条码印刷质量智能检测系统的制作方法

本发明属于印刷检测设备技术领域，涉及一种条码印刷质量智能检测系统。

背景技术：

随着我国自动化水平的逐步提升以及人工成本的不断增高等问题，打印条码的检测问题日益凸显，人工检测不仅投入成本高，而且检测效率和检测精准率较低，人工检测的主观性也会直接影响检测结果。市场上一些设备实现了条码的自动化检测，但未提出针对条码递增递减生产规律、不同组别的检测功能，以及针对不同打印格式条码模板自学习功能等。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种条码印刷质量智能检测系统，解决现有条码印刷检测时无法对条码递增递减打印生产规律、不同组别条码进行检测的问题。

本发明所采用的技术方案是，条码印刷质量智能检测系统，包括主控系统单元、成像系统单元、放卷伺服系统单元、收卷伺服系统单元、不合格品标记单元和下柜体；

下柜体为顶部为水平的顶板，顶板中心处垂直固定有立板；主控系统单元包括工控机、显示器、plc控制器、光电传感器、供配电单元、开关、报警器和指示灯；成像系统单元包括相机、光源控制器、光源、成像面板、相机调整机构和光源调整机构；放卷伺服系统单元包括第一伺服驱动器、第一伺服电机、第一减速机、第一联轴器、第一膨胀轴、第一挡板和第一导辊；收卷伺服系统单元包括第二伺服驱动器、第二伺服电机、第二减速机、第二联轴器、第二膨胀轴、第二挡板和第二导辊；不合格品标记单元安装在靠近包括电磁锁、标记板、标记笔和连接套；

plc控制器、光电传感器、供配电单元和开关通过紧固件安装在下柜体的正面，显示器、报警器和指示灯通过紧固件安装在下柜体的背面，工控机安装在下柜体内部，工控机与成像系统单元、光电传感器、开关、报警器、电磁锁、放卷伺服单元、收卷伺服单元、显示器控制连接。

本发明的特征还在于，

第一伺服驱动器通过紧固件安装在下柜体内，立板背面一侧的第一伺服电机与第一减速机通过紧固件进行连接，第一减速机通过第一联轴器与立板正面一侧的第一膨胀轴使用紧固件连接，第一膨胀轴通过紧固件与立板进行连接，第一挡板与第一膨胀轴通过紧固件进行连接，第一导辊安装在第一膨胀轴内侧的立板上；第二伺服驱动器通过紧固件安装在下柜体内，立板背面另一侧的第二伺服电机与第二减速机通过紧固件进行连接，所述第二减速机通过第二联轴器与立板正面另一侧的第二膨胀轴使用紧固件连接，第二膨胀轴通过紧固件与立板进行连接，第二挡板与第二膨胀轴通过紧固件进行连接，第二导辊安装在第二膨胀轴内侧的立板上。

进一步，光源控制器安装在下柜体的正面，相机通过相机调整机构设置在立板正面上部，光源调整机构安装在相机下方，光源设置在光源调整机构上通过光源调整机构调节光源光照角度以及光源高度，成像面板通过紧固螺钉安装在光源调整机构下方，成像面板与立板垂直，光电传感器安装在成像面板与第一导辊之间；电磁锁通过紧固件安装在立板上，标记笔通过连接套与电磁锁使用紧固件连接，标记板通过紧固件水平安装在标记笔下方的立板上，标记板位于第二导辊与成像面板之间。

进一步，第一伺服驱动器通过工控机和plc控制器的控制实现对第一伺服电机的运动控制，第二伺服驱动器通过工控机和plc控制器的控制实现对第二伺服电机的运动控制。

进一步，供配电单元为主控系统单元、成像系统单元、放卷伺服系统单元、收卷伺服系统单元和不合格品标记单元供电。

本发明的有益效果是，可以实现高速全检，可以降低生产成本和人工劳动强度，提高劳动效率和检测准确率，具有手动检测和自动检测功能，并解决了条码递增递减打印生产规律、不同组别条码的检测问题，并具有针对不同打印格式条码模板自学习，不合格品标记功能，具有较强的通用性，将极大提升条码自动化检测水平。

附图说明

图1是本发明条码印刷质量智能检测系统的原理框图；

图2是本发明条码印刷质量智能检测系统的前侧结构示意图；

图3是本发明条码印刷质量智能检测系统的后侧结构示意图。

图中，1.主控系统单元，2.成像系统单元，3.放卷伺服系统单元，4.收卷伺服系统单元，5.不合格品标记单元，6.顶板，7.立板，8.下柜体；

1-1.工控机，1-2.显示器，1-3.plc控制器，1-4.光电传感器，1-5.供配电单元，1-6.开关，1-7.报警器，1-8.指示灯；

2-1.相机，2-2.光源控制器，2-3.光源，2-4.成像面板,2-5.相机调整机构，2-6.光源调整机构；

3-1.第一伺服驱动器，3-2.第一伺服电机，3-3.第一减速机，3-4.第一联轴器，3-5.第一膨胀轴，3-6.第一挡板，3-7.第一导辊；

4-1.第二伺服驱动器，4-2.第二伺服电机，4-3.第二减速机，4-4.第二联轴器，4-5.第二膨胀轴，4-6.第二挡板，4-7.第二导辊；

5-1.电磁锁，5-2.标记板，5-3.标记笔，5-4.连接套。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

本发明条码印刷质量智能检测系统，如图1-图3所示，包括主控系统单元1、成像系统单元2、放卷伺服系统单元3、收卷伺服系统单元4、不合格品标记单元5和下柜体8；

下柜体8为顶部为水平的顶板6，顶板6中心处垂直固定有立板7；主控系统单元1包括工控机1-1、显示器1-2、plc控制器1-3、光电传感器1-4、供配电单元1-5、开关1-6、报警器1-7和指示灯1-8；所述成像系统单元2包括相机2-1、光源控制器2-2、光源2-3、成像面板2-4、相机调整机构2-5和光源调整机构2-6；放卷伺服系统单元3包括第一伺服驱动器3-1、第一伺服电机3-2、第一减速机3-3、第一联轴器3-4、第一膨胀轴3-5、第一挡板3-6和第一导辊3-7；收卷伺服系统单元4包括第二伺服驱动器4-1、第二伺服电机4-2、第二减速机4-3、第二联轴器4-4、第二膨胀轴4-5、第二挡板4-6和第二导辊4-7；所述不合格品标记单元5安装在靠近包括电磁锁5-1、标记板5-2、标记笔5-3和连接套5-4；

plc控制器1-3、光电传感器1-4、供配电单元1-5、开关1-6和指示灯1-8通过紧固件安装在下柜体8的正面，显示器1-2和报警器1-7通过紧固件安装在下柜体8的背面，工控机1-1安装在下柜体8内部，工控机1-1与成像系统单元2、光电传感器1-4、开关1-6、报警器1-7、指示灯1-8、电磁锁5-1、放卷伺服单元3、收卷伺服单元4、显示器1-2控制连接。

第一伺服驱动器3-1通过紧固件安装在下柜体8内，立板7背面一侧的第一伺服电机3-2与第一减速机3-3通过紧固件进行连接，第一减速机3-3通过第一联轴器3-4与立板7正面一侧的第一膨胀轴3-5使用紧固件连接，第一膨胀轴3-5通过紧固件与立板7进行连接，第一挡板3-6与第一膨胀轴3-5通过紧固件进行连接，第一导辊3-7安装在第一膨胀轴3-5内侧的立板7上；第二伺服驱动器4-1通过紧固件安装在下柜体8内，立板7背面另一侧的第二伺服电机4-2与第二减速机4-3通过紧固件进行连接，所述第二减速机4-3通过第二联轴器4-4与立板7正面另一侧的第二膨胀轴4-5使用紧固件连接，第二膨胀轴4-5通过紧固件与立板7进行连接，第二挡板4-6与第二膨胀轴4-5通过紧固件进行连接，第二导辊4-7安装在第二膨胀轴4-5内侧的立板7上。

光源控制器2-2安装在下柜体8的正面，相机2-1通过相机调整机构2-5设置在立板7正面上部，光源调整机构2-6安装在相机1下方，光源2-3设置在光源调整机构2-6上通过光源调整机构2-6调节光源光照角度以及光源高度，成像面板2-4通过紧固螺钉安装在光源调整机构2-6下方，成像面板2-4与立板7垂直，光电传感器1-4安装在成像面板2-4与第一导辊3-7之间；电磁锁5-1通过紧固件安装在立板7上，所述标记笔5-3通过连接套5-4与电磁锁5-1使用紧固件连接，所述标记板5-2通过紧固件水平安装在标记笔5-3下方的立板7上，标记板5-2位于第二导辊4-7与成像面板2-4之间。

第一伺服驱动器3-1通过工控机1-1和plc控制器1-3的控制实现对第一伺服电机3-2的运动控制，第二伺服驱动器4-1通过工控机1-1和plc控制器1-3的控制实现对第二伺服电机4-2的运动控制。

供配电单元1-5为主控系统单元1、成像系统单元2、放卷伺服系统单元3、收卷伺服系统单元4和不合格品标记单元5供电。

本发明中，供配电单元1-5为整个系统的电气部件进行供配电，并由指示灯1-8的指示灯进行供电指示。调节成像系统单元2的光源控制器2-2，使成像系统单元2的光源亮到合适度达，为成像系统单元2的相机2-1图像采集提供良好的光照条件。开关1-6的开关结合plc控制器1-3用以实现系统供电和伺服单元启动等功能，系统供电后，通过显示器1-2对软件界面条码组别、生产规律、标记使能和触发使能等参数进行设定后，启动收卷伺服单元4和放卷伺服单元3，plc控制器1-3根据设定的条码组别参数对被检条码进行检测计数，当检测到的条码数量达到设定条码组别数量时，plc控制器1-3控制收卷伺服单元4和放卷伺服单元3停止运行，然后发送成像系统单元2的相机2-1进行图像采集，工控机1-1通过成像系统单元2的相机2-1通信实现图像采集，通过工控机1-1配置软件处理后给出判定结果，若判定结果为ng，当标记功能使能时，则plc控制器1-3控制电磁锁5-1使标记笔5-3动作，对该组条码进行标记，用于后续质量跟踪，当报警功能使能时，则plc控制器1-3控制收卷伺服单元4和放卷伺服单元3停止运行，并控制报警器1-7进行报警。若判定结果为ok，则plc控制器1-3控制收卷伺服单元4和放卷伺服单元3继续运行进行下一组条码的检测。

主控系统单元1结合plc控制器1-3、工控机1-2和显示器1-2等部件主要完成整个系统的逻辑控制、检测条码计数、图像处理及检测结果判断、控制参数设定和检测数据信息显示等；成像系统单元2通过配置的相机2-1和光源2-2，用以完成对被检条码的图像信息采集；收放卷伺服系统单元通过伺服驱动器、伺服电机、减速机和膨胀轴等用以完成被检条码的安装和传送，为图像采集和不合格品标记提供前提条件。

相机调整机构2-5具有固定在立板7上的竖直的滑槽，相机2-1底部通过滑块沿相机调整机构2-5的滑槽上下滑动，以调整相机2-1与被检条码距离，以改变成像物距。光源调整机构2-6包括通过上下两个紧固螺栓和结构件安装在第一导辊3一侧的立板7上的竖轴及两个平行的横轴，两个横轴的一端均套有通过螺栓可调节与横轴松紧的套件，两个横轴另一端上分别套有光源2-3，两个横轴通过调整其套件的顶部和底部的螺栓松紧，即可使得两个横轴转动角度，进而调整光源2-3朝向成像面板2-4的角度；两个横轴一端的套件侧面均与竖轴上的固定件连接，固定件正面和背面的螺栓通过旋动，可以调整固定件沿竖轴上下滑动，进而使得与固定件连接的两个横轴也沿竖轴上下滑动，因此实现了光源2-3的高度调节。光源控制器2-2控制调节光源2-3的亮度，使得在成像时，通过调整相机2-1的高度，调整光源2-3的亮度、高度及角度，以方便采集符合要求的图像传送至工控机1-1处。

供配电单元1-5为整个系统提供电源，并具有过电流等保护功能.开关1-6完成系统启动和停止，以及相应指示功能。报警器1-7用于设备异常或者不合格品报警停机。光电传感器1-4用于检测条码计数，根据设定组别控制放卷伺服系统单元3和收卷伺服系统单元4的启停，为图像采集提供条件。工控机1-1用于图像进行处理判定，并通过显示器2-2对检测结果进行统计显示。显示器1-2还用于检测生产规律、组别等参数设定，以及不同打印格式条码模板学习设定等。

第一伺服驱动器3-1根据工控机1-1和plc控制器1-3的控制设定和控制逻辑实现对第一伺服电机3-2的运动控制，第一挡板3-5和第一导辊3-7用以保证被检条码传送的平稳性和线性度。第二伺服驱动器4-1根据工控机1-1和plc控制器1-3的控制设定和控制逻辑实现对第二伺服电机4-2的运动控制，第二挡板4-5和第二导辊4-7用以保证被检条码传送的平稳性和线性度。

本发明检测过程如下：首先将待检条码卷安装到放卷伺服系统单元3的第一膨胀轴3-5上，条码卷一侧紧靠第一挡板3-6，然后将条码穿过第一导辊3-7，拉至光电传感器1-4，通过成像面板2-4穿至第二导辊4-7，最后固定安装到第二膨胀轴4-5空卷芯上。

安装完毕后，启动设备，通过显示器1-2在上位机软件上进行检测参数设定，具体包括条码递增递减生产规律、条码组别和各检测缺陷阈值、以及标记和报警是否使能，手动检测或者自动检测相关参数等。

若手动检测，则由人工将每组条码手动放置到成像面板2-4，通过手动进行图像采集进行条码检测，若自动检测，则通过检测软件启动检测，并通过开关启动放卷伺服系统单元3和收卷伺服系统单元4，进行自动传送，光电传感器1-4对每组条码的数量进行计算，根据组别设定数量，控制设备停止，并由plc控制器1-3触发相机2-1进行图像采集，并发送至工控机1-1进行图形处理判定，并输出判定结果。

使用报警功能进行时，当报警器1-7报警停机，若不合格标记进行了使能，则当设备检测到不合格条码时，由plc控制器控制电磁锁5-1带动标记笔5-3动作，实现标记。对于不同打印格式比如组别发生变化、字体字号发生变化等的条码，通过字库，进行模板自学习训练，模板学习完成后就可以通过该设备进行该种条码的检测。

本发明的软件结合采集条码图片，通过设定递增递减生产规律，能够对不符合生产规律的条码进行识别判定，符合生产规律条码则为合格品，不符合规律条码则为不合格品。设备检测时，系统软件需要设定条码组别,当采集的图片条码组别经检测不符合设定要求，则改组条码为不合格品。另外，不同打印条码可能存在字体、字号或者组别等不同情况，只需对合格样本进行学习，即可进行后续该种类型条码的检测。具有较强的通用性，将极大提升条码自动化检测水平。

本发明通过相机进行非接触检测，实现条码高速高精度全检，通用性好，可以有效减少设备投入，极大地提高检测效率，而且不合格品标记功能为后续质量跟踪提供了极大的便利；具有条码递增递减打印生产规律、不同组别条码的检测功能，并具有针对不同打印格式条码模板自学习，不合格品标记功能，通用性好，检测精度高、检测速度快等特点，能够满足条码大批量检测技术需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。