[发明专利]采用机器视觉实现钢带冲孔加工检测的方法及系统

说明书

本发明公开一种采用机器视觉实现钢带冲孔加工检测的方法及系统。其中，该方法包括：预先确定像素当量γ及补偿值；控制直线电机带动相机沿着直线导轨从设置于钢带左侧的工作原点O开始向右运动，相机寻找并确定冲孔钢带的左侧边缘；控制直线电机带动相机从钢带的左侧边缘继续朝右运动，相机运动过程中获取多张钢带上表面图像，在每张钢带上表面图像上分别识别出冲孔，并由此计算出各个检测结果；相机寻找并确定冲孔钢带的右侧边缘，计算钢带的总宽并控制直线电机带动相机回到工作原点O。本发明利用相机实现了宽大尺寸较大的冲孔钢带的加工检测，检测结果精准，符合高精度的检测要求。

技术领域

本发明涉及检测技术，尤其是涉及一种采用机器视觉实现钢带冲孔加工检测的方法及系统。

背景技术

冲孔镀镍钢带是在冷轧白板钢带表面进行冲模冲孔，然后进行电化学镀镍得到的产品。它具有良好的电子导电能力和耐腐蚀性能，性价比高，适合大规模连续生产，被作为电池集流材料广泛使用。目前主要应用于MH-Ni电池、工具用镍镉电池、军工用烧结式电池及轨道交通用蓄电池极板制造等领域。

冲孔镀镍钢带加工过程中的冲制(冲孔)工序是产品形成的关键环节，冲孔孔径、横向孔距和纵向孔距等关键技术指标受制条件限制。现有检测冲孔钢带的方式是采用人工抽检方式，生产现场工人通过手动取样，然后通过兆丰二次元影像设备进行离线检测。采用人工检测存在如下缺陷：①检测效率低且容易漏检；②由于冲孔钢带是成卷是连续生产，生产过程中无法进行取样，导致即使出现生产问题，也无法及时发现问题，故人工检测难于适用与目前冲孔钢带加工制造工艺相匹配。

若是基于钢带表面图像处理对现有冲孔加工生产线对钢带冲孔加工检测主要存在如下两方面的挑战：

一是，目前已有的冲孔钢带的宽度规格范围在70mm-400mm之间，钢带生产中运行的最大速度5米/分钟(折合8.4cm/s)在冲孔加工生产线运行，在生产线后端采用钢带收卷装置转动将冲孔钢带进行收卷作用。随着冲孔钢带不断收卷，收卷半径逐渐变大从而导致冲孔钢带在冲孔加工生产线上的前进速度不定，给钢带冲孔加工检测带来了很大挑战性。

二是检测过程中必须满足检测精度的要求达到0.01mm的要求！假设在冲孔钢带上表面的图像上一个像素点对应冲孔钢带的尺寸是0.005mm，则对应冲孔钢带宽度的图像至少需要具有400mm/0.005mm＝80000个像素点，而冲孔钢带宽度实际中还可能超过400mm，显然，这无法通过固定位置的一个相机获取完整的冲孔钢带上表面的图像。

发明内容

本发明提出一种采用机器视觉实现钢带冲孔加工检测的方法及系统，于对钢带暂停收卷操作时，通过图像识别获取冲孔钢带上表面图像，通过图像识别计算出冲孔加工的加工测量值以实现钢带冲孔加工的自动检测，提高检测效率及准确性。

本发明提出一种采用机器视觉实现钢带冲孔加工检测的方法，其包括步骤：

由冲孔加工生产线对钢带进行冲孔加工，在冲孔钢带的上方设置直线导轨，在直线导轨上设置带动相机同步运动的直线电机；

预先确定由相机采集到的冲孔钢带上表面图像中一个像素对应冲孔钢带实际尺寸的像素当量γ，并确定相机在不同位置时对钢带上表面图像的补偿值；

当冲孔加工生产线对冲孔钢带暂停收卷操作时，控制直线电机带动相机沿着直线导轨从设置于钢带左侧的工作原点O开始向右运动，相机寻找并确定冲孔钢带的左侧边缘；