本發(fā)明屬于鋰電池正極材料燒結(jié)設(shè)備，具體涉及一種基于視覺(jué)識(shí)別的輥道窯實(shí)際傳動(dòng)周期測(cè)量方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、輥道窯是生產(chǎn)鋰電池正極材料的關(guān)鍵設(shè)備之一，通常由一個(gè)或多個(gè)窯節(jié)拼接而成，每個(gè)窯節(jié)內(nèi)都有多根輥棒，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)鏈條帶動(dòng)輥棒轉(zhuǎn)動(dòng)，承載于輥棒上的裝有物料的匣缽向前移動(dòng)，匣缽內(nèi)的物料經(jīng)輥道窯高溫?zé)Y(jié)得到所需產(chǎn)品。

2、燒結(jié)時(shí)間是物料燒結(jié)質(zhì)量的重要影響因素之一，過(guò)燒結(jié)或欠燒結(jié)都會(huì)導(dǎo)致物料性能變差，甚至不合格。目前主要根據(jù)窯爐長(zhǎng)度、設(shè)定傳動(dòng)周期和輥棒直徑等計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)變頻器理論頻率，通過(guò)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)變頻器頻率來(lái)控制輥棒轉(zhuǎn)動(dòng)速度和匣缽移動(dòng)速度，進(jìn)而控制物料燒結(jié)時(shí)間，即窯爐傳動(dòng)周期。

3、輥棒長(zhǎng)期工作于高溫環(huán)境下，容易發(fā)生腐蝕、磨損，輥棒表面粗糙程度發(fā)生變化，造成匣缽與輥棒之間出現(xiàn)打滑，匣缽移動(dòng)速度變慢，窯爐實(shí)際傳動(dòng)周期與設(shè)定周期不一致，進(jìn)而導(dǎo)致物料實(shí)際燒結(jié)時(shí)間變長(zhǎng)。此外，輥棒斷棒、輸送線卡缽等故障造成輥道窯傳動(dòng)停止也會(huì)導(dǎo)致物料實(shí)際燒結(jié)時(shí)間變長(zhǎng)。

4、輥道窯長(zhǎng)度在2～200米，傳動(dòng)周期在2～40小時(shí)，連續(xù)生產(chǎn)時(shí)窯爐內(nèi)有0～500排匣缽。窯爐長(zhǎng)度較長(zhǎng)，傳動(dòng)周期較久，窯內(nèi)匣缽較多，且各排匣缽的外觀無(wú)明顯差異，無(wú)法確定某排出爐匣缽所對(duì)應(yīng)的進(jìn)爐匣缽。因此，即使記錄各排匣缽的進(jìn)爐、出爐時(shí)間，也無(wú)法計(jì)算匣缽在窯爐內(nèi)的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間，即無(wú)法計(jì)算物料實(shí)際燒結(jié)時(shí)間和窯爐實(shí)際傳動(dòng)周期。

5、目前主要通過(guò)人工定期(1天～2周)進(jìn)行窯爐周期點(diǎn)檢的方式來(lái)測(cè)量窯爐實(shí)際傳動(dòng)周期。首先在某排匣缽側(cè)面做一個(gè)特殊標(biāo)記，記錄進(jìn)爐時(shí)間，再根據(jù)理論傳動(dòng)周期計(jì)算該排匣缽的理論出爐時(shí)間，提前蹲守在出爐口，檢查出爐的每排匣缽是否有對(duì)應(yīng)標(biāo)記，記錄所標(biāo)記匣缽的出爐時(shí)間。該方式存在效率低下、耗費(fèi)人工、測(cè)量頻次不高等問(wèn)題。

6、相關(guān)定義及計(jì)算規(guī)則如下所示：

7、物料設(shè)定燒結(jié)時(shí)間：工藝設(shè)定的物料從進(jìn)爐到出爐所用時(shí)間

8、物料實(shí)際燒結(jié)時(shí)間：物料從進(jìn)爐到出爐實(shí)際所用時(shí)間

9、窯爐設(shè)定傳動(dòng)周期：無(wú)輥棒打滑、無(wú)傳動(dòng)停止情況下，物料從進(jìn)爐到出爐理論所用時(shí)間

10、窯爐實(shí)際傳動(dòng)周期：物料從進(jìn)爐到出爐期間輥棒處于正常轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間

11、窯爐傳動(dòng)停止時(shí)間：物料從進(jìn)爐到出爐期間輥棒處于異常停止?fàn)顟B(tài)的時(shí)間

12、物料設(shè)定燒結(jié)時(shí)間＝窯爐設(shè)定傳動(dòng)周期

13、物料實(shí)際燒結(jié)時(shí)間＝窯爐實(shí)際傳動(dòng)周期+窯爐傳動(dòng)停止時(shí)間

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出了一種基于視覺(jué)識(shí)別的輥道窯實(shí)際傳動(dòng)周期測(cè)量系統(tǒng)及方法，利用視覺(jué)識(shí)別技術(shù)自動(dòng)識(shí)別標(biāo)識(shí)牌編碼，記錄匣缽的進(jìn)爐時(shí)間、出爐時(shí)間，計(jì)算物料實(shí)際燒結(jié)時(shí)間，無(wú)需人工進(jìn)行窯爐周期點(diǎn)檢，提高窯爐周期測(cè)量頻次及數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種基于視覺(jué)識(shí)別的輥道窯實(shí)際傳動(dòng)周期測(cè)量方法，測(cè)量匣缽從輥道窯的進(jìn)爐口運(yùn)輸?shù)剿鲚伒栏G的出爐口的過(guò)程中輥棒的實(shí)際傳動(dòng)周期，包括以下步驟：

3、s1：在所述輥道窯的進(jìn)爐口處對(duì)標(biāo)識(shí)牌進(jìn)行一次拍照，識(shí)別并記錄所述標(biāo)識(shí)牌的標(biāo)識(shí)信息，并記錄所述一次拍照的時(shí)間，隨后將所述標(biāo)識(shí)牌放置于即將進(jìn)爐的匣缽中；

4、s2：在所述輥道窯的出爐口處對(duì)每排出爐的匣缽進(jìn)行二次拍照，識(shí)別出放有標(biāo)識(shí)牌的匣缽，獲取所述標(biāo)識(shí)牌的出爐時(shí)間；

5、s3：取出步驟s2中所述匣缽中的所述標(biāo)識(shí)牌進(jìn)行清理，對(duì)所述標(biāo)識(shí)牌進(jìn)行三次拍照，識(shí)別并記錄所述標(biāo)識(shí)牌的標(biāo)識(shí)信息，根據(jù)所述標(biāo)識(shí)牌的標(biāo)識(shí)信息獲取所述一次拍照的時(shí)間，再根據(jù)所述一次拍照的時(shí)間、所述出爐時(shí)間獲取所述標(biāo)識(shí)牌的進(jìn)爐時(shí)間，并計(jì)算所述標(biāo)識(shí)牌的出爐時(shí)間與所述標(biāo)識(shí)牌的進(jìn)爐時(shí)間的差值，將所述差值記為物料實(shí)際燒結(jié)時(shí)間；

6、s4：獲取所述標(biāo)識(shí)牌的出爐時(shí)間與所述標(biāo)識(shí)牌的進(jìn)爐時(shí)間之間的窯爐傳動(dòng)停止時(shí)間；

7、s5：計(jì)算所述物料實(shí)際燒結(jié)時(shí)間與所述窯爐傳動(dòng)停止時(shí)間的差值，將所述差值記為輥道窯實(shí)際傳動(dòng)周期。

8、在一些實(shí)施方式中，步驟s2中，所述在所述輥道窯的出爐口處對(duì)每排出爐的匣缽進(jìn)行二次拍照，識(shí)別出放有標(biāo)識(shí)牌的匣缽，獲取所述標(biāo)識(shí)牌的出爐時(shí)間，包括：將所述進(jìn)行二次拍照的時(shí)間記為每排匣缽的出爐時(shí)間，根據(jù)所述二次拍照的圖像識(shí)別到所述匣缽放有標(biāo)識(shí)牌后，將該匣缽的出爐時(shí)間記為所述標(biāo)識(shí)牌的出爐時(shí)間。

9、在一些實(shí)施方式中，步驟s3中，所述對(duì)所述標(biāo)識(shí)牌進(jìn)行三次拍照，識(shí)別并記錄所述標(biāo)識(shí)牌的標(biāo)識(shí)信息，根據(jù)所述標(biāo)識(shí)牌的標(biāo)識(shí)信息獲取所述一次拍照的時(shí)間，再根據(jù)所述一次拍照的時(shí)間、所述出爐時(shí)間獲取所述標(biāo)識(shí)牌的進(jìn)爐時(shí)間，包括：根據(jù)所述三次拍照的圖像獲取并記錄所述標(biāo)識(shí)牌的標(biāo)識(shí)信息，并根據(jù)所述標(biāo)識(shí)牌的標(biāo)識(shí)信息，查找在所述標(biāo)識(shí)牌的出爐時(shí)間之前且與所述標(biāo)識(shí)牌的出爐時(shí)間最近的所述一次拍照的時(shí)間，記為所述標(biāo)識(shí)牌的進(jìn)爐時(shí)間。

10、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述輥道窯設(shè)有設(shè)定傳動(dòng)周期，所述“根據(jù)所述三次拍照的圖像獲取并記錄所述標(biāo)識(shí)牌的標(biāo)識(shí)信息，并根據(jù)所述標(biāo)識(shí)牌的標(biāo)識(shí)信息，查找在所述標(biāo)識(shí)牌的出爐時(shí)間之前且與所述標(biāo)識(shí)牌的出爐時(shí)間最近的所述一次拍照的時(shí)間，記為所述標(biāo)識(shí)牌的進(jìn)爐時(shí)間”，包括：根據(jù)所述三次拍照的圖像獲取并記錄所述標(biāo)識(shí)牌的標(biāo)識(shí)信息，并根據(jù)所述標(biāo)識(shí)牌的標(biāo)識(shí)信息，在不遲于所述標(biāo)識(shí)牌的預(yù)定進(jìn)爐時(shí)間的范圍內(nèi)查找與所述標(biāo)識(shí)牌的預(yù)定進(jìn)爐時(shí)間最近的所述一次拍照的時(shí)間，記為所述標(biāo)識(shí)牌的進(jìn)爐時(shí)間；所述標(biāo)識(shí)牌的預(yù)定進(jìn)爐時(shí)間在所述標(biāo)識(shí)牌的出爐時(shí)間之前，且與所述標(biāo)識(shí)牌的出爐時(shí)間的相隔時(shí)長(zhǎng)為所述設(shè)定傳動(dòng)周期。

11、在一些實(shí)施方式中，步驟s4中，所述獲取所述標(biāo)識(shí)牌的出爐時(shí)間與所述標(biāo)識(shí)牌的進(jìn)爐時(shí)間之間的窯爐傳動(dòng)停止時(shí)間，包括：監(jiān)控所述輥道窯的輥棒傳動(dòng)狀態(tài)，記錄每次輥棒傳動(dòng)停止的傳動(dòng)停止時(shí)間和傳動(dòng)恢復(fù)時(shí)間，并計(jì)算得到所述每次輥棒傳動(dòng)停止的傳動(dòng)停止持續(xù)時(shí)間，所述窯爐傳動(dòng)停止時(shí)間為各次所述傳動(dòng)停止持續(xù)時(shí)間求和所得。其中，傳動(dòng)停止持續(xù)時(shí)間＝傳動(dòng)恢復(fù)時(shí)間-傳動(dòng)停止時(shí)間。

12、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出了一種基于視覺(jué)識(shí)別的輥道窯實(shí)際傳動(dòng)周期測(cè)量系統(tǒng)，用于執(zhí)行如本發(fā)明第一方面所述的輥道窯實(shí)際傳動(dòng)周期測(cè)量方法的步驟，包括：

13、標(biāo)識(shí)牌；

14、攝像系統(tǒng)，包括入口攝像機(jī)和出口攝像機(jī)，所述入口攝像機(jī)設(shè)置于所述輥道窯的進(jìn)爐口處對(duì)所述標(biāo)識(shí)牌進(jìn)行一次拍照，所述出口攝像機(jī)設(shè)置于所述輥道窯的出爐口處對(duì)所述標(biāo)識(shí)牌進(jìn)行二次拍照與三次拍照；

15、標(biāo)識(shí)牌取放系統(tǒng)，包括入口機(jī)器人和出口機(jī)器人，所述入口機(jī)器人設(shè)置于所述輥道窯的進(jìn)爐口處，將所述標(biāo)識(shí)牌放置于即將進(jìn)爐的匣缽中，所述出口機(jī)器人設(shè)置于所述輥道窯的出爐口處，用于取出匣缽中的所述標(biāo)識(shí)牌；

16、傳動(dòng)監(jiān)控模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控輥道窯的輥棒傳動(dòng)狀態(tài)；

17、清理裝置，設(shè)置于所述輥道窯的出爐口處，所述出口機(jī)器人取出匣缽中的所述標(biāo)識(shí)牌后，將該標(biāo)識(shí)牌放到所述清理裝置進(jìn)行清理；

18、主系統(tǒng)，用于通過(guò)所述攝像系統(tǒng)拍攝的圖像自動(dòng)識(shí)別所述標(biāo)識(shí)牌，獲取所述標(biāo)識(shí)牌的進(jìn)爐時(shí)間和出爐時(shí)間，并根據(jù)所述輥棒傳動(dòng)狀態(tài)計(jì)算得到所述輥道窯的實(shí)際傳動(dòng)周期。

19、在一些實(shí)施方式中，所述輥道窯的進(jìn)爐口處還設(shè)有第一標(biāo)識(shí)牌存放處與第一標(biāo)識(shí)牌編碼識(shí)別處,所述入口機(jī)器人從所述第一標(biāo)識(shí)牌存放處取出標(biāo)識(shí)牌，將所述標(biāo)識(shí)牌放置于所述第一標(biāo)識(shí)牌編碼識(shí)別處，所述入口攝像機(jī)對(duì)所述標(biāo)識(shí)牌進(jìn)行一次拍照后，所述入口機(jī)器人將所述標(biāo)識(shí)牌放置于即將進(jìn)爐的匣缽中；所述輥道窯的出爐口處還設(shè)有第二標(biāo)識(shí)牌存放處與第二標(biāo)識(shí)牌編碼識(shí)別處，所述出口機(jī)器人將所述標(biāo)識(shí)牌放到所述清理裝置進(jìn)行清理后，所述出口機(jī)器人將所述標(biāo)識(shí)牌放置于所述第二標(biāo)識(shí)牌編碼識(shí)別處，所述出口攝像機(jī)對(duì)所述標(biāo)識(shí)牌進(jìn)行三次拍照，所述出口機(jī)器人將所述標(biāo)識(shí)牌放置于所述第二標(biāo)識(shí)牌存放處。

20、在一些實(shí)施方式中，所述標(biāo)識(shí)牌的唯一編碼為8～15個(gè)字符組成的字符串編碼。

21、在一些實(shí)施方式中，所述清理裝置對(duì)標(biāo)識(shí)牌表面進(jìn)行清理，使所述標(biāo)識(shí)牌的唯一編碼能夠被識(shí)別。

22、在一些實(shí)施方式中，所述標(biāo)識(shí)牌的四周刻有多個(gè)突起的圖紋。所述突起的圖紋便于主系統(tǒng)對(duì)標(biāo)識(shí)牌進(jìn)行識(shí)別時(shí)區(qū)分方向。

23、在一些實(shí)施方式中，所述入口機(jī)器人根據(jù)預(yù)設(shè)的輥道窯傳動(dòng)周期測(cè)量頻次，定期將所述標(biāo)識(shí)牌放置于即將進(jìn)爐的匣缽中。

24、根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提出了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括一個(gè)或多個(gè)處理器；存儲(chǔ)器，其上存儲(chǔ)有一個(gè)或多個(gè)程序，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述方法的步驟。

25、根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提出了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一方面所述的方法的步驟。

26、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，至少具有以下有益效果：

27、1、本發(fā)明通過(guò)標(biāo)識(shí)牌給外觀無(wú)明顯差異的進(jìn)爐匣缽一個(gè)特殊編碼，記錄標(biāo)識(shí)牌的進(jìn)、出爐時(shí)間，以此作為該排匣缽的進(jìn)、出爐時(shí)間，進(jìn)而計(jì)算物料實(shí)際燒結(jié)時(shí)間；

28、2、通過(guò)視覺(jué)技術(shù)自動(dòng)識(shí)別標(biāo)識(shí)牌編碼，并自動(dòng)記錄進(jìn)、出爐時(shí)間，無(wú)需人工記錄標(biāo)識(shí)牌編碼及進(jìn)、出爐時(shí)間；

29、3、通過(guò)機(jī)器人自動(dòng)放置及拾取標(biāo)識(shí)牌，無(wú)需人工蹲守在進(jìn)爐口、出爐口手動(dòng)放置及拾取標(biāo)識(shí)牌；

30、4、根據(jù)標(biāo)識(shí)牌進(jìn)、出爐時(shí)間和傳動(dòng)停止時(shí)間自動(dòng)計(jì)算輥道窯實(shí)際傳動(dòng)周期，無(wú)需人工進(jìn)行窯爐周期點(diǎn)檢；

31、5、通過(guò)標(biāo)識(shí)牌、機(jī)器人和攝像機(jī)自動(dòng)測(cè)量窯爐實(shí)際傳動(dòng)周期，測(cè)量頻次高，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。