基于视觉的成捆圆钢端面自动贴标系统研究

发布时间：2020-07-18 14:41

【摘要】：圆钢作为一种常见的金属原材料,在社会生产过程中有着广泛的应用。近年来,随着社会对钢材的品质需求不断提高,圆钢的信息标记就成了高品质圆钢交货前一道必不可少的工序。当前圆钢标记主要是通过人工在成捆圆钢端面粘贴印有相关信息的不干胶标签,其不仅劳动强度大、贴标效率低,而且极易出现标签的漏贴、错贴等现象。当前,成捆圆钢端面的自动贴标是困扰国内外钢铁企业的一大难题,成捆圆钢端面自动贴标系统的研究具有很强的现实意义。本文是在石家庄钢铁有限责任公司现有的圆钢生产工艺基础上,通过分析当前的贴标工艺设计出一套基于视觉的成捆圆钢端面自动贴标系统。该系统利用机器视觉进行成像,利用计算机图像处理等技术实现圆钢端面中心的在线识别与定位;利用厂内互联网技术进行数据传输并依此与厂内的生产管理系统进行数据通讯,获取待贴标圆钢的信息和上传贴标日志,并以此实现标签的在线制备与剥离;利用工业机器人完成取标、贴标动作,并在供压单元及供标单元的配合下实现圆钢端面的自动贴标。利用层次分析法(简称AHP)和TOPSIS法对工业机器人进行了优选,最终优选出UR5串联机器人作为贴标机器人;对UR5进行运动学分析的基础上,利用粒子群算法对贴标机器人UR5的摆放位置进行了优化,并以此得出贴标机器人的最佳摆放位置,以提高自动贴标的效率;利用C++编写了一套与机器视觉定位单元和自动贴标单元进行通讯控制的对话框应用程序,进而实现了对整套自动贴标系统的实时控制。通过对工业机器人进行优选,实现了对整套系统的最佳硬件配置,通过对贴标机器人进行运动学分析及摆放位置进行优化,实现了整套系统各单元的最佳安置,为自动贴标系统的设计奠定了理论基础,同时对自动贴标系统的各个子系统进行了设计,开发了基于视觉的通讯及控制程序,为自动贴标系统的实际应用奠定了技术基础。
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TF341;TP242
【图文】：

河北科技大学硕士学位论文讯控制单元还可上传成捆圆钢的贴标日志，在自动贴元通过 USB 数据线与机器视觉定位单元进行通讯控信息，与供标单元进行通讯，以实时控制贴标单元的建立 socket 通讯，通过控制贴标机器人末端位姿来最标，上位机通讯控制单元是基于视觉的成捆成捆圆钢

8图 2-2 自动贴标系统通讯控制关系虑圆钢的生产流程，初步拟定将基于视觉的成捆圆钢端面自动贴标系车间，圆钢在探伤完成后进行打捆，成捆圆钢如图 2-3 所示。打好捆的工位的整理水平输送到自动贴标工位，如图 2-4 所示。成捆圆钢输送到标系统通过传感器检测到位信号，利用机器视觉定位单元对成捆圆钢位置提取，利用供标单元进行标签制备与剥离，利用供压单元以及贴自动取标与贴标，贴标完成后再次利用机器视觉进行贴标效果检测，

打捆后的成捆圆钢

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本文编号：2761028