一种激光焊机带头带尾对中相机的控制方法及装置与流程

本发明为冷轧自动控制技术领域，尤其涉及一种激光焊机带头带尾对中相机的控制方法及装置。

背景技术：

根据连退、镀锌生产工艺要求，板材在带头、带尾焊接完成后要保证带钢前后对齐，保证焊缝附近带钢在生产线不出现跑偏现象。目前主要通过相机对中执行机构来保证带钢对齐。根据相机扫描检测的带钢数据判断带钢是否在夹钳中心位置。如果带钢不再中心位置，通过小夹钳夹持带钢进行位置移动来对中。

在正常生产过程中，激光焊机为了保证焊接质量，通常会投入二次剪切功能，对剪切断面进行二次剪切。这样就会有许多二次剪切的边丝产生，如果清理不及时就会导致相机数据检测异常，对中失效。如果继续生产就会出现带钢跑偏，导致生产线降速或停机，严重影响生产线的连续运行。

避免二次剪切边丝对对中影响的常用方法是减少二次剪切的使用次数和及时的清理。但是减少二次剪切的使用会给焊接带来不良影响，且二次剪切边丝厚度只有0.1mm，清理难度也非常大。

可见，现有的对中技术存在对中时不能区分二次剪切边丝，导致的带钢跑偏的技术问题。

技术实现要素：

本发明通过提供一种激光焊机带头带尾对中相机的控制方法及装置，解决了现有技术存在的对中时不能区分二次剪切边丝，导致的带钢跑偏的技术问题。

本申请实施例提供了如下技术方案：

一方面，提供一种激光焊机带头带尾对中相机的控制方法，包括：

第一相机和第二相机向相互远离的方向扫描，并正对需对中的带钢的带头或带尾进行扫描；其中，所述激光焊机上设置有光源，所述带钢位于所述光源与所述第一相机和所述第二相机之间；

获取所述第一相机扫描到的第一亮度曲线和所述第二相机扫描到的第二亮度曲线；

获取所述第一亮度曲线中最先出现的上升沿和所述第二亮度曲线中最先出现的上升沿；

根据所述第一亮度曲线中最先出现的上升沿和所述第二亮度曲线中最先出现的上升沿，对中所述带钢的带头或带尾。

可选的，所述第一相机和所述第二相机均为电荷耦合器件相机。

可选的，所述第一相机和第二相机向相互远离的方向扫描，包括：所述第一相机和第二相机向相反的方向扫描，所述第一相机的扫描轨迹与所述第二相机的扫描轨迹位于一条直线上；所述第一相机距所述激光焊机的距离等于所述第二相机距所述激光焊机的距离。

可选的，所述上升沿表征相机获取的光线亮度由暗变明。

可选的，所述获取所述第一相机扫描到的第一亮度曲线和所述第二相机扫描到的第二亮度曲线之后，还包括：判断所述第一亮度曲线中是否有第二个出现的上升沿；如果有，确定所述带钢在所述第一相机扫描侧存在二次剪切边丝。

可选的，所述获取所述第一相机扫描到的第一亮度曲线和所述第二相机扫描到的第二亮度曲线之后，还包括：判断所述第二亮度曲线中是否有第二个出现的上升沿；如果有，确定所述带钢在所述第二相机扫描侧存在二次剪切边丝。

可选的，所述亮度曲线的坐标参数为时间和亮度，或所述亮度曲线的坐标参数为扫描距离和亮度，或所述亮度曲线的坐标参数为位置和亮度。

可选的，当所述亮度曲线的坐标参数为时间和亮度时，所述根据所述第一亮度曲线中最先出现的上升沿和所述第二亮度曲线中最先出现的上升沿，对中所述带钢的带头或带尾，包括：根据所述第一亮度曲线中最先出现上升沿的时间和所述第一相机的扫描速度，确定所述带钢的第一边缘所在的第一位置；根据所述第二亮度曲线中最先出现上升沿的时间和所述第二相机的扫描速度，确定所述带钢的第二边缘所在的第二位置；根据所述第一位置和所述第二位置，对中所述带钢的带头或带尾。

可选的，当所述亮度曲线的坐标参数为扫描距离和亮度时，所述根据所述第一亮度曲线中最先出现的上升沿和所述第二亮度曲线中最先出现的上升沿，对中所述带钢的带头或带尾，包括：根据所述第一亮度曲线中最先出现上升沿时的扫描距离，确定所述带钢的第一边缘所在的第一位置；根据所述第二亮度曲线中最先出现上升沿时的扫描距离，确定所述带钢的第二边缘所在的第二位置；根据所述第一位置和所述第二位置，对中所述带钢的带头或带尾。

另一方面，提供一种激光焊机带头带尾对中相机的控制装置，包括：

扫描模块，用于控制第一相机和第二相机向相互远离的方向扫描，并正对需对中的带钢的带头或带尾进行扫描；其中，所述激光焊机上设置有光源，所述带钢位于所述光源与所述第一相机和所述第二相机之间；

曲线获取模块，用于获取所述第一相机扫描到的第一亮度曲线和所述第二相机扫描到的第二亮度曲线；

上升沿获取模块，用于获取所述第一亮度曲线中最先出现的上升沿和所述第二亮度曲线中最先出现的上升沿；

对中模块，用于根据所述第一亮度曲线中最先出现的上升沿和所述第二亮度曲线中最先出现的上升沿，对中所述带钢的带头或带尾。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例提供的方法及装置，设置第一相机和第二相机向相互远离的方向扫描扫描带头或带尾，由于二次剪切边丝与带钢边缘之间存在间隙，则两台相机扫描的亮度曲线的第一个上升沿，必然是带钢遮挡光源的边缘，故以最先出现的表征光线由暗至明的上升沿作为带钢边界位置，来进行对中，能有效识别出真正的带钢边缘，杜绝二次剪切边丝的干扰，从而杜绝了由于相机检测数据不准确造成的带头带尾对中不正的情况，避免焊缝出现跑偏的现象，节约了边丝清理的人力，提高了生产质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中激光焊机带头带尾对中相机的控制方法的流程图；

图2为本申请实施例中激光焊机带头带尾对中相机的控制方法的示意图；

图3为本申请实施例中相机往同一方向扫描的示意图；

图4为本申请实施例中激光焊机带头带尾对中相机的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种激光焊机带头带尾对中相机的控制方法及装置，解决了现有技术存在的对中时不能区分二次剪切边丝，导致的带钢跑偏的技术问题。实现了杜绝二次剪切边丝的干扰，节约边丝清理的人力，提高生产质量的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下：

本申请提供一种激光焊机带头带尾对中相机的控制方法，包括：

第一相机和第二相机向相互远离的方向扫描，并正对需对中的带钢的带头或带尾进行扫描；其中，所述激光焊机上设置有光源，所述带钢位于所述光源与所述第一相机和所述第二相机之间；

获取所述第一相机扫描到的第一亮度曲线和所述第二相机扫描到的第二亮度曲线；

获取所述第一亮度曲线中最先出现的上升沿和所述第二亮度曲线中最先出现的上升沿；

根据所述第一亮度曲线中最先出现的上升沿和所述第二亮度曲线中最先出现的上升沿，对中所述带钢的带头或带尾。

通过上述内容可以看出，设置第一相机和第二相机向相互远离的方向扫描带头或带尾，由于二次剪切边丝与带钢边缘之间存在间隙，则两台相机扫描的亮度曲线的第一个上升沿，必然是带钢遮挡光源的边缘，故以最先出现的表征光线由暗至明的上升沿作为带钢边界位置，来进行对中，能有效识别出真正的带钢边缘，杜绝二次剪切边丝的干扰，从而杜绝了由于相机检测数据不准确造成的带头带尾对中不正的情况，避免焊缝出现跑偏的现象，节约了边丝清理的人力，提高了生产质量。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

实施例一

在本实施例中，提供了一种激光焊机带头带尾对中相机的控制方法，如图1所示包括：

步骤s101，第一相机和第二相机向相互远离的方向扫描，并正对需对中的带钢的带头或带尾进行扫描；其中，所述激光焊机上设置有光源，所述带钢位于所述光源与所述第一相机和所述第二相机之间；

步骤s102，获取所述第一相机扫描到的第一亮度曲线和所述第二相机扫描到的第二亮度曲线；

步骤s103，获取所述第一亮度曲线中最先出现的上升沿和所述第二亮度曲线中最先出现的上升沿；

步骤s104，根据所述第一亮度曲线中最先出现的上升沿和所述第二亮度曲线中最先出现的上升沿，对中所述带钢的带头或带尾。

需要说明的是，所述激光焊机上设置有光源，所述带钢位于所述光源与所述第一相机和所述第二相机之间，当相机扫描至带钢位置时，带钢遮挡光源，相机获得的亮度曲线为暗，当相机从带钢边缘扫描出带钢位置时，获取光线由暗变亮，亮度曲线出现上升沿，相反的，光线由亮变暗时，亮度曲线出现下降沿。

在本申请实施例中，所述第一相机和所述第二相机均为电荷耦合器件(ccd)相机。

下面结合图1-3详细介绍本申请提供的激光焊机带头带尾对中相机的控制方法。

首先，执行步骤s101，第一相机和第二相机向相互远离的方向扫描，并正对需对中的带钢的带头或带尾进行扫描；其中，所述激光焊机上设置有光源，所述带钢位于所述光源与所述第一相机和所述第二相机之间。

在本申请实施例中，如图2所示，所述第一相机1和第二相机2向相反的方向扫描，所述第一相机的扫描轨迹与所述第二相机的扫描轨迹位于一条直线上；所述第一相机距所述激光焊机的距离等于所述第二相机距所述激光焊机的距离。

执行步骤s102，获取所述第一相机扫描到的第一亮度曲线和所述第二相机扫描到的第二亮度曲线。

在本申请实施例中，所述亮度曲线的坐标参数为时间和亮度，或所述亮度曲线的坐标参数为扫描距离和亮度或所述亮度曲线的坐标参数为扫描的位置和亮度。

具体来讲，所述亮度曲线可以是亮度随扫描时间变化的曲线，所述亮度曲线也可以是亮度随扫描距离变化的曲线，所述亮度曲线也可以是亮度随扫描位置变化的曲线，在此不作限制。

执行步骤s103，获取所述第一亮度曲线中最先出现的上升沿和所述第二亮度曲线中最先出现的上升沿。

步骤s104，根据所述第一亮度曲线中最先出现的上升沿和所述第二亮度曲线中最先出现的上升沿，对中所述带钢的带头或带尾。

在具体实施过程中，当所述亮度曲线的坐标参数为时间和亮度时，所述根据所述第一亮度曲线中最先出现的上升沿和所述第二亮度曲线中最先出现的上升沿，对中所述带钢的带头或带尾，包括：

根据所述第一亮度曲线中最先出现上升沿的时间和所述第一相机的扫描速度，确定所述带钢的第一边缘所在的第一位置；

根据所述第二亮度曲线中最先出现上升沿的时间和所述第二相机的扫描速度，确定所述带钢的第二边缘所在的第二位置；

根据所述第一位置和所述第二位置，对中所述带钢的带头或带尾。

在具体实施过程中，当所述亮度曲线的坐标参数为扫描距离和亮度时，所述根据所述第一亮度曲线中最先出现的上升沿和所述第二亮度曲线中最先出现的上升沿，对中所述带钢的带头或带尾，包括：

根据所述第一亮度曲线中最先出现上升沿时的扫描距离，确定所述带钢的第一边缘所在的第一位置；

根据所述第二亮度曲线中最先出现上升沿时的扫描距离，确定所述带钢的第二边缘所在的第二位置；

根据所述第一位置和所述第二位置，对中所述带钢的带头或带尾。

当然，也可以设置第一相机和第二相机相对于带钢预设的中线对称，且两个相机的扫描速度相同，则可以根据各自上升沿是否同时出现来判断是否对中，并按照上升沿出现的先后进行自动或手动对中，以减少对中处理的运算时间。

具体来讲，本申请设置所述第一相机1和所述第二相机2向相互远离的方向扫描的原因是：因为带钢宽度较宽，为了提高边界确定效率，不可能采用一台相机，需要设置两台相机，一台扫描一个边缘。如果所述第一相机1和所述第二相机2如图3所示，向同一个方向进行边缘扫描，则对无边丝的带头或带尾，所述第一相机1的扫描曲线中，应该是以第一个上升沿对应一侧边缘；第二相机2的扫描曲线中，应该是以第一个下降沿对应另一侧边缘。而当如图3所示存在边丝时，第二相机2的扫描曲线中的第一个下降沿对应的是边丝的边缘，会导致ccd相机数据检测异常，对中失效，如果继续生产就会出现带钢跑偏。

故本申请设置第一相机1和第二相机2如图2所示，向相互远离的方向扫描带钢两侧边缘，相机通过带钢遮挡光源造成明暗变化来进行带钢位置计算，并均以由暗至明的第一个上升沿对应两侧带钢边缘，即使如图2所示，在第二相机2扫描侧有边丝，由于边丝与带钢必然有间隙，则亮度曲线的第一个上升沿也是对应的带钢边缘而不是边丝，故都不会影响边缘检测，有效杜绝了向同一方向扫描时，如果有边丝吸附到夹钳上，在扫描时会先检测到边丝的遮挡，然后再检测到带钢边部位置的情况。避免了边丝对对中的干扰。

具体来讲，本申请通过设置入口和出口两侧的各两台ccd相机都是由带钢的中间向两侧的扫描检测，这样就完全杜绝了夹钳两侧边丝的影响，从根本上解决了二次剪切边丝对对中的影响。不会因为对中而减少二次剪切的使用次数，保证了焊接质量，不需要经常对二次剪切边丝的清理，节省了人力。

在本申请实施例中，如果有检测边丝的需求时，可以在所述获取所述第一相机扫描到的第一亮度曲线和所述第二相机扫描到的第二亮度曲线之后：

判断所述第一亮度曲线中是否有第二个出现的上升沿；

如果有，确定所述带钢在所述第一相机扫描侧存在二次剪切边丝。

并判断所述第二亮度曲线中是否有第二个出现的上升沿；

如果有，确定所述带钢在所述第二相机扫描侧存在二次剪切边丝。

在具体实施过程中，所述第一相机和所述第二相机的改动安装和设置步骤为：

首先，将入口驱动侧和出口操作侧的摄像头进行翻转安装；再拔出摄像头数据传输接头并拆卸侧边螺栓；滑出顶部螺栓，并安装至底部，再回装摄像头。

安装完摄像头后，将相机调整至“调整”模式，进行调整确认，调整部位为水平螺栓和仰角螺栓。

调整完成后，将相机调整至“扫描”模式，在夹钳上放置事先准备好的钢板，使用卷尺测量，使带钢中心线与产线中心线重合，进行带钢检测。

基于同一发明构思，本申请还提供了实施例一的方法对应的装置，详见实施例二。

实施例二

本实施例提供了一种激光焊机带头带尾对中相机的控制装置，如图4所示，包括：

扫描模块401，用于控制第一相机和第二相机向相互远离的方向扫描，并正对需对中的带钢的带头或带尾进行扫描；其中，所述激光焊机上设置有光源，所述带钢位于所述光源与所述第一相机和所述第二相机之间；

曲线获取模块402，用于获取所述第一相机扫描到的第一亮度曲线和所述第二相机扫描到的第二亮度曲线；

上升沿获取模块403，用于获取所述第一亮度曲线中最先出现的上升沿和所述第二亮度曲线中最先出现的上升沿；

对中模块404，用于根据所述第一亮度曲线中最先出现的上升沿和所述第二亮度曲线中最先出现的上升沿，对中所述带钢的带头或带尾。

由于本发明实施例二所介绍的装置，为实施本发明实施例一的方法所采用的装置，故而基于本发明实施例一所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该装置的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例一的方法所采用的装置都属于本发明所欲保护的范围。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本申请实施例提供的方法及装置，设置第一相机和第二相机向相互远离的方向扫描带头或带尾，由于二次剪切边丝与带钢边缘之间存在间隙，则两台相机扫描的亮度曲线的第一个上升沿，必然是带钢遮挡光源的边缘，故以最先出现的表征光线由暗至明的上升沿作为带钢边界位置，来进行对中，能有效识别出真正的带钢边缘，杜绝二次剪切边丝的干扰，从而杜绝了由于相机检测数据不准确造成的带头带尾对中不正的情况，避免焊缝出现跑偏的现象，节约了边丝清理的人力，提高了生产质量。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。