[发明专利]一种热轧无缝钢管全流程物料逐支跟踪的方法和系统

说明书

本发明的一种热轧无缝钢管全流程物料逐支跟踪的方法和系统，属于智能制造领域，其是对每支坯料从上线到成品下线的全过程，通过高精度的在线识别技术和工业机器人技术的应用确保物料跟踪的精准；同时，运用先进的检测手段和数据管理平台，对原料状态、关键工艺和成品检测等数据进行采集，为实现产品质量管控和全线生产实绩统计管理提供数据支持。

技术领域

本发明属于冶金行业、机器视觉技术应用领域，尤其涉及一种热轧无缝钢管全流程物料逐支跟踪的方法。

背景技术

无缝钢管生产包括管坯准备及检查、管坯加热、穿孔、轧管、钢管再加热、定（减）径、冷床冷却、热处理、成品管矫直、精整、检验（无损、理化、台检）、入库等生产工序，任何环节出现故障都会影响到整个生产的正常进行。

无缝钢管具有以下几种生产特点：

1.无缝钢管生产过程长、工序多、节奏快，属于流程型生产线；

2.无缝钢管属于小批量、多品种类型的产品，不同的产品规格，对来料、工艺路径、工艺参数有不同要求，上下游产线的信息关联性大；

3.无缝钢管在生产过程中，会出现由于设备故障等原因，临时调整工艺路线；

4.物料在生产线设备间流转的过程中，会出现由于设备故障或产品质量问题而临时下线的现象，同时也存在故障或问题解决以后，重新上线的现象；

5.无缝钢管连轧生产线独有特点：长尺坯变定尺坯，多倍尺生产，组排锯切；

6.物料在全线流转过程中，形态发生多次变化，单支坯料变多支坯料，实心坯料变空心物料，单支物料变组排物料，组排物料变多支组排物料，多支组排物料变单支物料，单支物料变成捆物料。

以上特点的存在决定了无缝钢管生产过程中物料位置及流向的不确定性和复杂性，因而其物料逐支跟踪仅仅通过基础自动化的数据和人工记录实现管理难度非常大。

传统无缝钢管生产过程中的物料跟踪存在以下几个问题：

1.由于生产组织采用被动的推动式生产模式，造成原材料、在制品、成品品种众多，数量巨大，生产物料信息管理难度大，物料数量大占用较多存储空间，不但增加管理成本，而且物料短缺情况还是时有发生；

2.生产物料信息管理工作粗放，管理方式仍采用较多手工管理方式，工作量大，且对人员数量需求较多，容易造成物料信息统计错误；

3.信息流与物流不符现象时有出现，且不能及时被发现；生产物料信息管理中暴露的问题不能及时反映及时解决，例如：物料定位不准确、BOM错误等，缺乏问题自动汇报和及时沟通的有效手段；

4.产品加工的工序间协调性较差，没有完整的物料逐支跟踪信息系统。

随着基于机器视觉及工业机器人技术在无缝钢管物料逐支跟踪系统应用，可以从根本上解决无缝钢管生产过程中的物料位置实时追踪和信息管理问题。机器人技术的应用解决了物料在生产线中标识问题，机器视觉技术主要解决标识的识别和辅助机器人在进行物料标识前的定位、标识后的复核等问题。机器视觉及工业机器人技术的运用实现了降低人力成本的同时极大的提高了工作效率。物料逐支跟踪系统的建立满足了信息流量不断增大和信息处理速度不断提高的需求。

发明内容

本无缝钢管物料逐支跟踪系统的主要目标是对每支坯料从上线到成品下线的全过程，通过高精度的在线识别技术和工业机器人技术的应用确保物料跟踪的精准；同时，运用先进的检测手段和数据管理平台，对原料状态、关键工艺和成品检测等数据进行采集，为实现产品质量管控和全线生产实绩统计管理提供数据支持。

从宏观上解决了以下技术问题：

1.当物料形态和数量发生变化以后，根据变化情况采用不同的标识方案和识别方案；