【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在线检测，具体是植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测方法和装置。
技术介绍
1、植物微粒餐具是塑料餐具的环保性替代品，它利用生物降解材料制成，在自然环境中快速分解而不会对环境造成污染。目前，能够制备植物微粒的生物原料有竹子、芦苇、棉杆、麦草、小麦秸秆、玉米秸秆、油菜秸秆、蓖麻秸秆、高粱杆、芝麻秸秆、大豆秸秆等。植物微粒的原料还可以是于木材加工或竹制品业加工的边角料、蔗糖加工业排放的甘蔗渣、棕榈油行业的弃果串和棕榈树叶、城市绿化修剪所弃的树木枝杈，以及一些草类包括芨芨草、乌拉草、龙须草、飞机草、大米草等。植物微粒餐具产成品需要检测的项目有外观质量、物理性质、力学性能、化学性质等，其中韧性检测是重要的检测参数。力学性能之一参数韧性主要指材料在塑性变形和破裂过程中吸收能量的能力，韧性越好则发生脆性断裂的可能性越小。植物微粒餐具的韧性越好，体现在餐具在使用时若被较大外力冲击后不仅不脆断，反而能吸收能量发生形变仍能保持不断裂。如果植物微粒餐具的原料固定不变，从工艺生产线调试完毕后，产生品的韧性也就固定在一定取值范围内。但是，植物微粒餐具的原料来源成分复杂，即使同一类植物纤维，也有根茎叶的区别。从成本角度考虑，植物类根茎叶废弃物的获取是基本不需要成本的，但是各类植物类根茎叶废弃物成分混杂一起，挑拣分类成本较高，这就导致了植物微粒餐具生产过程的产生品的韧性不稳定。实际生产为了让韧性更高，往往原料配比会考虑多些韧性余量，比如添加多量的施胶剂，施胶剂有亲水和疏水基团，前者用于与纤维结合交联反应增加植物纤维之间的结合力，后者在纤维表面形成
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测方法和装置，以解决植物微粒餐具韧性的在线检测。
2、为实现上述目的，一方面，本专利技术提供了植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测方法，所述方法包括：
3、通过设置在用于植物微粒餐具输送的传送台正上方的第一摄像头获取第一餐具图像，所述第一餐具图像是第一摄像头拍摄的植物微粒餐具移动至到第一摄像头正下方的图像；所述第一摄像头两侧分别对称布置两个条形光源，所述第一摄像头、条形光源形成的平面垂直于传送台且所述平面穿过传送台运动方向；
4、根据第一餐具图像通过canny边缘算法检测餐具区域图像，将餐具区域图像基于朗伯反射原理的反射方程组计算得到高度梯度信息，根据高度梯度信息通过高斯导数卷积得到第二餐具图像，将第二餐具图像进行blob分析获取缺陷区域；获取缺陷区域是对第二餐具图像的像素绝对值最大处进行提取并标记缺陷点，以缺陷点为中心将周围与其在设定像素阈值内的像素点进行联通形成缺陷区域；统计缺陷区域在第二餐具图像的面积占比得到缺陷占比，统计缺陷区域的坐标得到缺陷位置，将缺陷位置在第一餐具图像上标记出缺陷区域；
5、当完成餐具的缺陷区域的获取后，将穿刺棒根据设定的第一抽检频次对餐具进行穿刺破坏实验，当餐具对穿刺棒的作用力瞬间降低且达到设定跳变阈值时，将在穿刺期间的穿刺棒最大作用力记为最大穿刺力；当穿刺棒归位至初始位置时，通过第一摄像头获取餐具的图像记为第三餐具图像；所述穿刺破坏实验中穿刺棒对餐具施加的穿刺力是逐渐增加直至达到最大穿刺力；
6、通过sfit算法将第三餐具图像和第一餐具图像进行匹配得到缺陷区域在第三餐具图像的坐标分布信息，通过canny边缘算法检测餐具在穿刺破坏实验后的裂纹信息，根据坐标分布信息和裂纹信息计算裂纹穿过的缺陷区域数量，将裂纹穿过的缺陷区域数量除以所有缺陷区域数量得到缺陷破坏率；
7、根据最大穿刺力、缺陷占比、缺陷破坏率通过韧性模型得到植物微粒餐具的韧性值，所述韧性模型是通过神经网络算法建立的最大穿刺力、缺陷占比、缺陷破坏率和韧性值的历史数据之间的映射关系。
8、进一步地，所述方法还包括：
9、当韧性值小于设定的韧性阈值时，根据韧性值、韧性差值和外加亲水剂种类通过外加亲水剂模型得到外加亲水剂添加质量百分比，将质量百分比反馈至植物微粒造粒过程并调节外加亲水剂添加量；所述外加亲水剂模型是通过神经网络算法建立的韧性差值、韧性值、外加亲水剂种类和外加亲水剂添加质量百分比的历史数据之间的映射关系。
10、进一步地，所述方法还包括：
11、当韧性值不小于设定的韧性阈值且最大穿刺力小于穿刺力阈值时，按照设定的步长降低植物微粒造粒工艺过程的微粒粒径；当降低微粒粒径后产出的餐具在穿刺破坏实验的最大穿刺力小于穿刺力阈值时，停止降低植物微粒造粒工艺过程的微粒粒径。
12、进一步地，所述方法还包括：
13、当微粒粒径达到植物微粒造粒机的最小微粒粒径且所述最小微粒粒径下产出的餐具在穿刺破坏实验的最大穿刺力仍小于穿刺力阈值时，按照设定的步长增加外加亲水剂添加量；当增加外加亲水剂添加量后产出的餐具在穿刺破坏实验的最大穿刺力小于穿刺力阈值时，停止增加外加亲水剂添加量。
14、进一步地，所述方法还包括：
15、当缺陷占比大于设定占比阈值时，将穿刺棒按照设定的第二抽检频次对餐具进行穿刺破坏实验。
16、基于同一专利技术构思，另一方面，本专利技术还提供了植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测装置，应用于所述的植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测方法，所述装置包括传送台，所述传送台的一侧固定有检测架，所述检测架顶端朝向传送台的一侧水平弯折并且竖直安装有液压伸缩缸，所述液压伸缩缸的伸缩端固定有固定板，所述固定板底部竖直固定有用于对餐具戳孔检测的穿刺棒，所述固定板的端部水平固定有桁架，所述桁架底部竖直设置有一对弹性收缩杆，一对所述弹性收缩杆的底端均水平固定有压紧片，所述压紧片低于所述穿刺棒底端设置。
17、进一步地，所述传送台远离检测架的一侧设置有废料回收盒，所述废料回收盒与检测架对齐，所述检测架上设置有能够将传送台上餐具推送到废料回收盒内的废料推送件；所述废料推送件包括水平固定在检测架上的电动推杆，所述电动推杆的伸缩端朝向传送台的一侧并且固定有推板，所述推板高于所述传送台设置。
18、进一步地，所述弹性收缩杆包括竖直安装在桁架上的套管和活动穿设在套管底端的活动杆，所述活动杆伸入套管内的一端固定有挡块，所述挡块与套管内部顶壁之间设置有弹簧；所述桁架并排设置有一对，一对所述桁架之间通过固定板固定连接，所述桁架上沿长度方向开设有滑槽，所述套管通过滑槽滑动安装在桁架上；所述套管顶端设置有与滑槽滑动嵌合的滑块，所述桁架顶部设置有抵紧块，所述抵紧块底部设置有定位齿牙，所述桁架顶部开设有与定位齿牙啮合的齿槽，所述滑块上穿设有固定螺栓，所述固定螺栓与滑块螺纹插接。
19、进一步地，所述传送台的前端依次设置有旋转热压成型机以及蒸汽发生器，所述传送台的后端设置有收取台，所述旋转热压成型机顶部朝向传送台的一侧安装有第二摄像头；所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.如权利要求2所述的植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.如权利要求3所述的植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.如权利要求1所述的植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测装置，应用于如权利要求1~5任一所述的植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测方法，其特征在于，所述装置包括传送台（1），所述传送台（1）的一侧固定有检测架（2），所述检测架（2）顶端朝向传送台（1）的一侧水平弯折并且竖直安装有液压伸缩缸（15），所述检测架（2）顶部水平部分安装有第一摄像头（16）；所述液压伸缩缸（15）的伸缩端固定有固定板（19），所述固定板（19）底部竖直固定有用于对餐具戳孔检测的穿刺棒（14），所述固定板（19）的端部水平固定有桁架（11），所述桁
7.根据权利要求6所述的植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测装置，其特征在于，所述传送台（1）远离检测架（2）的一侧设置有废料回收盒（3），所述废料回收盒（3）与检测架（2）对齐，所述检测架（2）上设置有能够将传送台（1）上餐具推送到废料回收盒（3）内的废料推送件（18）；所述废料推送件（18）包括水平固定在检测架（2）上的电动推杆（29），所述电动推杆（29）的伸缩端朝向传送台（1）的一侧并且固定有推板（30），所述推板（30）高于所述传送台（1）设置。
8.根据权利要求7所述的植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测装置，其特征在于，所述弹性收缩杆（12）包括竖直安装在桁架（11）上的套管（21）和活动穿设在套管（21）底端的活动杆（22），所述活动杆（22）伸入套管（21）内的一端固定有挡块（23），所述挡块（23）与套管（21）内部顶壁之间设置有弹簧（24）；所述桁架（11）并排设置有一对，一对所述桁架（11）之间通过固定板（19）固定连接，所述桁架（11）上沿长度方向开设有滑槽（20），所述套管（21）通过滑槽（20）滑动安装在桁架（11）上；所述套管（21）顶端设置有与滑槽（20）滑动嵌合的滑块（25），所述桁架（11）顶部设置有抵紧块（34），所述抵紧块（34）底部设置有定位齿牙（27），所述桁架（11）顶部开设有与定位齿牙（27）啮合的齿槽（28），所述滑块（25）上穿设有固定螺栓（26），所述固定螺栓（26）与滑块（25）螺纹插接。
9.根据权利要求6所述的植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测装置，其特征在于，所述传送台（1）的前端依次设置有旋转热压成型机（6）以及蒸汽发生器（7），所述传送台（1）的后端设置有收取台（4），所述旋转热压成型机（6）顶部朝向传送台（1）的一侧安装有第二摄像头（10）；所述收取台（4）顶部开设有捡取槽（31），所述捡取槽（31）内朝向传送台（1）的一端具有倾斜面，所述收取台（4）远离传送台（1）的一端竖向开设有与捡取槽（31）内连通的堆码槽（32），所述堆码槽（32）内底部活动嵌装有托盘（33）。
...【技术特征摘要】
1.植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.如权利要求2所述的植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.如权利要求3所述的植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.如权利要求1所述的植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测装置，应用于如权利要求1~5任一所述的植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测方法，其特征在于，所述装置包括传送台（1），所述传送台（1）的一侧固定有检测架（2），所述检测架（2）顶端朝向传送台（1）的一侧水平弯折并且竖直安装有液压伸缩缸（15），所述检测架（2）顶部水平部分安装有第一摄像头（16）；所述液压伸缩缸（15）的伸缩端固定有固定板（19），所述固定板（19）底部竖直固定有用于对餐具戳孔检测的穿刺棒（14），所述固定板（19）的端部水平固定有桁架（11），所述桁架（11）底部竖直设置有一对弹性收缩杆（12），一对所述弹性收缩杆（12）的底端均水平固定有压紧片（13），所述压紧片（13）低于所述穿刺棒（14）底端设置。
7.根据权利要求6所述的植物微粒餐具生产工艺在线韧性检测装置，其特征在于，所述传送台（1）远离检测架（2）的一侧设置有废料回收盒（3），所述废料回收盒（3）与检测架（2）对齐，所述检测架（2）上设置有能够将传送台（1）上餐具推送到废料回收盒（3）内的废料推送件（18）；所述废料推送件（18）包括水平固定在检...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉军，
申请(专利权)人：济南哈特曼环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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