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申请/专利权人:大连林发特钢制品有限公司
摘要:本发明提供了热处理出炉钢丝切割方法及控制装置,涉及钢丝切割技术领域,包括:将热处理出炉并冷却后的钢丝传送到切割区域;当通过缺陷检测组件时,进行实时图像采集获得钢丝图像数据流;进行表面缺陷检测,获取钢丝表面缺陷检测结果;当存在表面缺陷时,生成第一切割指令,启动钢丝切割组件进行钢丝切割,获得报废钢丝投入报废钢丝回收区域;当不存在表面缺陷时,持续进行钢丝传送,直到达到所述钢丝止停组件,生成第二切割指令,进行钢丝切割,获得合格钢丝投入合格钢丝收集区域。本发明解决了传统钢丝切割方法中缺陷处理通常是离线进行的,检测和处理步骤分离,导致处理效率低,影响生产线的连续性和整体效率的技术问题。
主权项:1.热处理出炉钢丝切割方法,其特征在于,所述方法包括:将热处理出炉并冷却后的钢丝传送到切割区域,其中,所述切割区域包括透明钢丝通道,所述钢丝通道沿着钢丝传送方向依次部署缺陷检测组件、钢丝切割组件、钢丝止停组件,所述缺陷检测组件包括图像采集模块、数据处理模块,所述图像采集模块包括位于所述钢丝通道上方的第一CCD图像传感器,以及位于所述钢丝通道下方的第二CCD图像传感器;当钢丝通过所述缺陷检测组件时,通过所述图像采集模块,基于所述第一CCD图像传感器、所述第二CCD图像传感器,对钢丝进行实时图像采集,获得钢丝图像数据流;通过所述数据处理模块内嵌的钢丝表面缺陷检测模型对所述钢丝图像数据流进行表面缺陷检测,获取钢丝表面缺陷检测结果,其中,所述钢丝表面缺陷检测模型是预先构建和训练的缺陷检测模型,用于进行钢丝表面缺陷识别;当所述钢丝表面缺陷检测结果为存在表面缺陷时,生成第一切割指令,基于所述第一切割指令启动所述钢丝切割组件进行钢丝切割,获得报废钢丝,将所述报废钢丝投入报废钢丝回收区域;当所述钢丝表面缺陷检测结果为不存在表面缺陷时,持续进行钢丝传送,直到达到所述钢丝止停组件,生成第二切割指令,基于所述第二切割指令启动所述钢丝切割组件进行钢丝切割,获得合格钢丝,将所述合格钢丝投入合格钢丝收集区域;其中,构建所述钢丝表面缺陷检测模型,包括:获取钢丝表面缺陷因素指标,其中,所述钢丝表面缺陷因素指标包括加热温度因素、加热时间因素、氧气含量因素、机械应力因素、炉内杂质因素;基于大数据建立钢丝表面缺陷图像数据库,基于所述钢丝表面缺陷因素指标对所述钢丝表面缺陷图像数据库进行分类,获取钢丝表面缺陷因素分类样本集合;对所述钢丝表面缺陷因素分类样本集合进行监督训练,构建所述钢丝表面缺陷检测模型;其中,获取钢丝表面缺陷因素指标,包括:获取历史钢丝表面缺陷指标集合;对所述历史钢丝表面缺陷指标集合进行预处理,获取标准钢丝表面缺陷指标集合,其中,所述预处理包括数据清洗、数据标准化;基于所述标准钢丝表面缺陷指标集,计算数据的协方差矩阵,对所述协方差矩阵进行特征值分解,获得特征值和特征向量;根据所述特征值进行主成分选择,并结合所述特征向量建立主成分矩阵;将所述标准钢丝表面缺陷指标集合投影到所述主成分矩阵,获得所述钢丝表面缺陷因素指标;其中,对所述钢丝表面缺陷因素分类样本集合进行监督训练,构建所述钢丝表面缺陷检测模型,包括:基于所述钢丝表面缺陷因素指标对所述钢丝表面缺陷因素分类样本集合进行标签标识;根据预设划分比例,对标识后的所述钢丝表面缺陷因素分类样本集合进行数据划分,获取训练集和测试集;预设随机森林结构的初始超参数,构建随机森林模型;使用所述训练集对所述随机森林模型进行训练,通过最大化信息增益构建多个决策树,其中,每棵决策树对应一个所述钢丝表面缺陷因素指标;使用所述测试集进行模型测试,获取模型评估结果,根据所述模型评估结果优化所述初始超参数,重复优化过程,直到达到预设模型评估标准时,输出所述钢丝表面缺陷检测模型;其中,通过最大化信息增益构建多个决策树,还包括:获取第一钢丝表面缺陷因素指标的第一表面缺陷属性信息;对所述第一表面缺陷属性信息进行关键度分析,获得第一表面缺陷关键度;以此类推,获得所述钢丝表面缺陷因素指标中多个钢丝表面缺陷因素指标的多个表面缺陷关键度;对所述表面缺陷关键度进行归一化处理,根据归一化处理结果生成指标权重;将所述指标权重作为模型融合参数,进行所述多个决策树的加权融合。
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