【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于包装机械检测设备领域，具体说是一种方型火腿在线检测系统及控制方法。
技术介绍
1、方型火腿(又名西班牙火腿)，凭借独特的口感和风味广受消费者欢迎。鉴于其复杂的生产工艺，在外包装上不可避免的会存在一定缺陷。传统采用人工目检方式仅能识别较大的外观缺陷，对细小的扎破、划破等肉眼识别困难的缺陷几乎没有检测手段。而此类产品流入市场不仅打击了企业品牌形象和竞争力，更严重影响了方型火腿的品质和消费者的健康。
2、通过视觉、微电流等非接触检测手段是常用的外观检测方法。但是如何对方型火腿排序、翻转等实现在线检测是制约行业自动化水平、影响企业生产效率的关键因素，同时针对方型火腿排序、翻转过程中可能遇到的离心、贯性、回弹等物理问题也需要通过精密控制实现规避。
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种通过视觉、机械、非接触传感器相互配合的高自动化、高智能化、高效率的方型火腿在线检测装置及控制方法，以克服上述行业内设备的缺陷。
2、本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种方型火腿在线检测系统，设于方型火腿在线检测装置上，包括：plc控制系统、规格检测系统、驱动系统及人机交互系统；
3、所述方型火腿在线检测装置，用于作为方型火腿在线检测系统的执行设备，接收plc控制系统控制命令，并根据plc控制系统控制命令执行相应运动；
4、所述plc控制系统，用于接收人机交互系统调节方型火腿在线检测装置的参数，并控制其执行相应运动，根据规格检测系统得到
5、所述规格检测系统，用于方型火腿的运动姿态计算，通过规格检测系统识别被检测方型火腿的规格，并通过方型火腿平均密度获取方型火腿重量，进而换算运行过程中电机的转矩、转速信息，并作为结果反馈给plc控制系统；
6、驱动系统，用于多电机之间的协调配合，通过实时通信和控制算法，协同四个伺服电机精确运动和定位工作，通过总线与plc控制系统相连，根据实际运动状态调整控制策略，确保伺服电机能够精确地执行预定的运动任务；
7、所述人机交互系统，用于显示接收到plc控制系统传输的检测结果。
8、所述plc控制系统，包括：plc以及与其相连的与其相连的伺服电机限位及原点传感器、到位检测传感器、交接校验传感器；
9、所述plc通过总线与驱动系统连接，用于发送实际运动状态调整控制策略，确保伺服电机能够精确地执行预定的运动任务至驱动系统控制多电机之间的配合；
10、所述伺服电机限位及原点传感器为霍尔传感器，其设于主架体上的各个伺服电机带轮侧，用于获取电机最大最小行程以及对电机起始位置定位；
11、所述到位检测传感器为光电传感器，其设于主框架上，用于检测火腿的运行状态，反馈plc控制系统使驱动系统控制电机协同动作；
12、所述交接校验传感器为激光传感器，其设于缓存加速输送带的侧板上，用于方型火腿在不同机构交接时校验方型火腿状态，检测方型火腿位置的偏移信息并反馈plc控制系统使驱动系统修正动作。
13、所述规格检测系统包括：工控机电脑以及与其连接的规格检测相机及激光传感器组；
14、所述规格检测相机设于方型火腿在线检测装置的缓存加速输送带的缓存输送带本体侧板上，用于获取方型火腿的长、宽等平面信息，并发送至工控机电脑；
15、所述激光传感器组设于方型火腿在线检测装置的缓存加速输送带侧板上，用于获取方型火腿的长、宽等平面信息，并发送至工控机电脑；
16、所述工控机电脑与plc连接，用于规格检测相机及激光传感器组获得的长宽高信息汇总，并将结果输入至plc。
17、所述驱动系统包括：伺服安装板以及设于伺服安装板的伺服驱动器组、以及与其连接的伺服电机；
18、所述规格伺服驱动器组固设于伺服安装板上，并通过总线与plc控制系统的plc连接；
19、所述伺服电机，安装于主架体上，驱动方型火腿在线检测装置运行。
20、所述人机交互系统包括：结构箱以及设于结构箱上的触摸屏、启动按钮、停止按钮、复位按钮及急停按钮；
21、所述触摸屏、启动按钮、停止按钮、复位按钮及急停按钮分别嵌设于结构箱一侧面上；
22、所述触摸屏、启动按钮、停止按钮、复位按钮及急停按钮通过总线与plc控制系统的plc连接。
23、所述方型火腿在线检测装置，包括：缺陷检测装置主架体及依次设置于缺陷检测装置主架体上的水平、旋转检测机构、一级翻转夹持检测机构、二级输送检测机构、二级翻转夹持检测机构和剔除机构，其中水平、旋转检测机构用于实现方型火腿的顶面及左右侧面的缺陷检测；翻转夹持检测机构用于方型火腿的前侧面的缺陷检测且翻转翻面；翻转夹持检测机构和二级输送检测机构之间设有上下布置的上下料夹持机构和交接输送机构，上下料夹持机构和交接输送机构协同作用下实现方型火腿平稳过渡至二级输送检测机构上；二级输送检测机构用于方型火腿后侧面的缺陷检测；二级翻转夹持检测机构用于方型火腿底面的缺陷检测，剔除机构用于剔除检测不合格的方型火腿。
24、所述水平、旋转检测机构包括检测机构主框架、旋转电极检测机构、检测输送机构、压紧夹持机构、水平电极检测机构及图像检测机构，其中检测机构主框架设置于所述缺陷检测装置主架体上，检测输送机构设置于检测机构主框架上，用于方型火腿的输送；图像检测机构、水平电极检测机构、旋转电极检测机构及压紧夹持机构沿检测输送机构的输送方向依次设置于检测机构主框架上，图像检测机构ⅰ用于采集方型火腿的图像信息；水平电极检测机构用于方型火腿顶面的缺陷检测；旋转电极检测机构用于方型火腿左右侧面的缺陷检测；压紧夹持机构位于检测输送机构的端部，且与检测输送机构配合实现方型火腿的夹持输送。
25、所述二级输送检测机构包括输送检测机构主框架、二级电极检测机构、二级输送机构、图像检测机构ⅲ及夹持输送机构，其中输送检测机构主框架设置于所述缺陷检测装置主架体上，且靠近所述一级翻转夹持检测机构的一端两侧设有上料导向板，图像检测机构ⅲ、二级电极检测机构和夹持输送机构沿输送方向依次设置于输送检测机构主框架上，图像检测机构ⅲ用于采集方型火腿图像信息；二级电极检测机构用于方型火腿后侧面的缺陷检测；夹持输送机构位于输送检测机构主框架的出料端，夹持输送机构与二级输送机构协同夹持输送方型火腿。
26、一种方型火腿在线检测系统的控制方法，包括以下步骤：
27、1)plc(2001)控制方型火腿在线检测装置各个部件回零运动；通过伺服电机限位及原点传感器(2002)检测伺服电机原点定位及过载限位并反馈plc(2001)；
28、2)规格检测系统获取方型火腿外观及重量信息，通过工控机电脑反本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种方型火腿在线检测系统，其特征在于，设于方型火腿在线检测装置上，包括：PLC控制系统(20)、规格检测系统(30)、驱动系统(40)及人机交互系统(50)；
2.根据权利要求1所述的一种方型火腿在线检测系统、其特征在于，所述PLC控制系统(20)，包括：PLC(2001)以及与其相连的与其相连的伺服电机限位及原点传感器(2002)、到位检测传感器(2003)、交接校验传感器(2004)；
3.根据权利要求1所述的所述的一种方型火腿在线检测系统，其特征在于，所述规格检测系统(30)包括：工控机电脑(3001)以及与其连接的规格检测相机(3002)及激光传感器组(3003)；
4.根据权利要求1所述的所述的一种方型火腿在线检测系统，其特征在于，所述驱动系统(40)包括：伺服安装板(4001)以及设于伺服安装板(4001)的伺服驱动器组(4002)、以及与其连接的伺服电机(4003)；
5.根据权利要求1所述的一种周转盒预码垛装置的控制系统，其特征在于，所述人机交互系统(50)包括：结构箱(5001)以及设于结构箱(5001)上的触
6.根据权利要求1所述的一种周转盒预码垛装置的控制系统，其特征在于，所述方型火腿在线检测装置，包括：缺陷检测装置主架体(1)及依次设置于缺陷检测装置主架体(1)上的水平、旋转检测机构(2)、一级翻转夹持检测机构(3)、二级输送检测机构(4)、二级翻转夹持检测机构(14)和剔除机构(7)，其中水平、旋转检测机构(2)用于实现方型火腿的顶面及左右侧面的缺陷检测；翻转夹持检测机构(3)用于方型火腿的前侧面的缺陷检测且翻转翻面；翻转夹持检测机构(3)和二级输送检测机构(4)之间设有上下布置的上下料夹持机构(5)和交接输送机构(6)，上下料夹持机构(5)和交接输送机构(6)协同作用下实现方型火腿平稳过渡至二级输送检测机构(4)上；二级输送检测机构(4)用于方型火腿后侧面的缺陷检测；二级翻转夹持检测机构(14)用于方型火腿底面的缺陷检测，剔除机构(7)用于剔除检测不合格的方型火腿。
7.根据权利要求6所述的一种周转盒预码垛装置的控制系统，其特征在于，所述水平、旋转检测机构(2)包括检测机构主框架(201)、旋转电极检测机构(202)、检测输送机构(203)、压紧夹持机构(205)、水平电极检测机构(206)及图像检测机构(207)，其中检测机构主框架(201)设置于所述缺陷检测装置主架体(1)上，检测输送机构(203)设置于检测机构主框架(201)上，用于方型火腿的输送；图像检测机构(207)、水平电极检测机构(206)、旋转电极检测机构(202)及压紧夹持机构(205)沿检测输送机构(203)的输送方向依次设置于检测机构主框架(201)上，图像检测机构Ⅰ(207)用于采集方型火腿的图像信息；水平电极检测机构(206)用于方型火腿顶面的缺陷检测；旋转电极检测机构(202)用于方型火腿左右侧面的缺陷检测；压紧夹持机构(205)位于检测输送机构(203)的端部，且与检测输送机构(203)配合实现方型火腿的夹持输送；
8.根据权利要求1所述的一种方型火腿在线检测系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种方型火腿在线检测系统的控制方法，其特征在于，步骤2)中，所述规格检测系统(30)获取方型火腿外观及重量信息，具体为：
10.根据权利要求9所述的一种方型火腿在线检测系统的控制方法，其特征在于，步骤3)中，所述驱动系统(40)控制伺服电机(4003)执行同步控制方法，具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种方型火腿在线检测系统，其特征在于，设于方型火腿在线检测装置上，包括：plc控制系统(20)、规格检测系统(30)、驱动系统(40)及人机交互系统(50)；
2.根据权利要求1所述的一种方型火腿在线检测系统、其特征在于，所述plc控制系统(20)，包括：plc(2001)以及与其相连的与其相连的伺服电机限位及原点传感器(2002)、到位检测传感器(2003)、交接校验传感器(2004)；
3.根据权利要求1所述的所述的一种方型火腿在线检测系统，其特征在于，所述规格检测系统(30)包括：工控机电脑(3001)以及与其连接的规格检测相机(3002)及激光传感器组(3003)；
4.根据权利要求1所述的所述的一种方型火腿在线检测系统，其特征在于，所述驱动系统(40)包括：伺服安装板(4001)以及设于伺服安装板(4001)的伺服驱动器组(4002)、以及与其连接的伺服电机(4003)；
5.根据权利要求1所述的一种周转盒预码垛装置的控制系统，其特征在于，所述人机交互系统(50)包括：结构箱(5001)以及设于结构箱(5001)上的触摸屏(5002)、启动按钮(5003)、停止按钮(5004)、复位按钮(5005)及急停按钮(5006)；
6.根据权利要求1所述的一种周转盒预码垛装置的控制系统，其特征在于，所述方型火腿在线检测装置，包括：缺陷检测装置主架体(1)及依次设置于缺陷检测装置主架体(1)上的水平、旋转检测机构(2)、一级翻转夹持检测机构(3)、二级输送检测机构(4)、二级翻转夹持检测机构(14)和剔除机构(7)，其中水平、旋转检测机构(2)用于实现方型火腿的顶面及左右侧面的缺陷检测；翻转夹持检测机构(3)用于方型火腿的前侧面的缺陷检测且翻转翻面；翻转夹持检测机构(3)和二级输送检测机构(4)之间设...
【专利技术属性】
技术研发人员：王诗琦，陈帅，赵越，李晓良，魏潇潇，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：
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