一种卷材在线外观检测机的制作方法

本发明涉及检测设备技术领域，具体是一种卷材在线外观检测机。

背景技术：

目前卷材产品检测的作业模式是人员在较强光线照射下，目检卷材产品的尺寸、多胶、少胶、胶弯曲、少一条胶、杂质等。目检过程中人员不能马上判断的产品，作业员需要把卷材产品从卷材膜上撕下来，再把卷材产品放置在二次元检测仪上作静态检测。该作业模式存在的问题是检测项目单一、检测时间长、抽检作业繁琐，人员长时间目检容易引起视觉疲劳，从而出现误判、产品漏检等品质问题；而且通过人员检测的效率低，一名作业员检测一个料卷产品需要20分钟左右，目检只能检测产品正面的不良，不能检测产品背面的不良，人工目检卷材产品尺寸不仅需要凭经验判断，而且还需要通过比对尺或者二次元确认尺寸不良。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种卷材在线外观检测机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种卷材在线外观检测机，由上机架、下机架、放料机构、编码器、光源、检测平台、操作平台、动力机构、检测系统、不良品处理平台、覆膜机构、收料机构、显示系统和导向机构组成；

所述上机架固定安装在下机架顶端，上机架的宽度小于下机架的宽度；

所述放料机构和收料机构分别通过固定架安装在上机架的两端，且放料机构和收料机构在上机架上的高度相同；所述放料机构和收料机构均由张力马达、减速机、气涨轴和卷轮组成，气涨轴通过减速机连接张力马达，卷轮设置在气涨轴的外侧，气涨轴通过轴座安装在上机架上；

所述检测平台通过支架固定安装在下机架上；

所述操作平台固定安装在下机架的顶端，且操作平台设置在下机架的边缘，操作平台由人机界面和按钮组成，人机界面通过数据连接线连接机器控制系统PLC；

所述动力机构对称安装在下机架顶端的支架两端，动力机构由伺服马达、减速机、前滚轮和后滚轮，伺服电机通过减速机分别驱动前滚轮和后滚轮；

所述检测系统安装在支架顶端且位于检测平台上方，检测系统由高精度相机系统、相机连接线、图像采集卡及高配置PC组成；检测系统上设置有编码器，编码器设置在检测平台上方；检测系统上还设置有光源，光源分别位于检测平台的上方和下方；

所述不良品处理平台设置在支架和收料机构之间的下机架顶端；

所述覆膜机构安装在上机架顶端，且覆膜机构位于检测系统和收料机构之间，覆膜机构由力矩马达、减速机和卷轴组成，卷轴通过固定板安装在上机架上，卷轴的一端通过减速机连接力矩马达；

所述显示系统通过固定板固定安装在上机架上，且显示系统位于覆膜机构下方，显示系统由PC和显示器组成，显示系统与操作平台中设置的PLC控制系统连接；

所述导向机构靠近动力机构安装在支架上，且导向机构对称设置在支架两侧。

作为本发明进一步的方案：所述相机系统包括正面高精度检测模组、正面杂质检测相机模组、正面褶皱检测相机模组、反面杂质检测相机模组、上高亮侧光模组、高亮背光模组和下高亮侧光膜组，所述正面高精度检测模组、正面杂质检测相机模组和正面褶皱检测相机模组均设置在支架上方，且正面杂质检测相机模组设置在正面高精度检测模组和正面褶皱检测相机模组之间，反面杂质检测相机模组设置在检测平台下方；所述上高亮侧光膜组设置在检测平台上方，高亮背光模组和下高亮侧光膜组均设置在检测平台下方。

作为本发明再进一步的方案：所述正面高精度检测模组、正面杂质检测相机模组、正面褶皱检测相机模组和反面杂质检测相机模组均由调节组件和相机组成，通过调节组件调节相机的水平方向的位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明是采用在线自动检测的方式，作业员将待检卷材产品放置在送料模组上调整产品至待检状态，启动机器和检测系统，检测软件检测到存在不良问题的卷材产品后，运动控制系统传送不良产品至不良检测平台待作业员处理；作业员只需要在不良产品处理区域内撕下不良的卷材产品，再启动机器即可继续检测，这样大大不仅减轻了作业员的工作量，而且还有以下几个优点：

（1）检测效率高，在线检测的检测效率是人工目检的5倍以上，卷材在线外观检测机检测效率可达到每分钟20米以上，人员每分钟4米左右；

（2）和人工目检相比不存在视觉疲劳，能很好控制由于视觉疲劳造成漏检、误判等问题，机器检测不存在视觉疲劳问题，误判率低；

（3）可检测项目多，检测项目有尺寸测量、多胶、少胶、胶弯曲、少一条胶、杂质、褶皱等；

（4）切换模板快捷，熟练情况下10min内能完成模板的切换；

（5）可根据实际的需求对产品检测条件的严格度进行调节。

（6）卷材在线外观检测机建好的模板可以永久保存，下次使用直接调用即可，不需要进行繁琐的设置工作。

附图说明

图1为卷材在线外观检测机的结构示意图。

图2为卷材在线外观检测机中相机系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种卷材在线外观检测机，由上机架21、下机架22、放料机构1、编码器2、光源3、检测平台4、操作平台5、动力机构6、检测系统7、不良品处理平台8、覆膜机构9、收料机构10、显示系统25和导向机构24组成。

上机架21固定安装在下机架22顶端，上机架21的宽度小于下机架22的宽度。

放料机构1和收料机构10分别通过固定架安装在上机架21的两端，且放料机构1和收料机构10在上机架21上的高度相同；放料机构1用于固定待检测料卷产品，收料机构10用于回收检测完毕覆膜完毕的产品.

放料机构1和收料机构10均由张力马达11、减速机12、气涨轴13、卷轮14及配合组件组成，气涨轴13通过减速机12连接张力马达11，卷轮14设置在气涨轴13的外侧，气涨轴13通过轴座安装在上机架21上。

检测平台4通过支架23固定安装在下机架22上，检测平台4为产品提供一个平整稳定的硬件检测环境，减少产品运动过程中上下波动，从而降低对产品检测结果的误判，产品经过检测平台4带动编码器2旋转，编码器2发出脉冲信号触发相机采集图像。

操作平台5固定安装在下机架22的顶端，且操作平台5设置在下机架22的边缘，操作平台5由人机界面和按钮组成，人机界面通过数据连接线连接机器控制系统PLC，用于设置控制参数和保存机种参数等数据信息。

动力机6构对称安装在下机架22顶端的支架23两端，动力机构由伺服马达、减速机、前滚轮、后滚轮及其他组件组成，伺服电机通过减速机分别驱动前滚轮和后滚轮，为产品运动提供动力。

检测系统7安装在支架23顶端且位于检测平台4上方，检测系统7由高精度相机系统7、相机连接线、图像采集卡及高配置PC组成，PC内安装有检测软件，并将检测结果发送给外部控制系统；检测系统7上设置有编码器2，编码器2设置在检测平台4上方，用于触发相机拍照和反馈不良产品位置信息；检测系统7上还设置有光源3，光源分别位于检测平台4的上方和下方，为检测产品提供稳定可靠的光照环境。

不良品处理平台8设置在支架23和收料机构10之间的下机架22顶端，当控制系统接收到检测系统7发出的不良信号，动力机构6将不良产品传输至不良品处理平台8，操作员结合显示器显示的产品的不良区域，确认并处理不良产品。

覆膜机构9安装在上机架21顶端，且覆膜机构9位于检测系统7和收料机构10之间，覆膜机构9由力矩马达、减速机和卷轴组成，卷轴通过固定板安装在上机架21上，卷轴的一端通过减速机连接力矩马达，用于将检测完毕的产品覆膜。

显示系统25通过固定板固定安装在上机架21上，且显示系统25位于覆膜机构9下方，显示系统25由PC和显示器组成，显示系统25与操作平台5中设置的PLC控制系统连接，显示不良产品不良位置和不良尺寸大小等信息；

导向机构24靠近动力机构6安装在支架23上，用于导向卷材产品，保证产品运动过程中不会产生过大的偏差。

相机系统包括正面高精度检测模组71、正面杂质检测相机模组72、正面褶皱检测相机模组73、反面杂质检测相机模组74，还包括上高亮侧光模组75、高亮背光模组76和下高亮侧光膜组77，正面高精度检测模组71、正面杂质检测相机模组72和正面褶皱检测相机模组73均设置在支架23上方，且正面杂质检测相机模组72设置在正面高精度检测模组71和正面褶皱检测相机模组73之间，反面杂质检测相机模组74设置在检测平台4下方；上高亮侧光膜组75设置在检测平台4上方，高亮背光模组76和下高亮侧光膜组77均设置在检测平台4下方。

正面高精度检测模组71，主要有调节组件和相机组成，其中调节组件是可以微调XY方向相机位置，用于检测卷材产品尺寸、多胶、少胶、胶弯曲、少一条胶、杂质、脏污信息；

正面杂质检测相机模组72，主要有调节组件和相机组成，其中调节组件是可以微调XY方向相机位置，用于检测卷材产品胶正面的杂质等不良信息；

正面褶皱检测相机模组73，主要有调节组件和相机组成，其中调节组件是可以微调XY方向相机位置，用于检测卷材产皮正面褶皱不良信息；

反面杂质检测相机模组74，主要有调节组件和相机组成，其中调节组件是可以微调XY方向相机位置，用于检测卷材产品胶反面杂质不良信息。

卷材在线外观检测机的换料动作步骤：

（1）打开机器电源，打开相机预览软件；

（2）放置待检卷材产品料卷于放料机构上，给气涨轴充气，气涨轴膨胀将卷材产品料卷支撑固定；

（3）卷材产品经过前滚轮和导向机构；

（4）抬起编码器，卷材产品经过检测平台，放下编码器并将该机构压在卷材产品上；

（5）卷材产品经过动力机构的后滚轮和导向机构；

（6）卷材产品经过不良品处理平台；

（7）覆膜机构保护膜覆盖在经过不良品处理平台的产品，进入收料机构，卷材产品和保护膜产品末端用胶带粘在收料机构的空料卷上，给收料机构的气涨轴充气，气涨轴膨胀将料卷支撑固定；

（8）进入人机界面，开启放料机构、收料机构、覆膜机构的力矩马达控制器，使产品处于拉紧状态，打开图像预览软件，查看并调节待检产品，确保产品在相机视野中心且产品平整不偏移时，放下前滚轮和后滚轮压紧卷材产品。

使用卷材在线外观检测机前的模型建立步骤：

（1）打开采集卡自带图像软件，预览待检产品，微调产品前后位置，使卷材产品位于视野中心区域；

（2）打开卷材产品检测软件，运转机器，采集良品图片并保存；

（3）导入一张良品图片做为模板，进入卷材产品检测软件并设定检测参数；

（4）保存模板及相关参数。

卷材在线外观检测机的机器操作步骤：

（1）打开卷材产品检测软件；

（2）载入已有模板，开启检测模式并启动机器；

（3）卷材产品经过检测平台时，产品运动过程中带动编码器一起运动，编码器产生信号并触发相机采集产品图片，保存图片；

（4）卷材产品检测软件分析判断保存的图片与模板图片的差异，通过显示器显示检测结果；

（5）检测系统检测到不良产品时，检测系统的图像采集卡会把结果信号传送给PLC控制系统，PLC控制系统控制，运动机构将不良品传送到不良品处理平台；

（6）操作员查看显示器的显示结果并撕下不良品；

（7）处理完毕不良品后，按下复位和启动按钮，检测系统继续检测；

（8）从步骤3开始循环。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。