[发明专利]基于机器视觉的宽厚板成品库入库定位与位置识别系统

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁成品库管图像处理技术领域，特别是提供了一种基于机器视觉的宽厚板成品库入库定位与位置识别系统。

背景技术

目前，宽厚板成品库管理大多靠人工完成，包括从入库跟踪、板材喷码识别、吊车吊运等。现有作业方式是地面人员通过对讲机联系吊车上司机，同时结合地面人员的指挥来完成，这样产生以下几个不足：吊运通过地面指挥，工作效率低，安全性差，劳动强度高；通过对讲机联系，易产生人为差错；仓库管理实时性差，物流系统和信息系统不同步，从而对库场的有效管理产生一定的影响；多人员设置，不但增加了人力资源成本，对于相互之间的协同、沟通存在耗时、多头指挥管理难免会产生作业时理解的偏差和分歧；板材入库时喷码信息基本采用人工抄录，不仅工作效率低下，而且容易出差错，一旦发生入库错误，很难及时追溯出错时间、原因和责任人，仓库内寻找放错位置的钢板很困难，不能控制缺件（盗窃）或出错的风险。

目前，以手工仓库管理为主的模式远远不能满足宽厚板多品种、小批量、高附加值、短工期快捷的按订单生产组织模式的要求，因此，需要采用更先进的技术提升宽厚板仓库管理水平。在现有的技术中，国内外已有文献已提出针对钢铁成品仓储采用无线射频识别技术来进行智能仓储管理。但是这种技术一般需要增加RFID标签、多个固定式或手持式读写装置等，成本昂贵；而且对于原有钢铁成品仓库无法实施，需要更新原有的设备及网络，大大增加了系统成本。

因此，需要一种新的入库定位及位置识别技术，实现宽厚板入库辊道自动跟踪定位以及钢板位置自动识别，在基本不改变原有设备的前提下，仅增加少量工业相机、无线车载终端等低成本设备，实现系统功能，降低人工干预，提高工作效率和准确性，降低安全风险，节省大量人力物力成本。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于机器视觉的宽厚板成品库入库定位与位置识别系统，可以实现入库辊道自动跟踪定位以及钢板位置自动识别，在基本不改变原有设备的前提下，仅增加少量工业相机、无线车载终端等低成本设备，实现系统功能，降低人工干预，提高工作效率和准确性，降低安全风险，节省大量人力物力成本。

本发明主要是针对宽厚板入库过程进行具体操作指导，在MES系统确认了钢板具体编码、垛位基础上才能执行入库操作，具体编码过程和仓库内垛位部署方法不是本发明所关注的内容，本发明所述的系统位于钢铁企业2级过程控制系统和3级MES系统之间，主要是实现指导宽厚板高效入库操作，提高入库自动化程度和准确度，进而降低安全风险，节省大量人力物力成本。

本发明采用机器视觉技术和无线网络技术实现入库定位与位置识别，包括，宽厚板成品库信息管理中心、宽厚板位置识别子系统、辊道监视操作站、无线基站、无线车载终端。

所述的宽厚板成品库信息管理中心，包括服务器和监视终端，服务器与监视终端通过以太网连接，采用C/S模式进行通讯。

所述的服务器，至少安装一种数据库管理系统，用于数据存储和管理；具有与MES系统、以太网标准相兼容的接口；服务器，通过以太网交换机与监视终端、无线基站、宽厚板位置识别子系统、辊道监视操作站以及MES系统相连；服务器的软件模块，包括通信模块、数据存取模块、入库辊道控制命令生成模块以及堆垛吊车作业命令生成模块；其中，通讯模块，用于数据交换，通过定时查询方式，从MES系统获取宽厚板生产计划及各批次钢板编号、位置信息；通过事件触发方式，实时接收宽厚板位置识别子系统获取的入库辊道上钢板编码、位置信息以及吊车作业实绩，并把生成的吊车作业命令通过无线基站传送给无线车载终端；数据存取模块，用于数据库连接、数据读写；入库辊道控制命令生成模块，用于生成作业计划和实时控制作业命令；堆垛吊车命令生产模块，用于生成作业计划和实时吊车作业命令。

所述的监视终端，是一台计算机，通过以太网与服务器相连；用于实时显示宽厚板成品库内垛位分布及钢板入库信息，还提供钢板库位查询功能。

所述的宽厚板位置识别子系统，包括探测器、控制器、同步器、光源、工业相机、图像采集卡、图像处理主机和报警单元；其中，探测器与控制器相连，探测器检测辊道上的钢材；控制器与同步器相连，同步器连接光源和工业相机，工业相机通过USB口与图像采集卡相连，共同构成图像采集单元，用于获取辊道及钢材图像；图像采集卡与图像处理主机相连，用于将图像转换为数字信号，存储在图像处理主机，进行图像处理；图像处理主机连接报警单元，当图像字符识别失败或钢材编码与作业计划不匹配，触发报警单元进行报警，转入人工处理流程。