一种用于片材分切的缺陷定位系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于片材分切的缺陷定位系统及方法，系统包括总控制器、沿片材运动方向依次设置的缺陷定位装置、分切装置和剔除装置；所述缺陷定位装置用于通过机器视觉检测片材缺陷并记录缺陷长度位置，所述分切装置用于根据分切控制信号对片材进行切割并记录每个实际切割长度位置；所述控制器用于计算所述片材缺陷所在切片对于剔除装置的跟踪距离；所述剔除装置用于根据所述跟踪距离执行剔除操作；本系统通过设置缺陷剔除装置对分切后的片材进行缺陷剔除，并通过计算片材的理论最佳切割位置对缺陷进行精准定位，简化了系统结构和操作流程，降低了漏检率，减少了材料浪费。减少了材料浪费。减少了材料浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种用于片材分切的缺陷定位系统及方法


[0001]本专利技术涉及片材缺陷定位
，尤其涉及一种用于片材分切的缺陷定位系统及方法。

技术介绍

[0002]分切机广泛应用于纸张、薄膜和铜箔等片材生产中，主要是将连续长幅的材料分切为不同长度的产品，并起到剔除缺陷和保障产品质量的作用。在实际生产环节中，为了达到自动剔除缺陷的目的，现有的分切机通常搭配机器视觉技术进行缺陷检测，即先采用工业线阵相机扫描被检测物，然后对图像进行实时处理并分析片材表面缺陷类型，最后对带缺陷区域的分切材料进行剔除操作。
[0003]但在现场部署测试后，发现由于滚轴间可能存在松动以致无法调节材料张力，导致缺陷区域距离切片边沿位置偏差过大，或材料剔除装置做出剔除动作与上位机发出指令之间存在不定时延迟等问题，引起次品漏剔率高，大大降低了分切机的适用性。为此，行业内对于片材在分切系统中的缺陷定位问题，一直在寻找有效的解决方案。
[0004]专利文献CN107850553A公开了一种检测柔性纤维材料移动片材的缺陷的方法，采用若干个检测区域对片材缺陷进行检测，且发送与识别的缺陷有关的信息以进行评估，形成用于评估调整生产参数的需求的基础，后续又包括第二级以及第三级检测，定位缺陷后将缺陷所在卷进行废弃处理。
[0005]上述方案对片材进行多级检测，系统结构较为复杂，且定位缺陷不够精确，容易造成误检漏检，造成材料浪费，不利于节约制造成本。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种用于片材分切的缺陷定位系统及方法，本系统通过设置缺陷剔除装置对分切后的片材进行缺陷剔除，并通过计算片材的理论最佳切割位置对缺陷进行精准定位，简化了系统结构和操作流程，降低了漏检率，减少了材料浪费。
[0007]一种用于片材分切的缺陷定位系统，包括总控制器、沿片材运动方向依次设置的缺陷定位装置、分切装置和剔除装置；所述缺陷定位装置用于通过机器视觉检测片材缺陷并记录缺陷长度位置，所述分切装置用于根据分切控制信号对片材进行切割并记录每个实际切割长度位置；所述控制器用于根据所述实际切割长度位置计算切片平均长度，当缺陷定位装置检测到片材缺陷时，根据当前第一切片平均长度和所述缺陷长度位置，判断所述片材缺陷切割的落刀序号，当轮至相应的落刀序号并进行切割之后，根据历史实际切割长度位置计算理论最佳切割长度位置，根据所述理论最佳切割长度位置计算所述片材缺陷所在切片对于剔除装置的跟踪距离；所述剔除装置用于根据所述跟踪距离执行剔除操作。
[0008]进一步地，所述系统还包括放卷装置和传输装置，所述放卷装置用于将待切割的片材放至所述传输装置，所述传输装置用于带动所述片材按照预设速度匀速直线运动。
[0009]进一步地，切片平均长度通过以下公式进行计算：；其中，L为切片平均长度，m为落刀序号，S
m
为第m次落刀的实际切割长度位置，S1为第一次落刀的实际切割长度位置。
[0010]进一步地，所述片材缺陷切割的落刀序号与所述缺陷长度位置的关系如下：s
n
<Y<s
n
+L1；其中，n为片材缺陷切割的落刀序号，Y为缺陷长度位置，s
n
为第n次落刀时切割长度位置的估计值，L1为当前第一切片平均长度。
[0011]进一步地，当轮至相应的落刀序号并进行切割之后，根据历史实际切割长度位置计算理论最佳切割长度位置，包括：设定候选切刀位置组；根据历史实际切割长度，计算当前第二切片平均长度；根据所述候选切刀位置组合所述当前第二切片平均长度，计算所述每个候选切刀位置的累计偏差；选择所述累计偏差中的最小值对应的候选切刀位置，计算所述理论最佳切割长度位置。
[0012]进一步地，所述候选切刀位置组为2
×
z+1，其中， ，且为整数；所述每个候选切刀位置的累计偏差通过以下公式进行计算：；其中，k为权重系数，呈梯度递减且k>0，γ为候选切刀位置的变换步长，L2为当前第二切片平均长度，n为片材缺陷切割的落刀序号，z为变换步长的系数，err
j+z
为累计偏差，S
n
为第n次落刀的实际切割长度位置，，S
n
‑
i
为第n
‑
i次落刀的实际切割长度位置；所述理论最佳切割长度位置通过以下公式进行计算：；其中，为第n次落刀的理论最佳切割长度位置，S
n
为第n次落刀时的实际切割长度位置，γ为候选切刀位置的变换步长，index为累计偏差中的最小值对应的候选切刀位置，z为变换步长的系数。
[0013]进一步地，根据所述理论最佳切割长度位置计算所述片材缺陷所在切片对于剔除装置的跟踪距离，包括：根据所述理论最佳切割长度位置、分切装置与缺陷定位装置之间的固有距离，计算当所述理论最佳切割长度位置经过所述缺陷定位装置时分切装置检测到的理论长度位置；根据所述理论长度位置和缺陷长度位置，计算缺陷定位装置到分切装置之间产生的分切片材数量；根据缺陷定位装置到剔除装置之间的固有距离和所述分切片材数量，计算所述片材缺陷所在切片对于剔除装置的跟踪距离。
[0014]进一步地，所述理论长度位置通过以下公式进行计算：；其中，Q为所述理论长度位置，K为分切装置与缺陷定位装置之间的固有距离，为第n次落刀的理论最佳切割长度位置；所述缺陷定位装置到分切装置之间产生的分切片材数量通过以下公式进行计算：；其中，Y为缺陷长度位置，Q为所述理论长度位置，x为缺陷定位装置到分切装置之间产生的分切片材数量，L2为当前第二切片平均长度；所述片材缺陷所在切片对于剔除装置的跟踪距离根据以下公式进行计算：；其中，P为所述片材缺陷所在切片对于剔除装置的跟踪距离，M为缺陷定位装置到剔除装置之间的固有距离，Y为缺陷长度位置，x为缺陷定位装置到分切装置之间产生的分切片材数量，L2为当前第二切片平均长度。
[0015]进一步地，所述剔除装置用于当缺陷定位装置检测到片材缺陷时计算所述片材的行走距离，当所述行走距离达到所述跟踪距离时执行剔除操作。
[0016]一种采用上述系统的缺陷定位方法，包括：缺陷定位装置通过机器视觉检测片材缺陷并记录缺陷长度位置；分切装置根据分切控制信号对片材进行切割并记录每个实际切割长度位置；总控制器根据所述实际切割长度位置计算切片平均长度，当缺陷定位装置检测到片材缺陷时，根据当前第一切片平均长度和所述缺陷长度位置，判断所述片材缺陷切割的落刀序号，当轮至相应的落刀序号并进行切割之后，根据历史实际切割长度位置计算理论最佳切割长度位置，根据所述理论最佳切割长度位置计算所述片材缺陷所在切片对于剔除装置的跟踪距离；剔除装置根据所述跟踪距离执行剔除操作。
[0017]本专利技术提供的用于片材分切的缺陷定位系统及方法，至少包括如下有益效果：（1）设置缺陷剔除装置对分切后的片材进行缺陷剔除，并通过计算片材的理论最佳切割位置，并根据该位置计算得到缺陷所在切片对于剔除装置的跟踪距离，从而对缺陷进行精准定位剔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于片材分切的缺陷定位系统，其特征在于，包括总控制器、沿片材运动方向依次设置的缺陷定位装置、分切装置和剔除装置；所述缺陷定位装置用于通过机器视觉检测片材缺陷并记录缺陷长度位置，所述分切装置用于根据分切控制信号对片材进行切割并记录每个实际切割长度位置；所述控制器用于根据所述实际切割长度位置计算切片平均长度，当缺陷定位装置检测到片材缺陷时，根据当前第一切片平均长度和所述缺陷长度位置，判断所述片材缺陷切割的落刀序号，当轮至相应的落刀序号并进行切割之后，根据历史实际切割长度位置计算理论最佳切割长度位置，根据所述理论最佳切割长度位置计算所述片材缺陷所在切片对于剔除装置的跟踪距离；所述剔除装置用于根据所述跟踪距离执行剔除操作。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括放卷装置和传输装置，所述放卷装置用于将待切割的片材放至所述传输装置，所述传输装置用于带动所述片材按照预设速度匀速直线运动。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，切片平均长度通过以下公式进行计算：；其中，L为切片平均长度，m为落刀序号，S
m
为第m次落刀的实际切割长度位置，S1为第一次落刀的实际切割长度位置。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述片材缺陷切割的落刀序号与所述缺陷长度位置的关系如下：s
n
<Y<s
n
+L1；其中，n为片材缺陷切割的落刀序号，Y为缺陷长度位置，s
n
为第n次落刀时切割长度位置的估计值，L1为当前第一切片平均长度。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当轮至相应的落刀序号并进行切割之后，根据历史实际切割长度位置计算理论最佳切割长度位置，包括：设定候选切刀位置组；根据历史实际切割长度，计算当前第二切片平均长度；根据所述候选切刀位置组合所述当前第二切片平均长度，计算所述每个候选切刀位置的累计偏差；选择所述累计偏差中的最小值对应的候选切刀位置，计算所述理论最佳切割长度位置。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述候选切刀位置组为2
×
z+1，其中，，且为整数；所述每个候选切刀位置的累计偏差通过以下公式进行计算：；其中，k为权重系数，呈梯度递减且k>0，γ为候选切刀位置的变换步长，L2为当前第二切片平均长度，n为片材缺陷切割的落刀序号，z为变换步长的系数，err
j+z
为累计偏差，S
n
为第n次落刀的实际切割长度位置，S
n
‑
i
为第n<...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟洪萍，杨邦鍫，何楚婕，胡美琴，
申请(专利权)人：浙江双元科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：