镀锡板制耳率检测系统的制作方法

本发明涉及一种镀锡板制耳率检测系统。

背景技术：

随着生产技术的发展与进步，镀锡板被广泛使用于食品和饮料领域，诸如啤酒和饮料的易拉罐、食品罐头、食品包装瓶盖等。由于食品质量的高要求，对镀锡板的品质检验也提出了更高的检测要求。制耳率就是镀锡板品质的重要指标之一，其是反映镀锡板塑形平面各向异性性能的重要指标。

目前，市场上镀锡板制耳率检测仪有二种。一是采用位移传感器检测制耳率，采用一个直径约0.8cm的小滚轮在镀锡板样品上滚一周，随着镀锡板样品表面高与低的变化，小滚轮上下位置发生变化，位移传感器根据小滚轮的上下位置，检测出镀锡板样品表面各点的高度；然后计算机系统根据位移传感器的检测信息计算出镀锡板样品的制耳率。该制耳率检测仪存在以下不足：小滚轮无法检测到样品凹的底部，存在检测误差；小滚轮对样品有一个压力，样品容易倾斜，引起检测误差。二是采用视觉系统检测的全自动制耳率检测仪，其工作原理在一个检测转台上同时安装放置样品的转动平台、固定样品的三个固定销和旋转样品的转动机构，样品放到转动平台后，三个固定销将样品夹住，然后转动机构驱动转动平台转动一周，通过视觉系统检测出样品一周表面各点的高度，计算机系统再根据样品各点高度计算出样品制耳率。这种全自动制耳率检测仪存在以下不足：三个固定销由于受到转动平台直径的限制，其有效行程比较小，有效行程无法满足所有样品的要求，样品检测前，首先需手工调节三个固定销位置，再进行样品检测，这样一来，增加了手工调节三个固定销的麻烦，并且由于手工调节固定销时，可能存在三个固定销位置不一致情况，使样品不是很对中，甚至造成样品夹歪，引起检测误差。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种镀锡板制耳率检测系统，本系统采用光学定位、光学检测实施镀锡板制耳率检测，克服了传统检测仪的缺陷，有效提高了制耳率检测的效率和精度，准确反映镀锡板塑形平面各向异性性能。

为解决上述技术问题，本发明镀锡板制耳率检测系统包括检测模块、光学视觉模块、微处理模块和PLC控制装置；

所述检测模块包括旋转平台、样品平台、X线性模组、Y线性模组和失电型磁块，所述旋转平台驱动所述样品平台转动，所述X线性模组和Y线性模组设于所述样品平台底面用于位于样品平台顶面的样品位置对中，所述失电型磁块设于所述样品平台底面用于位于样品平台顶面的样品吸附；

所述PLC控制装置分别控制所述旋转平台均匀平稳地旋转、所述X线性模组、Y线性模组均匀平稳地移动、所述失电型磁块的通电和失电；

所述光学视觉模块包括高精度相机、光学测距器、基准杆和发光板，所述高精度相机、光学测距器和发光板设于所述样品平台周边并且高精度相机与发光板相向布置，所述基准杆设于所述样品平台侧边；

所述微处理模块控制所述高精度相机、光学测距器和发光板的动作并且接收所述高精度相机和光学测距器的拍摄信息和测距信息，所述微处理模块与PLC控制装置双向通讯连接。

进一步，所述光学测距器是四个并且分别围绕所述样品平台呈90°角布置。

进一步，所述旋转平台旋转一周的时间为36秒。

进一步，所述样品平台是直径为12cm的圆形平台。

由于本发明镀锡板制耳率检测系统采用了上述技术方案，即本系统包括检测模块、光学视觉模块、微处理模块和PLC控制装置；检测模块由旋转平台、样品平台、X线性模组、Y线性模组和失电型磁块构成，旋转平台驱动样品平台转动，PLC控制装置分别控制旋转平台旋转、X线性模组、Y线性模组移动以及失电型磁块的通电和失电；光学视觉模块由高精度相机、光学测距器、基准杆和发光板构成并且设于样品平台周边；微处理模块控制高精度相机、光学测距器和发光板的动作并且接收拍摄信息和测距信息，微处理模块与PLC控制装置双向通讯连接。本系统采用光学定位、光学检测实施镀锡板制耳率检测，克服了传统检测仪的缺陷，有效提高了制耳率检测的效率和精度，准确反映镀锡板塑形平面各向异性性能。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明镀锡板制耳率检测系统的原理框图；

图2为本系统中检测模块和光学视觉模块的布置图。

具体实施方式

实施例如图1和图2所示，本发明镀锡板制耳率检测系统包括检测模块1、光学视觉模块2、微处理模块3和PLC控制装置4；

所述检测模块1包括旋转平台11、样品平台12、X线性模组13、Y线性模组14和失电型磁块15，所述旋转平台11驱动所述样品平台12转动，所述X线性模组13和Y线性模组14设于所述样品平台12底面用于位于样品平台12顶面的样品5位置对中，所述失电型磁块15设于所述样品平台12底面用于位于样品平台12顶面的样品5吸附；

所述PLC控制装置4分别控制所述旋转平台11均匀平稳地旋转、所述X线性模组13、Y线性模组14均匀平稳地移动、所述失电型磁块15的通电和失电；

所述光学视觉模块2包括高精度相机21、光学测距器22、基准杆23和发光板24，所述高精度相机21、光学测距器22和发光板24设于所述样品平台12周边并且高精度相机21与发光板24相向布置，所述基准杆23设于所述样品平台12侧边；

所述微处理模块3控制所述高精度相机21、光学测距器22和发光板24的动作并且接收所述高精度相机21和光学测距器22的拍摄信息和测距信息，所述微处理模块3与PLC控制装置4双向通讯连接。

优选的，所述光学测距器22是四个并且分别围绕所述样品平台12呈90°角布置。

优选的，所述旋转平台11旋转一周的时间为36秒。

优选的，所述样品平台12是直径为12cm的圆形平台。

在镀锡板制耳率检测时，首先将样品放置于样品平台上，采用光学测距器检测样品位置，样品位置信号传送到微处理模块，微处理模块进行位置模型计算，计算出样品对中信息，随后将样品对中信息传送给PLC控制装置，PLC控制装置分别控制X线性模组和Y线性模组平稳移动，直到样品对中。接着PLC控制装置使失电性磁块具有磁性而将样品吸牢，同时通过旋转平台驱动样品平台均匀平稳地旋转一周。期间，光学视觉模块的高精度相机在样品旋转过程中对样品进行360度逐点检测表面高度并将检测信息传输至微处理模块。微处理模块将光学视觉模块检测出的样品表面高度进行逐点扫描并且绘制曲线，并计算出样品制耳率。最终PLC控制装置使失电性磁块失磁，即可取走样品平台上的检测样品，完成样品制耳率检测全过程。本系统从样品开始检测至完成检测全过程，皆为全自动运行状态，无需检测人员对设备进行操作干预。

本系统中检测模块的作用是对样品进行定位，并实现均匀平稳地旋转。旋转平台在PLC控制装置的控制下均匀平稳旋转，其旋转速度可控，初始速度设为每旋转一周为36秒，PLC控制装置使旋转平台有高精度初始位，以保证每次旋转的位置一致性。X线性模组和Y线性模组负责样品对中，样品位置由光学测距器检测，微处理模块计算而成。微处理模块将样品位置信息传输给PLC控制装置，PLC控制装置根据样品位置信息驱动X线性模组和Y线性模组平移，直至样品对中。样品平台为圆形，上表面平整光滑，直径为12cm，用于放置样品。失电性磁块的作用为固定样品，失电性磁块安装于样品平台底面，通常情况处于失磁状态，只有旋转平台转动时，样品处于制耳率检测过程中，失电性磁块才具有磁性，从而将样品牢牢吸住。

本系统中光学视觉模块有二方面作用。一是测量样品位置，为样品对中提供信息。二是测量样品表面高度，为样品制耳率检测提供高度数据。光学视觉模块各部件均固定不动，以保证检测高精度。高精度相机用于在样品旋转过程中快速高精度地拍摄样品图像，再通过微处理模块计算出样品表面高度。发光板的功能是提供高精度相机摄像的照明，以便高精度相机能够快速、清晰、高精度的拍摄样品。基准杆提供高精度相机高度检测的基准位置，因此样品表面的高度信息实际都是相对基准杆而言的，是相对高度，样品表面的实际高度需通过微处理模块转换而成。光学测距器用于样品位置的检测，其可有两种方式，方式一：采用一个光学测距器，将样品转动一周，光学测距器分别检测样品0度、90度、180度和270度四个位置离中心位置距离。方式二：采用四个光学测距器，分别安装在0度、90度、180度和270度位置，四个光学测距器分别检测样品0度、90度、180度和270度位置离中心位置距离。然后，将样品四个位置的距离信号输送到微处理模块，微处理模块根据0度和180度样品位置离中心位置偏差，通过PLC控制装置控制Y线性模组移动，直至样品Y轴方向对中；同样，微处理模块根据90度和270度样品位置离中心位置偏差，通过PLC控制装置控制X线性模组移动，直至样品X轴方向对中，最终实现样品完全对中。

本系统中PLC控制装置有三方面作用，其一是控制X线性模组和Y线性模组均匀平稳地移动，实现样品对中；其二是控制旋转平台均匀平稳地旋转，为高精度相机对样品360度逐点拍摄创造条件；其三是控制失电性磁块通电和失电，即失电性磁块无磁性和有磁性，实现样品松开和吸住功能。

本系统中微处理模块有五大功能。功能一为样品管理，用户可预先录入样品代码，检测时可自由选取样品代码，使样品代码与制耳率检测数据成一一对应关系；功能二为样品对中，微处理模块接受来自光学测距器的距离信号，并对距离信号进行位置计算，形成对中指令传输给PLC控制装置，通过PLC控制装置驱动X线性模组和Y线性模组平移，实现样品对中；功能三为旋转平台的旋转，微处理模块根据预先设置好的旋转平台的旋转参数，形成控制指令，传输给PLC控制装置，通过PLC控制装置驱动旋转平台均匀平稳地旋转。功能四为样品表面的高度拍摄，微处理模块控制高精度相机按预先设定的拍摄速度进行样品逐点图像拍摄，同时接受高精度相机的样品逐点图像信号，将图像信号转换成高度信息。功能五为制耳率检测数据管理，微处理模块对样品表面高度进行处理，计算出最大值、最小值、平均值、制耳率、波峰数和波谷数并且绘制曲线，同时进行数据的储存及传输管理。

本系统采用光学定位、光学检测的方式实施镀锡板制耳率检测，不会施加压力给样品引起样品倾斜，也不存在样品凹的底部检测不到的情况，解决了采用位移传感器检测的制耳率检测仪存在的不足。同时，本系统采用光学法全自动定位样品，无样品固定销，消除了全自动制耳率检测仪手工调节样品固定销的问题，也解决了样品对中和样品夹歪的问题。因此，本系统可准确高效地进行镀锡板制耳率的指标检测，有效提高了制耳率检测精度，准确反映镀锡板塑形平面各向异性性能。