CN106971276B - 棒材轧线物料跟踪***及方法 - Google Patents

棒材轧线物料跟踪***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种棒材轧线物料跟踪***及方法，包括摄像***、虚拟编码***和追踪***；其中，摄像***包括剪切前摄像子***和剪切后摄像子***，剪切前摄像子***包括设置在倍尺飞剪前侧轧线上的若干摄像装置，剪切后摄像子***包括设置在倍尺飞剪后侧轧线上的若干摄像装置；虚拟编码***与坯料的检测装置通讯连接，用于获取坯料信息并依据坯料信息生成与坯料信息相关联的虚拟电子标签；追踪***与工艺控制装置、虚拟编码***以及摄像***通讯连接，用于获取棒材轧线上的工艺流程、依据工艺流程计算各个棒材的相对位置以及将虚拟编码***生成的虚拟电子标签与摄像***拍摄的各个棒材相关联。本发明实现了棒材的溯源。

Description

棒材轧线物料跟踪***及方法
技术领域
本发明涉及一种棒材轧线物料跟踪***及方法。
背景技术
物料跟踪控制是轧机基础自动化***的主要组成部分。物料跟踪的基本功能是跟踪钢坯从装炉开始，经过出炉、经过轧机区域，从除磷入口处辊道开始直到矫直机出口辊道。物料跟踪主要以钢坯为主键，准确记录棒材的头尾位置和棒材在辊道上的长度位置等。
在实际生产中，棒材物料跟踪***一直难以实现，究其原因，在于棒材轧制完毕，到切成定尺操作时，多根棒材同时进行剪切，剪切后的成品又一起堆放，从而使传统的金属检测追踪方式失效。
随着质量管理要求的不断提高，最终产品溯源成为大部分企业的生产管理的必要环节。如何才能对棒材生产过程进行物料跟踪就变得尤为重要。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种能够实现棒材溯源的棒材轧线物料追踪***。
为达到上述目的，本发明棒材轧线物料跟踪***，包括摄像***、虚拟编码***和追踪***；
其中，所述摄像***包括剪切前摄像子***和剪切后摄像子***，所述剪切前摄像子***包括设置在倍尺飞剪前侧轧线上的若干摄像装置，所述剪切后摄像子***包括设置在倍尺飞剪后侧轧线上的若干摄像装置；
所述虚拟编码***与坯料的检测装置通讯连接，用于获取坯料信息并依据坯料信息生成与所述坯料信息相关联的虚拟电子标签；
所述追踪***与工艺控制装置、虚拟编码***以及摄像***通讯连接，用于获取棒材轧线上的工艺流程、依据工艺流程计算各个棒材的相对位置以及将所述虚拟编码***生成的虚拟电子标签与摄像***拍摄的各个棒材相关联。
进一步地，所述执行***至少包括一安装在所述棒材成品区的喷墨头和一与所述喷墨头通讯连接的喷墨控制装置，所述喷墨控制装置与所述追踪***和所述虚拟编码***通讯连接。
进一步地，所述喷墨头为弧形的喷墨头，所述喷墨头的弧形半径不小于所述棒材的半径。
进一步地，所述摄像***还包括设置在成品区的成品摄像***；所述成品区摄像***与所述追踪***通讯连接；
所述追踪***与所述成品区工艺控制装置通讯连接，所述追踪***还用于计算各所述成品棒材在成品区的相对位置。
进一步地，所述弧形喷墨头安装在一弧形轨道上，所述弧形轨道安装在一垂直于运输棒材的辊道延伸方向的水平轨道上；所述水平轨道安装在一升降装置上，所述升降装置设置在运输棒材的辊道上方。
进一步地，所述摄像***的各个摄像装置的摄像区域相切或部分重叠。
本发明提出一种棒材轧线物料跟踪***，实现了棒材轧制物料跟踪这一技术难题；通过构建成品到坯料的产品溯源通道，实现了棒材生产的质量追踪和钢铁生产全流程物质流跟踪；本发明构成了棒材生产的信息化智能化关键环节，提升了棒材生产的智能化水平。
针对上述问题，本发明提供一种能够实现棒材溯源的棒材轧线物料追踪***。
为达到上述目的，本发明棒材轧线物料跟踪方法，包括如下步骤：
获取各个棒材的坯料信息，生成与坯料信息相关联的虚拟电子标签；
拍摄各棒材在剪切前的轧制及运输视频，并将各个虚拟电子标签在视频中标记在对应的棒材上，获取各个棒材在飞剪等待区域的相对位置；
获取剪切后各棒材的处理视频，依据各棒材的相对位置，对各个棒材标记与剪切前的半成品的电子标签相关联的虚拟电子标签；
计算各棒材在运输及处理过程中的相对位置变化，依据棒材的相对位置变化调整虚拟电子标签的标记位置，保持单个虚拟电子标签始终标记同一棒材。
进一步地，所述虚拟电子标签为二维码、条形码、色块标记或者坯料编号。
进一步地，所述方法还包括如下步骤：
当所述棒材到达成品区时，将虚拟电子标签输出到喷涂控制机构，通过喷涂控制机构控制喷墨头在成品棒材上喷涂标签。
进一步地，保持单个标签始终标记同一棒材的方法如下：
获取棒材运输过程中的位置变换节点，计算各所述棒材在变换节点的旋转角度，将各所述虚拟电子标签的排列方向也旋转相同的角度，将虚拟电子标签和各棒材按照排列方向以及排列位置依次对应。
本发明提出一种棒材轧线物料跟踪方法，实现了棒材轧制物料跟踪这一技术难题；通过构建成品到坯料的产品溯源通道，实现了棒材生产的质量追踪和钢铁生产全流程物质流跟踪；本发明构成了棒材生产的信息化智能化关键环节，提升了棒材生产的智能化水平。
附图说明
图1是本发明棒材轧线物料追踪***的实施例1的流程框图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
实施例1
本实施例提供一种棒材轧线物料跟踪***，包括摄像***、虚拟编码***和追踪***；
其中，所述摄像***包括剪切前摄像子***和剪切后摄像子***，所述剪切前摄像子***包括设置在倍尺飞剪前侧轧线上的若干摄像装置，所述剪切后摄像子***包括设置在倍尺飞剪后侧轧线上的若干摄像装置；
所述虚拟编码***与坯料的检测装置通讯连接，用于获取坯料信息并依据坯料信息生成与所述坯料信息相关联的虚拟电子标签；
所述追踪***与工艺控制装置、虚拟编码***以及摄像***通讯连接，用于获取棒材轧线上的工艺流程、依据工艺流程计算各个棒材的相对位置以及将所述虚拟编码***生成的虚拟电子标签与摄像***拍摄的各个棒材相关联。
该***包括分区域视频追踪***、虚拟编码***、信息流追踪***。
分区域视频追踪***分散式安装在冷床卸料区、飞剪区、精整区、成品包装区，用于通过机器视觉***的视频识别和跟踪技术，来追踪棒材成品剪切到打捆的整个过程中的物料流转。
虚拟编码***是用于在后台处理***中，为每一根棒材编制特定的编码，该编码是在后台产生的用于标记每一根成品棒材信息的电子标签，不实际出现在生产现场，所以称之为虚拟电子标签。
信息流追踪***用于在棒材生产的各生产段，将棒材信息的在后台进行关联和传递。该***构建了原料至成品间的信息纽带。
下面以每次2根棒材半成品同时进行倍尺剪切的生产模式为例，对本实施例进行说明：
基本的跟踪流程如下：
S1：轧线视频***作为分区域视频追踪***的子***对棒材1进行视频跟踪；
S2：在虚拟编码***中对棒材1进行编码，该编码作为虚拟电子标签在后台对棒材1进行标记；
S3：棒材1被送到飞剪等待区域后，轧线视频***作为分区域视频追踪***的子***1对棒材2进行视频跟踪；
S4：在虚拟编码***中对棒材2进行编码，该编码作为虚拟电子标签在后台对棒材2进行标记；
S5：棒材1和棒材2到了飞剪等待区域后，剪切视频***作为分区域视频追踪***的子***对棒材1和棒材2进行视频跟踪；
S6：通过信息流追踪***，将棒材1和棒材2的虚拟电子标签转交给剪切视频***，使棒材1和棒材2继续使用延续的虚拟电子标签；
S7：两根棒材通过倍尺飞剪剪切后，通过剪切视频***跟踪剪切后的成品的来源，分别为这些成品棒材赋予虚拟电子标签，来源相同的成品被赋予相同的虚拟电子标签；
S8：成品进行打捆操作时，成品视频***作为分区域视频追踪***的子***3对棒材成品进行视频跟踪；
S9：通过信息流追踪***，将虚拟电子标签转交给成品视频***，使每根成品棒材继续使用延续的虚拟电子标签；
S10：通过以上步骤，就使每根成品棒材有了标记其坯料信息的虚拟电子标签，后续可以将这些信息提交给生产管理***，也可以转化为实体标签给成品进行标记，从而实现棒材轧制的物料跟踪要求。
本实施例提出一种棒材轧线物料跟踪***，实现了棒材轧制物料跟踪这一技术难题；通过构建成品到坯料的产品溯源通道，实现了棒材生产的质量追踪和钢铁生产全流程物质流跟踪；本发明构成了棒材生产的信息化智能化关键环节，提升了棒材生产的智能化水平。
实施例2
在上述实施例的基础上，所述执行***至少包括一安装在所述棒材成品区的喷墨头和一与所述喷墨头通讯连接的喷墨控制装置，所述喷墨控制装置与所述追踪***和所述虚拟编码***通讯连接。
所述弧形喷墨头安装在一弧形轨道上，所述弧形轨道安装在一垂直于运输棒材的辊道延伸方向的水平轨道上；所述水平轨道安装在一升降装置上，所述升降装置设置在运输棒材的辊道上方。
本实施例中采用弧形的喷墨头，在喷涂标签之前将弧形喷墨头的圆心与棒材的轴线调整至共线，然后喷涂，能够避免标签失真。
再喷涂时，首先将弧形轨道沿水平轨道运动，调整弧形轨道的圆心与棒材轴线共线，此时，弧形喷墨头的圆心也应当与棒材的轴线共线，然后喷涂；喷涂完一根后，升起弧形轨道以及喷墨头，弧形轨道沿水平轨道运动至另一棒材的上方，重复上述的喷涂过程，直至所有棒材喷涂完毕。
实施例3
本实施例提供一种棒材轧线物料跟踪方法，包括如下步骤：
获取各个棒材的坯料信息，生成与坯料信息相关联的虚拟电子标签；
拍摄各棒材在剪切前的轧制及运输视频，并将各个虚拟电子标签在视频中标记在对应的棒材上，获取各个棒材在飞剪等待区域的相对位置；
获取剪切后各棒材的处理视频，依据各棒材的相对位置，对各个棒材标记与剪切前的半成品的电子标签相关联的虚拟电子标签；
计算各棒材在运输及处理过程中的相对位置变化，依据棒材的相对位置变化调整虚拟电子标签的标记位置，保持单个虚拟电子标签始终标记同一棒材。
具体的方法，以每次2根棒材半成品同时进行倍尺剪切的生产模式为例，对本实施例进行说明：
基本的跟踪流程如下：
S1：轧线视频***作为分区域视频追踪***的子***对棒材1进行视频跟踪；
S2：在虚拟编码***中对棒材1进行编码，该编码作为虚拟电子标签在后台对棒材1进行标记；
S3：棒材1被送到飞剪等待区域后，轧线视频***作为分区域视频追踪***的子***1对棒材2进行视频跟踪；
S4：在虚拟编码***中对棒材2进行编码，该编码作为虚拟电子标签在后台对棒材2进行标记；
S5：棒材1和棒材2到了飞剪等待区域后，剪切视频***作为分区域视频追踪***的子***对棒材1和棒材2进行视频跟踪；
S6：通过信息流追踪***，将棒材1和棒材2的虚拟电子标签转交给剪切视频***，使棒材1和棒材2继续使用延续的虚拟电子标签；
S7：两根棒材通过倍尺飞剪剪切后，通过剪切视频***跟踪剪切后的成品的来源，分别为这些成品棒材赋予虚拟电子标签，来源相同的成品被赋予相同的虚拟电子标签；
S8：成品进行打捆操作时，成品视频***作为分区域视频追踪***的子***3对棒材成品进行视频跟踪；
S9：通过信息流追踪***，将虚拟电子标签转交给成品视频***，使每根成品棒材继续使用延续的虚拟电子标签；
S10：通过以上步骤，就使每根成品棒材有了标记其坯料信息的虚拟电子标签，后续可以将这些信息提交给生产管理***，也可以转化为实体标签给成品进行标记，从而实现棒材轧制的物料跟踪要求。
本实施例提出一种棒材轧线物料跟踪方法，实现了棒材轧制物料跟踪这一技术难题；通过构建成品到坯料的产品溯源通道，实现了棒材生产的质量追踪和钢铁生产全流程物质流跟踪；本发明构成了棒材生产的信息化智能化关键环节，提升了棒材生产的智能化水平。
进一步地，所述虚拟电子标签可以采用二维码、条形码、色块标记、坯料编号等常用的电子标签。
进一步地，所述方法还包括如下步骤：
当所述棒材到达成品区时，将虚拟电子标签输出到喷涂控制机构，通过喷涂控制机构控制喷墨头在成品棒材上喷涂标签。
进一步地，保持单个标签始终标记同一棒材的方法如下：
获取棒材运输过程中的位置变换节点，计算各所述棒材在变换节点的旋转角度，将各所述虚拟电子标签的排列方向也旋转相同的角度，将虚拟电子标签和各棒材按照排列方向以及排列位置依次对应。
本发明中，信息流追踪、电子标签的生成的方法以及装置都采用的现有技术进行。
以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种棒材轧线物料跟踪***，其特征在于：包括摄像***、虚拟编码***、执行***和追踪***；
其中，所述摄像***包括剪切前摄像子***和剪切后摄像子***，所述剪切前摄像子***包括设置在倍尺飞剪前侧轧线上的若干摄像装置，所述剪切后摄像子***包括设置在倍尺飞剪后侧轧线上的若干摄像装置；
所述虚拟编码***与坯料的检测装置通讯连接，用于获取坯料信息并依据坯料信息生成与所述坯料信息相关联的虚拟电子标签；
所述追踪***与工艺控制装置、虚拟编码***以及摄像***通讯连接，用于获取棒材轧线上的工艺流程、依据工艺流程计算各个棒材的相对位置以及将所述虚拟编码***生成的虚拟电子标签与摄像***拍摄的各个棒材相关联；
所述执行***至少包括一安装在所述棒材成品区的喷墨头和一与所述喷墨头通讯连接的喷墨控制装置，所述喷墨控制装置与所述追踪***和所述虚拟编码***通讯连接；所述喷墨头为弧形的喷墨头，所述喷墨头的弧形半径不小于所述棒材的半径；
所述摄像***还包括设置在成品区的成品摄像***；所述成品区摄像***与所述追踪***通讯连接；
所述追踪***与成品区工艺控制装置通讯连接，所述追踪***还用于计算各成品棒材在成品区的相对位置；
所述弧形的喷墨头安装在一弧形轨道上，所述弧形轨道安装在一垂直于运输棒材的辊道延伸方向的水平轨道上；所述水平轨道安装在一升降装置上，所述升降装置设置在运输棒材的辊道上方；
所述摄像***的各个摄像装置的摄像区域相切或部分重叠；
棒材轧线物料跟踪方法，包括如下步骤：
获取各个棒材的坯料信息，生成与坯料信息相关联的虚拟电子标签；
拍摄各棒材在剪切前的轧制及运输视频，并将各个虚拟电子标签在视频中标记在对应的棒材上，获取各个棒材在飞剪等待区域的相对位置；
获取剪切后各棒材的处理视频，依据各棒材的相对位置，对各个棒材标记与剪切前的半成品的电子标签相关联的虚拟电子标签；
计算各棒材在运输及处理过程中的相对位置变化，依据棒材的相对位置变化调整虚拟电子标签的标记位置，保持单个虚拟电子标签始终标记同一棒材；所述虚拟电子标签为二维码、条形码、色块标记或者坯料编号；所述方法还包括如下步骤：
当所述棒材到达成品区时，将虚拟电子标签输出到喷涂控制机构，通过喷涂控制机构控制喷墨头在成品棒材上喷涂标签；保持单个标签始终标记同一棒材的方法如下：
获取棒材运输过程中的位置变换节点，计算各所述棒材在变换节点的旋转角度，将各所述虚拟电子标签的排列方向也旋转相同的角度，将虚拟电子标签和各棒材按照排列方向以及排列位置依次对应。
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