本发明专利技术公开了一种合掌产品宽度在线自动检测与调节装置及方法，该装置包括位于合掌产品下部的光源和位于合掌产品上部的摄像机，摄像机的输出端连接用于图像处理的处理器，处理器的输出端连接有报警控制器、宽度调节装置以及用于显示当前检测产品图像以及相关数据和状态的显示器，报警控制器上连接有能够发出声光报警的报警器，摄像机将待检测产品图像输入到处理器，处理器计算出产品宽度，可通过观察显示器得知生产过程是否正常，当不正常时，发出报警声光并控制宽度调节装置进行宽度调整。本发明专利技术检测时间短、检测精度高、检测间隔时间短、调节速度快、调节精度高，可以减少浪费，提高产品合格率，节约大量生产成本和劳动力资源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种合掌产品检测技术，具体涉及一种合掌产品宽度在线自动检测与 调节装置及方法。
技术介绍
基于视觉检测的方法大量应用于钢铁生产（带钢、钢坯宽度、厚度测量）、线路板 制作（自动焊接、焊接元件检测）、质量检测（各种产品大小的检测、良品与不良品检测，焊 缝质量检测）等各种领域；宽度自动调节方法大量应用于钢铁、轮胎胎面、板坯等领域，控 制方法有PLC、步进电机、PID等方法。 合掌是外包装产品的一个必须的生产过程，印刷外包装材料的企业，在印刷完成 之后需要将包装材料进行合掌，合掌完成之后将产品交给生产企业（有些需要进行分切）， 而在进行合掌的过程中，需要严格按照要求尺寸进行合掌工序，一般允许误差为〇. 2~ 0. 5mm〇 目前合掌产品宽度检测与调节主要依靠人工测量和观察，生产过程中工人将钢 尺、千分尺或游标卡尺与产品紧贴来进行测量，观察测量值来判断合掌的尺寸是否符合要 求，如果不符合要求，需要手工调整设备，直至达到要求为止，这种检测既浪费人工又不可 靠：1)这种尺寸检测往往给产品带来人为缺陷，合掌过程是连续生产过程，当工人将钢尺 紧贴产品观察合掌尺寸时，钢尺与产品间会有摩擦，因此造成产品划伤而导致废品；2)合 掌机由人来管理，需要间隔进行观察，一般每1000米测量三次，如果合掌机生产速度为60 米/分钟，则要求工人每5分钟测量一次，12次/每小时，每个生产单元约测量50次，这样 的测量频率相对于人工来讲是比较高的；3)按照每1000米测量三次计算，即检测间隔为3 米，当出现不合格产品时，一次检测有可能浪费的产品将达到300米，这种浪费是巨大的； 4)人工调节速度慢，当检测出合掌产品宽度不符合要求时，工作人员首先要松开压板，调整 压板位置到合适宽度，然后再拧紧压板，一次调节至少需要几分钟，会造成较大浪费；5)使 用合掌机除了上料、调整张力外，还需要经常检查有无刮花、划伤现象以及上胶量不均匀等 情况，要求操作员责任心强，注意力集中，但由于操作员的观察水平和责任心等原因导致合 掌产品质量不合格；6)为了保证人工检测的可靠性，需要大量技术比较高的工人，由于人 力资源及劳动力成本等原因为必然给生产企业带来成本增高。 随着科学技术的进步，应用图像处理技术、计算机视觉、机器视觉技术进行无损检 测越来越广泛，如在钢铁生产过程中钢带、钢坯的宽度检测、烟叶检测、苹果检测、锅炉检 测、玻璃检测、无纺布检测等，其中宽度检测主要应用在钢带宽度、刚体裂纹宽度、印刷电路 线宽等方面。 赖建生等人通过调整光源主光线与测量平面成适当的角度，得到被测钢板与背景 的反射光强分布曲线，实现钢带测宽的目的。童卫旗、陈宝模、罗新斌利用双相机对带钢进 行测量，经过标定、修正即可比较精确测量出带钢的宽度；叶成龙等人采用激光测距仪实 现对带钢的非接触式宽度测量；姜占平等人利用激光扫描技术和双CCD实现了钢板宽度 检测；王植等人利用热红外和数字图像处理技术实现了一种钢坯在线检测系统；周根荣等 人、孙燕峰等人应用DSP或单片机和线阵CCD实现外尺寸测量；秦广胜等人应用激光和CCD 实现了一种钢板宽度的测量；赵维一等人应用线阵CCD及数字图像处理技术实现了叶丝宽 度测量；Nishiyama S等人对裂纹宽度的测量摄影测量算法进行了研宄；Luo Masiyang等 人实现了基于视觉的锁孔边界提取和宽度测量；夏营威等人应用计算机视觉技术对烟丝 宽度测量方法进行了研宄；李运祥等对热轧带钢在线测宽中的图像分割算法进行了研宄； Jelen V.和Karch P.应用图像处理方法实现了对连续金属片宽度的测量；Ashida Takashi 等人实现了对焦炉裂缝的检测和宽度测量；熊邦书等人应用图像处理技术实现了线路板 线宽的测量系统；Prasanna Pratee等人应用计算机视觉技术实现了桥面裂缝的检测与分 析；Zhang Jing等人应用统计过程控制理论对高精度印刷电路板线宽检测算法进行了研 宄；盛晓成应用选择检测区域、在检测区域添加填充线、计算填充区域覆盖的区域宽度的方 法实现了图形宽度检测；山田雅之应用与纸宽度方向平行的多个杠杆元件，通过检测这些 光感的接触及旋转状态实现纸宽度检测；石鸥、王文强应用红外传感器实现纸币宽度的检 测；史册应用一个固定的检测边条及一个弹簧支撑架等机械装置实现了软包装电芯宽度的 检测 ;中谷英司应用比较粘贴位与基准标记的尺寸实现了标签制作及印刷控制；李兆伟 钱文忠通过承接板、基准板、上、下限位板、撑杆螺栓轴及调节螺母等机械装置之间的配合 使用，实现了纸卷宽度的检测；田野等人应用粒子群遗传优化算法实现了热轧带钢头尾宽 度控制；黄轶等人应用模糊PID对热轧带钢控制进行了研宄；马安新等人利用CCD智能测 宽仪实现了胎面联动线宽度测量及速度调节；严平锋等人采用C 〇rteX-M3作为主控制器， 利用专用驱动芯片L298N，设计实现了步进电机的控制与检测系统。该系统通过电流转换 芯片MAX4172采集步进电机相电流，利用RS-232与上位机进行串口通信，完成步进电机 的频率设置和数据显示等功能；朱勇根据步进电机的应用原理设计了一个基于PLC的步进 电机控制系统；祖一康、徐妙婧采用STC89C52RC单片机为控制器、ULN2003为步进电机驱 动器，设计了基于单片机和Visual Basic6.0的步进电机远程控制系统。这些研宄工作的 显著特点是：1、被测物属于刚性物质；2、被测物具有不透光特征。因此，可利用被检测材料 的反光、透光、折光特性所形成的线条形状，应用数字信号处理算法与人工智能理论进行计 算，从而测量出被检物体的宽度、高度、厚度等信息，达到检测的目的。 但是合掌产品大多是塑料制成的，材料属于柔性材料，有一定弹性，在生产过程中 由于机器振动、走料速度变化、张力变化等原因，容易产生抖动，这样的抖动意味着当摄像 机固定、被摄物体到镜头的距离发生变化，这种物距的变化导致采集的图象中目标大小发 生变化，进而导致经过图像处理后的测量数据发生变化（即测量宽度出现错误），使得宽度 检测难度增加。合掌产品多数为外包装产品，图案形状、颜色各种各样，这些形状、颜色的变 化会对图像处理带来困难；加之产品之间留有空白，由于图像采集的随机性会导致空白的 位置随机变化，进而对检测造成影响。合掌产品宽度检测要求精度高，因此要求图像分辨率 高，图像分辨率高时，镜头边缘畸变将会影响检测精度。合掌产品宽度自动调节需要调节速 度快、调节时间短、调节精度高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，以克 服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术检测时间短、检测精度高、检测间隔时间短、调节速度 快、调节精度高，可以减少浪费，提高产品合格率，节约大量生产成本和劳动力资源。 为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案： 一种合掌产品宽度在线自动检测与调节装置，包括位于合掌产品上部或下部的光 源和位于合掌产品上部的摄像机，摄像机的输出端连接用于图像处理的处理器，处理器的 输出端连接有报警控制器、宽度调节装置以及用于显示当前检测产品图像以及相关数据和 状态的显示器，报警控制器上连接有能够发出声光报警的报警器。 进一步地，所述的光源有若干个，分布于不同生产线的合掌产品的上部本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种合掌产品宽度在线自动检测与调节装置，其特征在于，包括位于合掌产品(9)上部或下部的光源(8)和位于合掌产品(9)上部的摄像机(2)，摄像机(2)的输出端连接用于图像处理的处理器(3)，处理器(3)的输出端连接有报警控制器(5)、宽度调节装置(6)以及用于显示当前检测产品图像以及相关数据和状态的显示器(4)，报警控制器(5)上连接有能够发出声光报警的报警器(7)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵跃进，赵远，张雨旸，王浩文，常迎帅，赵昕，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。