脈沖計數并將該信息關聯到帶鋼圖像數據中，通過精確調教單個速度計算單元的精度來提高的檢測系統的長度統計精度和缺陷位置定位精度。因此，參照圖4，本發明還公開一種用于提高帶鋼表面計長精度的可移動式標定方法，包括以下步驟：預先設定歷史數據的組數m，以及設定上次校對時的輥子直徑參數。輸入換卷信號、帶鋼速度信號、速度傳感器信號。由于現有表面質量檢測系統存在速度輸入接口、帶鋼換卷接口，因此通過信號分配器并行取出一路輸入到本發明的測量裝置，即可實現上述信號的輸入。根據歷史數據校對系統參數。具體來說，校對系統以獲取相關信息，跟蹤記錄2組數據。本發明除了上述信號外還接受自身的測速信號，在生產過程中，本發明接收到換卷信號之后，同步開始記錄檢測系統的速度信號和自身系統的的速度信號，本發明提供兩路計數器能夠分別計數。接收本卷帶鋼完成生產的信號。對記錄的數據組數進行累加，即n＝n+1。若對記錄的數據組數進行累加的累加值達到預設值時(n＝m)，對歷史數據進行線性擬合。若否(n<m)，則將速度傳感器的計數信號清零，并重新進行速度測 量。再次接收到換卷信號后，本裝置保存兩路計數器的累加結果，并對計數器清零，重新開始計數。上述n、n、m均為計數參數。對歷史數據進行線性擬合。得到修改系數，即通過多卷的數據對比，獲得兩路信號的長度誤差值。對系統參數進行調整，即根據計數長度對檢測系統長度計數進行修正。根據調整后的系統參數計算目前輥徑變化，并預估換輥時間。通過一段時間的檢測數據與現場計長數據的對比，估算輥徑損耗變化情況，進而計算出時間與輥徑變化關系，從而改變脈沖變化參數，實現自適應編碼器計長調整，精確計算帶鋼圖像中發生缺陷的物理位置。以下4組表格(表1至表4)分別對應圖5至圖8所示的擬合曲線。表1校對標定系統現場計長214100835195057237109219101122111213221313152815201740173420282024222022162411240927042704280728073003300530963099表2校對標定系統現場計長18111810221820231630141740351550159157761259871570281480291690510141003120912001302129313111302141014021486147914971489表3表4本發明是基于帶鋼表面質量檢測系統對于缺陷檢測帶鋼長度控制，缺陷位置精確定位需求提出的，借助于光學原理的測速的優勢，實現帶鋼表面質量檢測系統在長度計長的技術創新，可以定期的校驗長度，同時可以預估輥徑磨損變化情況，保證了檢出缺陷的位置準確性，減輕了缺陷復查 的工作量，也同時增加了后續系統可追朔的可靠性，為現場更換輥子提供了理論依據。本發明的應用有助于優化系統的性能，增強系統的穩定性，裝置簡易拆卸方便，節約成本。本
技術領域：
中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，而并非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明的權利要求書范圍內。當前第1頁12