(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211187380.5 (22)申请日 2022.09.28 (71)申请人 江苏精益智控科技有限公司 地址 214000 江苏省无锡市滨湖区绣溪路 53号-15-501 (72)发明人 王守阳　张提　任世坤　王笃晶　 杜慧峰　陈春波　 (74)专利代理 机构 国浩律师(南京)事务所 32284 专利代理师 谭缙 (51)Int.Cl. B21B 43/04(2006.01) B21B 37/78(2006.01) B21B 38/00(2006.01) G06T 7/246(2017.01)G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 一种基于多目标识别与跟踪的冷床区物料 跟踪系统和方法 (57)摘要 本发明提供一种基于多目标识别与跟踪的 冷床区物料跟踪系统和方法， 通过该系统和方 法， 对每支钢管从冷床上线到 冷床下线的物料位 置信息进行跟踪， 自动判断物料在运转过程中是 否出现异常下线。 同时还解决了由于物料异常占 位、 单工位双物料、 宽辊道钢管运输掉队现象造 成的生产事故。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115301747 A 2022.11.08 CN 115301747 A 1.一种基于多目标识别与跟踪的冷床区物料跟踪系统， 其特征在于， 冷床区物料跟踪 系统包括物料异常下线判断系统、 单齿双物料预警系统、 第一齿防堆料系统、 出口辊道异常 占位预警系统、 下料倒臂防掉管预警系统、 宽辊道组排物料掉队自动跟随系统和基础自动 化系统， 其中， 所述物料异常下线判断系统、 所述单齿双物料预警系统、 所述第一齿防堆料 系统、 所述出 口辊道异常占位预警系统、 所述下料倒臂防掉管预警系统和所述宽辊道组排 物料掉队自动跟随系统均具有视 觉图像采集模块， 用于识别与跟踪冷床区物料。 2.如权利要求1所述的多目标识别与跟踪的冷床区物料跟踪系统， 其特征在于， 所述视 觉图像采集模块 为多个工业相机 。 3.如权利要求2所述的多目标识别与跟踪的冷床区物料跟踪系统， 其特征在于， 所述多 个工业相机分别设置 于各所述冷床的入口、 出口、 辊道、 宽辊道和下 料倒臂对应区域 位置。 4.如权利要求3所述的多目标识别与跟踪的冷床区物料跟踪系统， 其特征在于， 所述对 应区域位置布置 至少两个工业相机 。 5.一种基于多目标识别与跟踪的冷床区物料跟踪的方法， 其特征在于， 所述方法包括： 物料异常下线判断、 单齿双物料预警、 第一齿防堆料、 出 口辊道异常占位预警、 下料倒臂防 掉管预警和步进宽辊道组排物料掉队自动跟随。 6.根据权利要求5中所述的方法， 其特征在于， 物料异常下线判断包括： 1） 通过工业相 机进行图像采集， 确认物料进入冷床区域的实际状态是否与逻辑跟踪信息的结果一致； 2) 冷床继续运行， 每次步进动作以后， 冷床入口、 出口的四个所述工业相 机进行图像采集， 得 到视觉检测信息； 3)物料在冷床区域， 根据图像采集结果和逻辑跟踪信息进 行比对， 在冷床 区物料跟踪系统中进 行分析判断剔料的信息； 4） 若 无剔料现象， 则继续逐支跟踪物料； 若图 像采集结果存在空齿， 但逻辑跟踪信息表示有物料， 则记录物料剔料信息， 反馈至冷床区物 料跟踪系统， 并逐支跟踪物料； 若图像采集结果有物料， 而逻辑跟踪信息表示没有物料， 则 逐支跟踪出错， 提醒进行 人工干预， 修正逻辑跟踪信息后， 逐支 跟踪物料。 7.根据权利要求5中所述的方法， 其特征在于， 所述单齿双物料预警、 所述第一齿 防堆 料、 所述出口辊道异常占位预警和所述下料倒臂防掉管预警是通过工业相机对所述冷床的 对应区域进行视觉图像采集， 并将所述视觉图像采集的信息反馈至所述冷床区物料跟踪系 统， 所述冷床区物料跟踪系统控制基础自动化系统执 行相应操作。 8.根据权利要求5中所述的方法， 其特征在于， 所述宽辊道组排物料掉队自动跟随， 包 括对所述组排物料中各物料的至少一端部对齐。 9.根据权利要求8中所述的方法， 其特征在于， 所述组排物料的端部对齐包括通过宽辊 道挡板自动或者手动对齐。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115301747 A 2一种基于多目标识别与跟踪的冷床区物料跟踪系统和方 法 技术领域 [0001]本发明属于冶金行业、 机器视觉技术应用领域， 尤其涉及一种基于多 目标识别与 跟踪的冷床区物料跟踪系统和方法。 背景技术 [0002]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。 [0003]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。 [0004]无缝钢管生产过程中物料位置及流向的具有不确定性和复杂性， 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。 尤其是在冷床区域， 该 区域有以下几个特点： 1.区域面积大； 2.钢管温度高； 3.钢管运动过程中， 外表面与冷床接触摩擦； 4.钢管表面 不能损伤； 5.钢管存在异常下线； 由于冷床区域具有以上特点， 所以实现物料逐支跟踪的难度非常大。 冷床区域物 料温度高， 使用物理标识的方法难以实现， 比如： 粘贴二维码标签、 磁吸RFID、 条码喷涂； 无 缝钢管表面不能损坏， 激光刻标的方式也不可以采用； 钢管存在异常下线的情况， 仅仅通过 基础自动化检测信号及物料逻辑跟踪的方式是 无法自动判断钢管 是否下线。 发明内容 [0005]本发明所要解决的技术问题是如何自动多目标识别跟踪冷床上钢管的物料位置 信息； 多目标识别跟踪方法主要目标是对每支钢管从冷床上线到冷床下线的物料位置信息 进行跟踪， 自动判断物料在运转过程中是否出现异常下线。 同时还解决了由于物料异常占 位、 单工位双物料、 宽辊道钢管运输掉队现象造成的生产事故。 [0006]本发明是通过如下技 术方案来实现的： 一种基于多目标识别与跟踪的冷床区物料跟踪系统， 其特征在于， 冷床区物料跟 踪系统包括物料异常下线判断系统、 单齿双物料预警系统、 第一齿防堆料系统、 出口辊道异 常占位预警系统、 下料倒臂防掉管预警系统、 宽辊道组排物料掉队自动跟随系统和基础自 动化系统， 其中， 所述物料异常下线判断系统， 所述单齿双物料预警系统， 所述第一齿防堆 料系统， 所述出 口辊道异常占位预警系统， 所述下料倒臂防掉管预警系统和所述宽辊道组说　明　书 1/5 页 3 CN 115301747 A 3