基于视觉的成捆圆钢端面自动贴标系统研究

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1、巾ＢＳ分类号．２密级：公开：ＴＰ２４２廳学画：＾一ｍｌ－＇ＨＥＢＥＩＵＮＩＶＥ民ｓｒｒｖＯＦＳＣＩＥＮＣ巨ＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕±学位论文基于视觉的成捆圆钢端面自动贴标系统研究．Ｉ＇－论文作者：蔡立强指导教师：张付样副教授副指导教师：李文忠副教授申请学位类规：工学硕±学科、领域：机械工程ｔ所在单位：机械工程学院答辩日期：２０１６年１２月■．．．／‘一河北科技大学学位论文原创性声明本人郑重

2、声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名三：指导教师签名：衫年月曰年月曰杯句叫巧北科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子脱允许论文

3、被查阅和借阅。本人授极河北科技大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。□保密，在＿＿年解密后适用本授权书。本学位论文属于巧密。（请在Ｗ上方框内巧寸）／学位论文作者鈍；指导獅齡；年１〇月Ｖ日月日＾ClassifiedIndex：TP242.2SecrecyRate：PublicizedUDC：621UniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandT

4、echnologyDissertationfortheMasterDegreeStudyontheAutomaticLabelingSystemBasedonVisualfortheRoundSteelEndSurfacesofaBundleCandidate：CaiLiqiangSupervisor:A.Prof.ZhangFuxiangAssociateSupervisor：A.Prof.LiWenzhongAcademicDegreeApppliedfor：MasterofEngineeringSpec

5、iality：MechanicalEngineeringEmployer：SchoolofMechanicalEngineeringDateofOralExamination:December，2016摘要摘要圆钢作为一种常见的金属原材料，在社会生产过程中有着广泛的应用。近年来，随着社会对钢材的品质需求不断提高，圆钢的信息标记就成了高品质圆钢交货前一道必不可少的工序。当前圆钢标记主要是通过人工在成捆圆钢端面粘贴印有相关信息的不干胶标签，其不仅劳动强度大、贴标效率低，而且极易出现标签的漏贴、错贴等现象。当前，成

6、捆圆钢端面的自动贴标是困扰国内外钢铁企业的一大难题，成捆圆钢端面自动贴标系统的研究具有很强的现实意义。本文是在石家庄钢铁有限责任公司现有的圆钢生产工艺基础上，通过分析当前的贴标工艺设计出一套基于视觉的成捆圆钢端面自动贴标系统。该系统利用机器视觉进行成像，利用计算机图像处理等技术实现圆钢端面中心的在线识别与定位；利用厂内互联网技术进行数据传输并依此与厂内的生产管理系统进行数据通讯，获取待贴标圆钢的信息和上传贴标日志，并以此实现标签的在线制备与剥离；利用工业机器人完成取标、贴标动作，并在供压单元及供标单元的配合下

7、实现圆钢端面的自动贴标。利用层次分析法（简称AHP）和TOPSIS法对工业机器人进行了优选，最终优选出UR5串联机器人作为贴标机器人；对UR5进行运动学分析的基础上，利用粒子群算法对贴标机器人UR5的摆放位置进行了优化，并以此得出贴标机器人的最佳摆放位置，以提高自动贴标的效率；利用C++编写了一套与机器视觉定位单元和自动贴标单元进行通讯控制的对话框应用程序，进而实现了对整套自动贴标系统的实时控制。通过对工业机器人进行优选，实现了对整套系统的最佳硬件配置，通过对贴标机器人进行运动学分析及摆放位置进行优化，实现了

8、整套系统各单元的最佳安置，为自动贴标系统的设计奠定了理论基础，同时对自动贴标系统的各个子系统进行了设计，开发了基于视觉的通讯及控制程序，为自动贴标系统的实际应用奠定了技术基础。关键词成捆圆钢；自动贴标；贴标机器人；机器视觉；定位I河北科技大学硕士学位论文AbstractAsakindofcommonmetalmaterial,roundsteelhasbeenwidelyusedintheproce