一种钢板厚度检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及机器视觉技术领域，尤其涉及一种钢板厚度检测系统。


背景技术：

2.目前对于热轧钢板的厚度检测大部分采用的仍是人工检测方式，具体检测过程为：经热轧机处理的钢板通过滚轮传送带传送至指定位置后停下来，身穿防热服的钢厂操作工人快速走到滚轮传送带旁，通过厚度检测夹具测量钢板的厚度，之后再次启动滚轮传送带将钢板传送至下一道加工工序。这种人工检测方式存在检测效率低，检测结果误差多，且检测时钢板温度在1100℃-1300℃之间，工人长期在高温环境中工作对人体伤害较大。因此，急需一种非接触的自动化钢板厚度检测系统。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种钢板厚度检测系统，以解决现有人工检测方式存在的检测效率低且检测结果误差多的问题。
4.为了达到上述目的，本实用新型实施例提供了一种钢板厚度检测系统，包括：
5.底座，设置于地面上；
6.竖直导轨机构，设置于所述底座上；
7.以及，厚度检测装置，设置于所述竖直导轨机构上并与所述竖直导轨机构滑动连接；
8.其中，所述厚度检测装置包括防护罩体和设置于所述防护罩体内的线激光双目立体相机，所述线激光双目立体相机的摄取方向朝向待测钢板的侧面，所述线激光双目立体相机能够获取并处理发射到所述待测钢板上激光线的图像以得到所述待测钢板的厚度信息。
9.在一些实施例中，所述线激光双目立体相机包括视觉处理器，与所述视觉处理器连接的线激光器、第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和所述第二摄像头以预设距离相对设置，所述线激光器发射激光线到所述待测钢板上，所述第一摄像头和所述第二摄像头拍摄所述待测钢板上激光线的图像，所述视觉处理器处理所述待测钢板上激光线的图像得到所述待测钢板的厚度信息。
10.在一些实施例中，所述线激光器设置于所述第一摄像头和所述第二摄像头连线的中垂线上，且所述第一摄像头和所述第二摄像头的连线与竖直方向的夹角为90
°
。
11.在一些实施例中，所述厚度检测装置还包括降温模块，所述降温模块设置于所述防护罩体内并位于所述线激光双目立体相机的背部。
12.在一些实施例中，所述降温模块采用水冷散热机构或者相变材料散热机构。
13.在一些实施例中，所述防护罩体从外到内依次为保护外壳和隔热层，所述隔热层采用聚氨酯泡沫塑料、玻璃纤维、石棉、高硅氧棉、气凝胶毡或者真空隔热板。
14.在一些实施例中，所述防护罩体上开设有视窗，所述线激光双目立体相机透过所
述视窗获取发射到所述待测钢板上激光线的图像。
15.在一些实施例中，所述竖直导轨机构包括：支撑架，设置于所述底座上；直线导轨，竖直设置于所述支撑架上；以及，滑动连接件，设置于所述防护罩体的背部并与所述直线导轨滑动连接。
16.在一些实施例中，所述直线导轨的底端距离地面的高度为20cm～40cm，所述直线导轨的顶端距离地面的高度为120cm～140cm。
17.在一些实施例中，所述钢板厚度检测系统还包括与所述线激光双目立体相机连接的显示器，所述显示器用于显示所述待测钢板的厚度信息。
18.本实用新型的有益效果：
19.本实用新型实施例的钢板厚度检测系统包括底座、设置于底座上的竖直导轨机构以及设置于竖直导轨机构上的厚度检测装置，该厚度检测装置在竖直导轨机构上滑动以调整检测高度，从而适应不同高度的待测钢板的检测需求；该厚度检测装置通过设置于防护罩体内的线激光双目立体相机获取发射到待测钢板上激光线的图像，处理激光线图像得到待测钢板侧面的三维点云数据，进而从三维点云数据中提取得到待测钢板的厚度信息。本实用新型实施例的钢板厚度检测系统结构简单，使用便捷，实现了热轧钢板的非接触自动化检测，检测效率高，误差少，且节约了人力成本。
20.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
21.附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。
22.图1为本实用新型的一种钢板厚度检测系统的一些实施例的结构示意图；
23.图2为本实用新型的一种钢板厚度检测系统中防护罩体内部的一些实施例的结构示意图；
24.图3为本实用新型的一种钢板厚度检测系统的一些实施例的侧视图；
25.图4为本实用新型的一种钢板厚度检测系统的一些实施例的主视图；
26.图5为本实用新型的一种钢板厚度检测系统的一些实施例的场景应用示意图。
27.附图标记说明：
28.100-钢板厚度检测系统；200-待测钢板；300-滚轮传送带；
29.1-底座；11-支脚；
30.2-竖直导轨机构；21-支撑架；22-直线导轨；23-滑动连接件；
31.3-厚度检测装置；31-防护罩体；311-保护外壳；312-隔热层；313-视窗；
32.32-线激光双目立体相机；321-视觉处理器；322-线激光器；323-第一摄像头；324-第二摄像头；33-降温模块；
33.4-显示器。
具体实施方式
34.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.另外，需要说明的是，本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.参见图1-图5所示，本实用新型实施例提供了一种钢板厚度检测系统100，包括：底座1，设置于地面上；竖直导轨机构2，设置于底座1上；以及，厚度检测装置3，设置于竖直导轨机构2上并与竖直导轨机构2滑动连接；其中，厚度检测装置3包括防护罩体31和设置于防护罩体31内的线激光双目立体相机32，线激光双目立体相机32的摄取方向朝向待测钢板200的侧面，线激光双目立体相机4能够获取并处理发射到待测钢板200上激光线的图像以得到待测钢板200的厚度信息。
37.需要说明的是，本实施例中竖直导轨机构可以为单个或者多个导轨集合的机构，每个导轨可为包含两个平行的导轨轨道，在此不做具体限定。
38.需要说明的是，本实施例中防护罩体可以为全封闭式或者半封闭式，可以具有防尘、防水、防爆以及隔热等功能以保护线激光双目立体相机。
39.需要说明的是，本实施例中线激光双目立体相机为具有处理器的智能化相机，能够处理激光线图像得到三维点云数据并从三维点云数据中提取得到尺寸信息。
40.本实用新型实施例的钢板厚度检测系统包括底座、设置于底座上的竖直导轨机构以及设置于竖直导轨机构上的厚度检测装置，该厚度检测装置在竖直导轨机构上滑动以调整检测高度，从而适应不同高度的待测钢板的检测需求；该厚度检测装置通过设置于防护罩体内的线激光双目立体相机获取发射到待测钢板上激光线的图像，处理激光线图像得到待测钢板侧面的三维点云数据，进而从三维点云数据中提取得到待测钢板的厚度信息。本实用新型实施例的钢板厚度检测系统结构简单，使用便捷，实现了热轧钢板的非接触自动化检测，检测效率高，误差少，且节约了人力成本。
41.在一些实施例中，参见图2所示，本实用新型的钢板厚度检测系统100中线激光双目立体相机32包括视觉处理器321，与视觉处理器321连接的线激光器322、第一摄像头323和第二摄像头324，第一摄像头323和第二摄像头324以预设距离相对设置，线激光器322发
射激光线到待测钢板200上，第一摄像头323和第二摄像头324拍摄待测钢板200上激光线的图像，视觉处理器321处理待测钢板上激光线的图像得到待测钢板200的厚度信息。
42.需要说明的是，本实施例中的视觉处理器为具有深度图像及三维点云数据处理功能的处理器，能够从三维点云数据中获取需要的尺寸信息，例如视觉处理器可以为具有fpga处理芯片的处理器，在此不做具体限定。另外，本实施例中线激光器发射的激光线可以为蓝光、绿光或者红光。由于热轧钢板处于高温状态，其自身发射一定的红光，因而，优选的，线激光器发射的线激光为蓝光或者绿光。另外，线激光器可以为一字线激光器，当然还可以为其他类型的激光器，根据实际需要确定。
43.需要说明的是，本实施例中第一摄像头和第二摄像头之间的预设距离即瞳距可以为120mm～320mm。为了满足不同钢厂的应用需求，本实施例中两个摄像头之间的距离可以为120mm、160mm或者320mm，当然还可以为其他距离值，在此不一一举例说明。另外，本实施例中两个摄像头的焦距为4mm～25mm，根据不同尺度的应用场景两个摄像头的焦距可以为4.5mm、6mm、8mm、12mm、16mm或者25mm。
44.本实用新型实施例的钢板厚度检测系统中线激光双目立体相机包括线激光器、第一摄像头、第二摄像头以及视觉处理器，通过视觉处理器处理获取的激光线图像得到物体的三维点云数据，进而从三维点云数据中提取出钢板的厚度信息，本实施例采用的线激光双目立体相机集成智能化的视觉处理器，视觉处理器可直接在前端实现输出三维立体信息和检测结果。
45.可选的，本实用新型实施例的钢板厚度检测系统100中线激光器322发射的线激光波长为440nm～490nm。本实施例中线激光器发射的激光线波长为440nm、450nm、460nm、470nm、480nm或者490nm，在此不做具体限定。
46.优选的，本实用新型实施例的钢板厚度检测系统100中线激光器322发射的线激光波长为450nm。
47.在一些实施例中，参见图2所示，本实用新型的钢板厚度检测系统100中线激光器322设置于第一摄像头323和第二摄像头324连线的中垂线上，且第一摄像头323和第二摄像头324的连线与竖直方向的夹角为90
°
。需要说明的是，本实施例中线激光器可位于第一摄像头和第二摄像头之间或者位于第一摄像头和第二摄像头连线的上方或者下方，根据实际需要确定，在此不做具体限定。
48.在一些实施例中，参见图2所示，本实用新型的钢板厚度检测系统100中厚度检测装置3还包括降温模块33，降温模块33设置于防护罩体31内并位于线激光双目立体相机32的背部。由于钢板厚度检测系统工作在热轧钢板旁边，热轧钢板散发的热量导致周围工作环境温度较高，为了保证钢板厚度检测系统的正常运行，本实施例中采用在线激光双目立体相机的背部设置降温模块进行降温以避免由于相机温度升高而影响检测结果的精确度。
49.可选的，本实用新型实施例的钢板厚度检测系统100中降温模块33采用水冷散热机构或者相变材料散热机构。需要说明的是，本实施例中降温模块还可以其他降温机构，只要能够实现降温功能即可，在此不一一列举说明。
50.需要说明的是，本实施例中相变材料散热机构可包括封闭式容置空间，封闭式容置空间内放置相变材料，封闭式容置空间与线激光双目立体相机之间为高导热填充物，利用相变材料的固、液相转化而吸热的特性达到降温的目的。
51.在一些实施例中，参见图3所示，本实用新型的钢板厚度检测系统100中防护罩体31从外到内依次为保护外壳311、隔热层312，隔热层312采用聚氨酯泡沫塑料、玻璃纤维、石棉、高硅氧棉、气凝胶毡或者真空隔热板。本实施例中通过在防护罩体上增加隔热层来进一步隔绝防护罩体外部较高的环境温度，保证相机处于较佳的工作温度下。需要说明的是，本实施例中保护外壳的材质可以为坚固且防爆的铝合金或者不锈钢。
52.优选的，本实施例中隔热层312采用聚氨酯泡沫塑料。
53.在一些实施例中，参见图4所示，本实用新型的钢板厚度检测系统100中防护罩体31上开设有视窗313，线激光双目立体相机32透过视窗313获取发射到待测钢板200上激光线的图像。本实施例中的视窗可以为一个整体长方形视窗或者为三个分离的圆形小视窗(例如图4所示)。优选的，为了防护罩体能更好的隔热，本实施例中透明视窗313为三个分离的圆形小视窗。
54.在一些实施例中，参见图1所示，本实用新型的钢板厚度检测系统100中竖直导轨机构2包括：支撑架21，设置于底座1上；直线导轨22，竖直设置于支撑架2上；以及，滑动连接件23，设置于防护罩体3的背部并与直线导轨22滑动连接。需要说明的是，本实施例的竖直导轨机构还可以为其他形状，只要能实现厚度检测装置在竖直导轨机构上上下移动以调整高度即可，在此不一一例举说明。本实施例中防护罩体通过滑动连接件与直线导轨滑动连接，通过手动或者电动控制防护罩体在直线导轨上上下移动以带动线激光双目立体相机上下移动，从而调整线激光双目立体相机与地面之间的高度，适应不同高度的待测钢板的检测需求。
55.可选的，参见图3所示，本实用新型实施例的钢板厚度检测系统100中直线导轨22的底端距离地面的高度h1为20cm～40cm，直线导轨22的顶端距离地面的高度h2为120cm～140cm。本实施例中设计合理的直线导轨安装高度和直线导轨长度以满足线激光双目立体相机的工作高度要求。
56.可选的，本实用新型实施例的钢板厚度检测系统100中线激光双目立体相机32的工作高度为60cm～100cm。
57.可选的，参见图2所示，本实用新型实施例的钢板厚度检测系统100中底座1的底部设有支脚11。需要说明的是，本实施例中支脚可以根据需要替换成脚轮，以方便移动。
58.可选的，本实用新型实施例的钢板厚度检测系统100还包括电源模块，该电源模块可以设置于防护罩体31内或者设置于底座1上。
59.在一些实施例中，参见图5所示，本实用新型实施例的钢板厚度检测系统100还包括与线激光双目立体相机32连接的显示器4，该显示器4用于显示待测钢板200的厚度信息以及系统100的工作状态信息。
60.具体的，参见图5所示，本实用新型实施例的钢板厚度检测系统100设置于滚轮传送带300的侧面，防护罩体31内的线激光双目立体相机32正对待测钢板200的侧面，两者之间的距离为d即检测工作距离，其中d＝1m～4m，根据检测工作距离d确定线激光双目立体相机的采用的摄像头，检测工作距离d较远(例如4m)，则摄像头选择远焦镜头。
61.虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的
修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。