SICK 3D视觉在钢铁行业中的应用

• 关键词：3D视觉,钢铁,西克
• 摘要：​随着工业自动化近几年的飞速发展，机器视觉作为赋予机器“眼睛”的智慧大脑，已经广泛应用在智能制造的各个领域。在日新月异的人工智能渗透在互联网与新兴产业的背景下，传统行业也在不断推进智慧升级。作为制造业支柱的钢铁行业，也逐步把机器视觉融入其数字化技术变革之中。

随着工业自动化近几年的飞速发展，机器视觉作为赋予机器“眼睛”的智慧大脑，已经广泛应用在智能制造的各个领域。在日新月异的人工智能渗透在互联网与新兴产业的背景下，传统行业也在不断推进智慧升级。作为制造业支柱的钢铁行业，也逐步把机器视觉融入其数字化技术变革之中。

机器视觉在钢铁行业应用的主要目的是配合生产，并助力企业提高效益，使工厂精益管理、准确制造。并在工序层面实施机器换人、远程操作，使产线无人化、少人化，获得高效率。

钢铁材料种类多且形态多样，常见的有型材、板材、卷材、棒材等。由于生产工艺复杂，钢铁产品的质量对于下游应用领域具有较大的影响，因此利用视觉进行质量检测对钢铁行业有着重要意义。

针对单一产线生产品类较多的情况，检测设备往往需要兼顾不同尺寸，且部分热态钢材的温度较高，因此还需兼顾工作距离要求。SICK 3D视觉产品种类丰富、精度高、速度快、算法强大，同时也可根据客户需求灵活定制检测方案，提升检测效率和质检效果。

重载钢轨轮廓尺寸测量及3D缺陷检测

重载钢轨是型钢的一种，也是铁路轨道的主要组成部件，用于引导机车的车轮前进，承受车轮的巨大压力，为车轮提供连续、平顺和阻力小的滚动表面。

通常涉及视觉的检测项为轨面轮廓测量、表面缺陷检测、断面分析、平直度检测、表面粗糙度检测等。

视觉解决方案

基于多方位、灵活架设的要求，选用SICK 高速3D相机 Ranger3-60，进行多角度图像采集，计算精密检测结果。

中厚板外形轮廓测量及3D缺陷检测

中厚板钢板是钢铁工业的重要产品之一，主要用于航空航天、桥梁建造、汽车制造以及国防装备等领域。

在轧制过程中，与冷轧薄板相比，中厚板需要采用热轧工艺轧制温度更高、环境也更加恶劣。通常涉及视觉的检测项为尺寸偏差、裂缝、深度缺陷等。

视觉解决方案

基于热态钢板温度及散热要求，往往需要较远工作距离并覆盖整体约5m视野范围，因此上下两侧采用多台SICK 高速3D相机 Ranger3-60拼接拍摄，基于高精度、高速度、高稳定性、高灵活性的优势定制化设计光学架构。

H型钢轨轮廓尺寸测量及3D缺陷检测

H型钢是一种各个部位均以直角排布的钢材，具有抗弯能力强、结构重量轻等优点。

在成型出厂前，需要对型材进行全尺寸轮廓检测。其中检测有以下难点：产品类型多，形状复杂，H型钢涉及多角度拼接检测，要求视野范围大，检测速度快。

视觉解决方案

■ 选用搭载SICK M30高速芯片的Ranger3-60相机，X方向2560像素，扫描帧率高达46KHz (ROI模式：128rows)

■ Ranger3相机可根据型材尺寸，灵活搭配不同镜头、激光，完成多种产品检测

■ 该视觉系统搭载的Ranger3相机可在4m/s的高速度下实现：0.3mm*1mm*0.3mm的检测精度

使用SICK 3D相机可更好地解决生产线上的高速检测、多种类柔性兼容的问题，而且替代了人工，实现产线全检。

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