電阻電容外觀自動檢測機(jī)技術(shù)研究

李藝華

摘要：電阻電容的外觀檢測，目前基本是由人工完成，存在開卷難，計數(shù)抽樣繁瑣，檢測不精確，復(fù)卷難等問題。而電阻電容外觀自動檢測機(jī)能自動完成開卷，抽檢，復(fù)卷等工作，無需人工參與，實現(xiàn)全自動檢測，不但節(jié)省人力，而且檢測結(jié)果精確，能夠大大提高檢測的效率，節(jié)省生產(chǎn)成本同時也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電阻、電容 外觀檢測 開卷 計數(shù)抽樣 張力 PID

中圖分類號：TM934 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）07-0112-01

1 問題的提出及成因

電阻電容的體積小，生產(chǎn)出來會粘在膠帶上，卷成一卷，貼條碼存放。入庫前要對產(chǎn)品外觀抽檢。目前是由人工開卷目測，將結(jié)果錄入電腦并復(fù)卷。此方法耗費大量的人力和時間，并經(jīng)常因人為因素導(dǎo)致檢測不準(zhǔn)確。

2 設(shè)計方案及原理

2.1 驅(qū)動及檢測裝置

針對人工檢測的困難，我們設(shè)計了電阻電容外觀自動檢測機(jī)。開復(fù)卷各用1套伺服電機(jī)，在開復(fù)卷間加入1套伺服電機(jī)牽引。抽樣計數(shù)方面，我們用光纖傳感器和PLC的高速計數(shù)器計數(shù)。產(chǎn)品檢測方面，我們用視覺產(chǎn)品CCU檢測。抽檢結(jié)果錄入，我們用PLC和PC配合進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入。

2.2 檢測流程

使用電子電容外觀自動檢測機(jī)（如圖1），工人用掃碼槍對該卷產(chǎn)品掃碼，得到的信息傳給PLC，PLC通過以太網(wǎng)發(fā)送到PC，PC從信息庫內(nèi)得到產(chǎn)品詳細(xì)信息反饋給PLC。PLC控制開卷、牽引、復(fù)卷伺服動作。光纖傳感器和PLC配合進(jìn)行計數(shù)，將產(chǎn)品送至CCD下方，由CCD拍照檢測。CCD將檢測結(jié)果發(fā)送給PLC，PLC再通過以太網(wǎng)反饋給PC，并錄入數(shù)據(jù)庫。

3 技術(shù)難點分析

3.1 如何將需抽檢的產(chǎn)品停在鏡頭之下

假設(shè)需要將第N個產(chǎn)品停止在CCD下方檢測。使用CJ2M-MD211高速計數(shù)功能，計算當(dāng)前產(chǎn)品的個數(shù)，當(dāng)計數(shù)值為N-5時，控制伺服電機(jī)前提前減速，這樣就能有效防止過沖，當(dāng)計數(shù)值為N時立即停止伺服。

3.2 如何控制電機(jī)速度，使得膠帶不被拉斷

我們在開復(fù)卷之間加入張力傳感器，通過控制開復(fù)卷的速度，保持膠帶張力在允許范圍內(nèi)。

開復(fù)卷電機(jī)速度=基準(zhǔn)給定速度+速度補(bǔ)償

基準(zhǔn)速度：

開復(fù)卷卷筒半徑是變化的。要保持開復(fù)卷線速度一致，需要不斷調(diào)整開復(fù)卷的角速度。根據(jù)公式：

v=w*r

v為線速度 w為角速度 r為卷筒半徑

牽引電機(jī)的輥徑是不變的，假設(shè)它的輥徑為R.在T1時刻我們記錄牽引電機(jī)的脈沖數(shù)為P1，開卷電機(jī)的脈沖數(shù)為M1，在T2時刻我們記錄牽引電機(jī)的脈沖數(shù)為P2，開卷電機(jī)的脈沖數(shù)為M2，則有T1至T2時間段內(nèi)，開卷的長度和牽引的長度均為L：

L=2R*（P2-P1）*pi/n1= 2r1*（M2-M1）*pi/n2

n1為牽引電機(jī)轉(zhuǎn)動一圈的脈沖數(shù)，r1為開卷卷筒實時半徑，n2為開卷電機(jī)轉(zhuǎn)動一圈的脈沖數(shù)

則有： r1=R*n2*（P2-P1）/（n1*（M2-M1））

同理也可以求得復(fù)卷卷筒實時半徑r2。

根據(jù)v=w*r ，我們實時調(diào)整開復(fù)卷轉(zhuǎn)速達(dá)到基準(zhǔn)速度v。

速度補(bǔ)償：

速度補(bǔ)償為張力反饋和給定張力的PID運算結(jié)果，只作微調(diào)的作用。

根據(jù)離散化PID公式：

我們采用了離散化增量型算法：

IF Start THEN

IF start and i=0.00 THEN

Last_error：=0.00；

Pre_error：=0.00；

Last_Uk：=0.00；

END_IF

Error：=SV-PV；

A：=Kp+Kp*T/Ti+Kp*Td/T；

B：=Kp+2.0*Kp*Td/T；

C：=Kp*Td/T；

Delta_U：=A*Error-B*Last_error+C*Pre_error；

Pre_error：=Last_error；

Last_error：= Error

UK：=Last_UK+ Delta_U；

Last_UK：= UK；

I：=I+0.01；

ELSE

I：=0.00；

UK：=0.00；

END_IF；

4 結(jié)語

電阻電容外觀自動檢測機(jī)的應(yīng)用，能夠有效的解決工人在放卷、復(fù)卷、檢測過程中遇到

的困難，節(jié)省人力，提高檢測效率和檢測精度。本文的技術(shù)研究分析，為電阻電容外觀自動檢測設(shè)備提供了借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]喻宏斌，宋信之.紙廠收卷·放卷張力的控制[J].自動化儀表，1998.