一种线扫图像采集系统和剔除装置的同步方法与流程

本发明涉及剔除装置技术领域，具体为一种线扫图像采集系统和剔除装置的同步方法。

背景技术：

在食品生产、轮胎生产等工厂的生产线上，需要使用x光设备自动检测生产线上的异物(金属等颗粒)，并准确定位这些异物然后自动剔除，这需要检测设备和剔除器严密配合，同步工作。目前市场上大多数检测设备和剔除器之前的动作配合相对简单，仅仅是在检测设备检测到异物后，根据预先设置的延时时间触发剔除器动作。这类简单的动作配合方式，只能用于生产线定速情况下的粗略大区域剔除(产品并排在生产线输送时，剔除次品的同时也会剔除次品附近的良品)，无法用于变速生产线上的精确小区域剔除。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种线扫图像采集系统和剔除装置的同步方法，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：一种线扫图像采集系统和剔除装置的同步方法,包括传输带、x光线扫描探测器、工业电脑、plc和剔除器，所述传输带上安装有传送电机，所述传输带正上方设有四个位置点，分别为p1点、p2点、p3点和p4点，且相邻两个位置点距离一致，所述x光线扫描探测器安装在p1点，所述p1点前端还设置区域a，且区域a的长度与p1点、p2点之间的长度一致；所述x光线扫描器通过高速通信接口连接工业电脑，p4点处安装有剔除器，所述工业电脑通过串口通信接口连接plc，所述plc分别连接剔除器和编码器，所述编码器信号连接传送电机和x光线扫描探测器。

优选的，一种线扫图像采集系统和剔除装置的同步方法，包括以下步骤：

a、取p1点位置的时刻为t1时刻，在t1时刻，x光线扫描探测器开始根据编码器触发信号扫描，此时区域a的前端开始经过x光线扫描探测器正下方；

b、t2时刻，区域a末端离开p1点,x光线扫描探测器扫描了q次，完成一幅图像的扫描，并在此刻向plc发送一个脉冲信号，plc开始从0开始对编码器脉冲信号开始计数，用符号c表示该值；

c、输送带继续输送，系统要确保在区域a前端进入p3位置前，完成区域a的图像识别并完成异物坐标发送，否则系统无法正常运行；异物坐标以(xn，yn)表示，其中xn表示异物中心在区域a内距离区域a的前端为t个脉冲，yn表示异物在区域a内在传输线上的左右相对位置，yn用于剔除器在皮带上方做垂直于x方向的移动；

d、在plc的脉冲计数值c等于(k-l)*q/l+xn时，异物移动到剔除器正下方，剔除器在根据yn做相应移动即可对准异物进行剔除。

优选的，所述plc工作流程如下：

a、plc通电开机；

b、假设实际情况下最多用到10个编码器脉冲计数值，在plc软件内开辟编号为1-10的10个内存空间用于存储10个独立的编码器脉冲计数值，并初始化为-1，plc编码器计数器设为0；

c、若检测到x光线扫描探测器有同步脉冲，则从编号1开始查找第一个计数值小于0的值，并设为0；

d、若未检测到，则读取plc编码器寄存器，设该值为m；

e、将所有大于或等于0的计数值都加上m，并将plc编码器寄存器设为0；

f、检查所有计数值是否有计数值等于(k-l)*q/l+xn，若有，则执行剔除操作；若没有，则将所有大于k*q/l的计数值都设为-1，之后，返回步骤c。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构原理简单，智能化程度高，可在生产线变速运行甚至有频繁启停的工况下，准确定位异物并自动剔除，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明区域a前进后示意图；

图3为本发明流程图；

图4为本发明plc工作流程图。

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1-4，本发明提供一种技术方案：一种线扫图像采集系统和剔除装置的同步方法,包括传输带1、x光线扫描探测器2、工业电脑3、plc4和剔除器5，所述传输带1上安装有传送电机6，所述传输带1正上方设有四个位置点，分别为p1点、p2点、p3点和p4点，且相邻两个位置点距离一致，为长度l，p1点至p4点之间的长度为k；所述x光线扫描探测器2安装在p1点，所述p1点前端还设置区域a，且区域a的长度与p1点、p2点之间的长度一致；所述x光线扫描探测器2通过高速通信接口7连接工业电脑3，p4点处安装有剔除器5，所述工业电脑3通过串口通信接口8连接plc4，所述plc4分别连接剔除器5和编码器9，所述编码器9信号连接传送电机6和x光线扫描探测器2。

其中，长度l的选取：受图像大小、图像复杂度、计算机实时内存和cpu占用率的影响，计算机做图像识别的时长是一个不恒定的数值；l如果取值太短，虽图片变小计算机识别速度更快，但探测器发出的两个相邻脉冲间距也会相应变短，导致仍有可能出线计算机无法在对应图片进入p4位置前完成图像识别和坐标发送；l若取值太长，留给剔除器提前准备的时间就越短。l的选取要考虑到这个时长的变化也要考虑k的长度，综合选取一个合适的长度值，否则plc无法区分收到的异物坐标是属于哪一张图；长度k的选取：k太短则留给剔除器提前准备的时间就越短，而且也会限制l的取值范围。

本发明中，一种线扫图像采集系统和剔除装置的同步方法，包括以下步骤：

a、取p1点位置的时刻为t1时刻，在t1时刻，x光线扫描探测器开始根据编码器触发信号扫描，此时区域a的前端开始经过x光线扫描探测器正下方；

b、t2时刻，区域a末端离开p1点,x光线扫描探测器扫描了q次，完成一幅图像的扫描，并在此刻向plc发送一个脉冲信号，plc开始从0开始对编码器脉冲信号开始计数，用符号c表示该值；

c、输送带继续输送，系统要确保在区域a前端进入p3位置前，完成区域a的图像识别并完成异物坐标发送，否则系统无法正常运行；异物坐标以(xn，yn)表示，其中xn表示异物中心在区域a内距离区域a的前端为t个脉冲，yn表示异物在区域a内在传输线上的左右相对位置，yn用于剔除器在皮带上方做垂直于x方向的移动；

d、在plc的脉冲计数值c等于(k-l)*q/l+xn时，异物移动到剔除器正下方，剔除器在根据yn做相应移动即可对准异物进行剔除。

本发明中，plc编码器脉冲值计数队列：plc的软件要同时记录多张图片的位置值，所以需要在软件上实现严格根据探测器的同步脉冲清零功能和记录处理多个脉冲计数器值。plc工作流程如下：

a、plc通电开机；

b、假设实际情况下最多用到10个编码器脉冲计数值，在plc软件内开辟编号为1-10的10个内存空间用于存储10个独立的编码器脉冲计数值，并初始化为-1，plc编码器计数器设为0；

c、若检测到x光线扫描探测器有同步脉冲，则从编号1开始查找第一个计数值小于0的值，并设为0；

d、若未检测到，则读取plc编码器寄存器，设该值为m；

e、将所有大于或等于0的计数值都加上m，并将plc编码器寄存器设为0；

f、检查所有计数值是否有计数值等于(k-l)*q/l+xn，若有，则执行剔除操作；若没有，则将所有大于k*q/l的计数值都设为-1，之后，返回步骤c。

综上所述，本发明结构原理简单，智能化程度高，可在生产线变速运行甚至有频繁启停的工况下，准确定位异物并自动剔除，提高了工作效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。