一种电缆外径在线spc检测和数据采集方法
【专利摘要】本发明公开了一种电缆外径在线SPC检测和数据采集方法，由半导体激光器发出激光束照射到八棱镜，通过电机带动八棱镜旋转，经过八棱镜反射的激光束扫描通过棱镜转换为平行光通过测试区，当测试区有被测电缆通过时，其会遮挡住部份平行光，计算出被测电缆在激光束扫描方向的外径值，通过通讯线路将外径值传输至电脑，并将外径值实时显示在屏幕上，并通过曲线图实时显示测试值与标准值的偏离关系，并将测得外径值的数据保存在电脑里。本发明的一种电缆外径在线SPC检测和数据采集方法，其实时采集电缆生产线上的电缆实际外径值，储存电缆的外径的数据，并实时控制牵引速度或挤出速度达到实时控制电缆生产外径。
【专利说明】一种电缆外径在线SPC检测和数据采集方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机械设备领域，具体涉及一种电缆外径在线SPC检测和数据采集方 法。
【背景技术】
[0002] 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技 术。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控 制器等部件就形成了光伏发电装置。
[0003] 在众多的光伏组件中，光伏电缆和连接器是串联太阳能电池串联的关键。MC4连接 器是光伏组件常用的连接器，其和电缆连接处有橡胶圈，与电缆连接后可以起到防油防水 的效果。光伏组件工作环境比较恶劣，最高温度可达90-120摄氏度，一般电缆外径的公差 范围为±0. 3mm，但是电缆外径偏差直接影响了电缆的安装和电缆与连接器的密封，当电缆 外径较大时，电缆与连接器无法安装，电缆外径较小时，低温时，电缆与连接器之间形成孔 隙，导致进水，直接影响光伏组件的发电效率。现有的技术，采用的人工检测电缆外径，每隔 5-10分钟的检测一组数据，大概5-10个数据，而电缆生产速度一般在200m/min，1000米仅 测试5-10数据，电缆的外径无法实时控制。现急需一种电缆外径检测和数据采集的方法， 在线实时控制电缆外径的方法。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的一种电缆外径在线SPC检测和数据采集方法，其实时采集电 缆生产线上的电缆实际外径值，储存电缆的外径的数据，并实时控制牵引速度或挤出速度 达到实时控制电缆生产外径。
[0005] 为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
[0006] -种电缆外径在线SPC检测和数据采集方法，被测电缆外径数据采集的位置在冷 却水槽后侧，且被测电缆外表面干燥，由半导体激光器（1)发出激光束照射到八棱镜（3)， 通过电机（2)带动八棱镜（3)旋转，经过八棱镜（3)反射的激光束扫描通过棱镜（4)转换 为平行光通过测试区（5)，当测试区（5)有被测电缆通过时，其会遮挡住部份平行光，并通 过聚焦棱镜（6)在光电接收管（7)上转换成低电平电信号，而没有被测电缆遮挡的平行光 则转换为高电平电信号，通过计算低电平信号的扫描时间，计算出被测电缆在激光束扫描 方向的外径值，通过通讯线路将外径值传输至电脑（8)，并将外径值实时显示在屏幕（9) 上，并通过曲线图实时显示测试值与标准值的偏离关系，并将测得外径值的数据保存在电 脑⑶里。
[0007] 优选的，所述电脑（8)与有声报警灯（10)电连接，当电脑（8)接收到的外径值超 出标准值的±0. 1_时，电脑（8)自动停止整条生产线，同时停止外径值的数据保存，并通 过有声报警灯（10)发出警报。
[0008] 优选的，所述电脑（8)与牵引机构（11)电连接，当电脑（8)接收到外径值在标准 值与标准值-0.1mm之间超过5个时，电脑（8)控制牵引机构（11)减小牵引速度；当电脑
[8] 接收到外径值在标准值与标准值+0. 1mm之间超过5个时，电脑⑶控制牵引机构（11) 加快牵引速度。
[0009] 优选的，所述电脑（8)与塑料押出机（12)电连接，当电脑（8)接收到外径值在标 准值与标准值-〇. 1_之间超过5个时，电脑（8)控制塑料押出机（12)加快挤出速度；当电 脑（8)接收到外径值在标准值与标准值+0. 1mm之间超过5个时，电脑（8)控制塑料押出机 (12)减小挤出速度。
[0010] 优选的，所述电缆生产的运行速度为180m/min-220m/min。
[0011] 从上述的技术方案能够看出，本发明所公开的一种电缆外径在线SPC检测和数据 采集方法，与现有技术相比，本发明的优点在于能够实时地检测并记录电缆的外径值，其检 测频率高，且减少了人为误差，并且在屏幕上实时显示电缆的实际测得值与标准值的关系； 同时当电缆的外径有误差时，可实时地根据实时监测的外径值，随时调整挤出速度或牵引 速度，保证外径值接近标准值，其提高了产品的质量；当电缆外径不合格时，会通过报警装 置进行提醒，同时电脑控制生产线自动停机，减少了资源浪费。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图；
[0013] 图1为本发明实施例1所公开的一种电缆外径在线SPC检测和数据采集方法示意 图；
[0014] 图2为本发明实施例2所公开的一种电缆外径在线SPC检测和数据采集方法示意 图。
[0015] 图中的数字或字母所表示的相应部件的名称：
[0016] 1.半导体激光器2.电机3.八棱镜4.棱镜5、测试区6.聚焦棱镜7.光 电接收管8.电脑9.屏幕10.有声报警灯11.牵引机构12.塑料押出机13.冷却 水槽14.储线机构15.主动收线架。
【具体实施方式】
[0017] 下面将结合附图，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作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 明的保护的范围。
[0018] 实施例1.
[0019] 如图1所示，一种电缆外径在线SPC检测和数据采集方法，被测电缆外径数据采集 的位置在冷却水槽后侧，且被测电缆外表面干燥，由半导体激光器（1)发出激光束照射到 八棱镜（3)，通过电机（2)带动八棱镜（3)旋转，经过八棱镜（3)反射的激光束扫描通过棱 镜（4)转换为平行光通过测试区（5)，当测试区（5)有被测电缆通过时，其会遮挡住部份平 行光，并通过聚焦棱镜（6)在光电接收管（7)上转换成低电平电信号，而没有被测电缆遮挡 的平行光则转换为高电平电信号，通过计算低电平信号的扫描时间，计算出被测电缆在激 光束扫描方向的外径值，通过通讯线路将外径值传输至电脑（8)，并将外径值实时显示在屏 幕（9)上，并通过曲线图实时显示测试值与标准值的偏离关系，并将测得外径值的数据保 存在电脑⑶里；所述电脑⑶与有声报警灯（10)电连接，当电脑⑶接收到的外径值超 出标准值的±0. 1_时，电脑（8)自动停止整条生产线，同时停止外径值的数据保存，并通 过有声报警灯（10)发出警报；所述电脑（8)与牵引机构（11)电连接，当电脑（8)接收到外 径值在标准值与标准值-〇. 1mm之间超过5个时，电脑（8)控制牵引机构（11)减小牵引速 度；当电脑（8)接收到外径值在标准值与标准值+0. 1mm之间超过5个时，电脑（8)控制牵 引机构（11)加快牵引速度。
[0020] 本发明可使用激光精确测量电缆的外径，在传感器检测前还设有吹风装置，保证 了激光照射时没有水膜的干扰误差，电脑采集频率为3秒5个数据，每分钟采集100个数 据，保证了电缆每两米至少采集一个电缆外径值，有利保证了电缆的品质。屏幕可以实时显 示电缆外径值与标准值的偏离关系，同时电脑还可以保存电缆的盘号、日期、材料和作业人 员信息，为后期的制程控制提供可靠数据基础。牵引机构与其前端的自动张力控制系统配 合，为模头的提供稳定牵引速度。当采集5个外径数据均低于所述标准值，电脑微调牵引速 度减小0. 05m/min,当采集5个外径数据均高于所述标准值，电脑微调牵引速度增加0. 05m/ min，达到实时控制电缆外径值的目标。
[0021] 实施例2.
[0022] -种电缆外径在线SPC检测和数据采集方法，被测电缆外径数据采集的位置在冷 却水槽后侧，且被测电缆外表面干燥，由半导体激光器（1)发出激光束照射到八棱镜（3)， 通过电机（2)带动八棱镜（3)旋转，经过八棱镜（3)反射的激光束扫描通过棱镜（4)转换 为平行光通过测试区（5)，当测试区（5)有被测电缆通过时，其会遮挡住部份平行光，并通 过聚焦棱镜（6)在光电接收管（7)上转换成低电平电信号，而没有被测电缆遮挡的平行光 则转换为高电平电信号，通过计算低电平信号的扫描时间，计算出被测电缆在激光束扫描 方向的外径值，通过通讯线路将外径值传输至电脑（8)，并将外径值实时显示在屏幕（9) 上，并通过曲线图实时显示测试值与标准值的偏离关系，并将测得外径值的数据保存在电 脑⑶里；所述电脑⑶与有声报警灯（10)电连接，当电脑⑶接收到的外径值超出标准 值的±0. 1mm时，电脑（8)自动停止整条生产线，同时停止外径值的数据保存，并通过有声 报警灯（10)发出警报；所述电脑⑶与塑料押出机（12)电连接，当电脑⑶接收到外径值 在标准值与标准值-〇. 1mm之间超过5个时，电脑（8)控制塑料押出机（12)加快挤出速度； 当电脑（8)接收到外径值在标准值与标准值+0. 1mm之间超过5个时，电脑（8)控制塑料押 出机（12)减小挤出速度。
[0023] 本发明可使用激光精确测量电缆的外径，在传感器检测前还设有吹风装置，保证 了激光照射时没有水膜的干扰误差，电脑采集频率为3秒5个数据，每分钟采集100个数 据，保证了电缆每两米至少采集一个电缆外径值，有利保证了电缆的品质。屏幕可以实时显 示电缆外径值与标准值的偏离关系，同时电脑还可以保存电缆的盘号、日期、材料和作业人 员信息，为后期的制程控制提供可靠数据基础。牵引机构与其前端的自动张力控制系统配 合，为模头的提供稳定牵引速度。当采集5个外径数据均低于所述标准值，电脑微调挤出速 增加0. 05%，当采集5个外径数据均高于所述标准值，电脑微调挤出速度减小0. 05%，达 到实时控制电缆外径值的目标。
[0024] 电脑可以将采集的数据进行保存，在出现报警时，产线暂停，人员对其进行维修检 测，将问题信息保存至电脑，对后期的产品制程优化和设备改进，提高可靠数据基础。
[0025] 从上述的技术方案能够看出，本发明所公开的一种电缆外径在线SPC检测和数据 采集方法，与现有技术相比，本发明的优点在于能够实时地检测并记录电缆的外径值，其检 测频率高，且减少了人为误差，并且在屏幕上实时显示电缆的实际测得值与标准值的关系； 同时当电缆的外径有误差时，可实时地根据实时监测的外径值，随时调整挤出速度或牵引 速度，保证外径值接近标准值，其提高了产品的质量；当电缆外径不合格时，会通过报警装 置进行提醒，同时电脑控制生产线自动停机，减少了资源浪费。
[0026] 以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专 业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员 来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况 下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符 合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1. 一种电缆外径在线SPC检测和数据采集方法，其特征在于，被测电缆外径数据采集 的位置在冷却水槽后侧，且被测电缆外表面干燥，由半导体激光器（1)发出激光束照射到 八棱镜（3)，通过电机（2)带动八棱镜（3)旋转，经过八棱镜（3)反射的激光束扫描通过棱 镜（4)转换为平行光通过测试区（5)，当测试区（5)有被测电缆通过时，其会遮挡住部份平 行光，并通过聚焦棱镜（6)在光电接收管（7)上转换成低电平电信号，而没有被测电缆遮挡 的平行光则转换为高电平电信号，通过计算低电平信号的扫描时间，计算出被测电缆在激 光束扫描方向的外径值，通过通讯线路将外径值传输至电脑（8)，并将外径值实时显示在屏 幕（9)上，并通过曲线图实时显示测试值与标准值的偏离关系，并将测得外径值的数据保 存在电脑⑶里。
2. 根据权利要求1所述的一种电缆外径在线SPC检测和数据采集方法，其特征在于，所 述电脑⑶与有声报警灯（10)电连接，当电脑⑶接收到的外径值超出标准值的±0. 1mm 时，电脑（8)自动停止整条生产线，同时停止外径值的数据保存，并通过有声报警灯（10)发 出警报。
3. 根据权利要求2所述的一种电缆外径在线SPC检测和数据采集方法，其特征在于，所 述电脑⑶与牵引机构（11)电连接， 当电脑（8)接收到外径值在标准值与标准值-0. 1mm之间超过5个时，电脑（8)控制牵 引机构（11)减小牵引速度； 当电脑（8)接收到外径值在标准值与标准值+0. 1mm之间超过5个时，电脑（8)控制牵 弓丨机构（11)加快牵引速度。
4. 根据权利要求2所述的一种电缆外径在线SPC检测和数据采集方法，其特征在于，所 述电脑（8)与塑料押出机（12)电连接， 当电脑（8)接收到外径值在标准值与标准值-0. 1mm之间超过5个时，电脑（8)控制塑 料押出机（12)加快挤出速度； 当电脑（8)接收到外径值在标准值与标准值+0. 1mm之间超过5个时，电脑（8)控制塑 料押出机（12)减小挤出速度。
5. 根据权利要求3或4所述的一种电缆外径在线SPC检测和数据采集方法，其特征在 于，所述电缆生产的运行速度为180m/min-220m/min。
【文档编号】G01B11/10GK104215189SQ201410431754
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2014年8月28日
【发明者】季开元 申请人:昆山勃盛电子有限公司