CN104071629A - 在胶带分切机中使用的异物检测方法、异物检测装置及其胶带分切机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了在胶带分切机中使用的异物检测方法、异物检测装置及其胶带分切机。该异物检测方法包括：a)获取预定长度的大胶带的图像数据；b)根据图像数据识别大胶带上的异物；c)当识别出异物时，根据图像数据确定异物的位置和异物的大小；以及d)基于输入信息、异物的位置、以及异物的大小，根据图像数据判定异物在多条小胶带上的分布情况，并将判定结果作为检测结果输出，输入信息包括分切起始位置、小胶带的条数、以及每条小胶带的宽度。通过采用本发明的异物检测方法和异物检测装置，能够提高生产出的小胶带的质量，同时能够提高生产出的小胶带的成品率。

Description

在胶带分切机中使用的异物检测方法、异物检测装置及其胶带分切机

技术领域

本发明涉及用于将宽幅的大胶带分切成窄幅的小胶带的胶带分切机，尤其涉及在胶带分切机中使用的异物检测方法、异物检测装置以及具有该异物检测装置的胶带分切机。

背景技术

对于现有的胶带分切机而言，操作者只能通过目测来识别大胶带上的异物，因此无法识别出大胶带上的所有的异物，从而导致生产出的小胶带的质量不稳定，无法达到客户要求。而且，对于现有的胶带分切机而言，一旦操作者目测到异物，存在有该异物的这部分大胶带所分切而成的小胶带就需要被全部丢弃，从而导致生产出的小胶带的成品率较低。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种在胶带分切机中使用的异物检测方法和异物检测装置，以及具有异物检测装置的胶带分切机。本发明的异物检测方法和异物检测装置能够检测出大胶带上的所有的异物，并且能够准确地判定出异物在分切而成的小胶带上的分布，因此操作者可以准确地丢弃那些存在有异物的小胶带，从而提高了生产出的小胶带的质量，同时提高了生产出的小胶带的成品率。

根据本发明的一个方面，提供了一种在胶带分切机中使用的异物检测方法，该胶带分切机将预定长度的一条大胶带分切成彼此平行的多条小胶带，该异物检测方法包括以下步骤：

a)获取所述预定长度的所述大胶带的图像数据；

b)根据所述图像数据识别所述大胶带上的异物；

c)当识别出所述异物时，根据所述图像数据确定所述异物的位置和所述异物的大小；以及

d)基于输入信息、所述异物的位置、以及所述异物的大小，根据所述图像数据判定所述异物在所述多条小胶带上的分布情况，并将判定结果作为检测结果输出，所述输入信息包括分切起始位置、所述小胶带的条数、以及每条所述小胶带的宽度。

此外，在本发明的异物检测方法中，所述输入信息进一步包括相邻的两条小胶带之间的交界区域的位置，并且在所述步骤d)中，当所述异物位于相邻的两条小胶带之间的所述交界区域内时，判定所述异物同时分布在所述相邻的两条小胶带上。

此外，在本发明的异物检测方法中，所述步骤d)进一步包括按照预定基准，根据所述异物的大小，将所述异物分类成大型异物、中型异物、或者小型异物，并将分类结果作为检测结果输出。

此外，在本发明的异物检测方法中，所述步骤c)进一步包括当识别出所述大胶带上的所述异物时，发出警报。

根据本发明的另一个方面，提供了一种在胶带分切机中使用的异物检测装置，该异物检测装置采用本发明的异物检测方法来检测异物。

通过采用本发明的异物检测方法和异物检测装置，能够提高生产出的小胶带的质量，同时能够提高生产出的小胶带的成品率。

根据本发明的又一个方面，提供了一种胶带分切机，该胶带分切机包括：

图像采集装置，用于采集大胶带的图像数据；以及

与所述图像采集装置连接的本发明的异物检测装置。

此外，在本发明的胶带分切机中，所述图像采集装置包括光源和线照相机。

此外，在本发明的胶带分切机中，所述光源为LED灯。

在本发明的胶带分切机中，通过采用LED灯和线照相机，能够利用光的透光率来准确并且清晰地采集大胶带的图像数据，以便于本发明的异物检测装置能够进行准确的异物检测处理。

附图说明

图1显示根据本发明的胶带分切机的示意图；

图2显示由大胶带分切而成的多条小胶带的实例的示意图；

图3显示根据本发明的第一实施例的在胶带分切机中使用的异物检测方法的流程图；

图4显示异物在第一组小胶带中的四条小胶带上的分布情况的图像实例的示意图；以及

图5显示根据本发明的第二实施例的在胶带分切机中使用的异物检测方法的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图描述根据本发明的各种实施例。

图1显示了根据本发明的胶带分切机100的示意图。如图1所示，胶带分切机100包括光源102、线照相机103、分切刀片104、异物检测装置105、放卷辊106、和卷取辊107。

在胶带分切机100启动之前，操作者通过人工操作，预先将作为生产原料的大卷胶带安装在胶带分切机100的放卷辊106上，并且使得大卷胶带上的大胶带110的前端通过分切刀片104被纵向分切之后，作为多条小胶带120的前端被分别定位在卷取辊107上的多个小胶带轴芯(未图示)上，以便于被卷取成多个小卷胶带。

当胶带分切机100启动时，随着放卷辊106和卷取辊107的转动，大胶带110沿着图1中箭头所指示的方向匀速地移动，并且在分切刀片104处被纵向分切成相应的多条小胶带120。被纵向分切而成的多条小胶带120根据操作者在胶带分切机100启动之前对于小胶带120的前端的人工定位，通过卷取辊107的转动被分别卷绕在卷取辊107上的各自对应的小胶带轴芯上。当卷绕在各个小胶带轴芯上的小胶带120的长度达到预定长度时，胶带分切机100使大胶带110暂停移动。此时，操作者通过人工操作，在横向切割位置101处横向切断多条小胶带120，从而形成多个小卷胶带。

光源102和线照相机103组合在一起构成图像采集装置，用于采集大胶带110的图像数据。光源102和线照相机103处于同一光轴AA’上。光源102被设置在放卷辊106和分切刀片104之间的大胶带110的下方，用于从大胶带110的下面向上照射大胶带110。光源102可以是LED灯。线照相机103被设置在放卷辊106和分切刀片104之间的大胶带110的上方，用于根据光源102发出的光透过大胶带110所产生的光波来采集大胶带110的图像数据。光源102和线照相机103可以位于放卷辊106和分切刀片104之间的任一位置处。当胶带分切机100启动时，光源102和线照相机103随之同步启动，从而在大胶带110沿着箭头指示的方向匀速经过光源102和线照相机103之间的光轴AA’时，逐行扫描大胶带110并采集其图像数据，并且将采集到的图像数据传送到异物检测装置105以进行异物检测处理。

分切刀片104被设置在线照相机103和卷取辊107之间，用于根据生产需要，将匀速经过该分切刀片104的大胶带110纵向分切成预定宽度和预定条数的多条小胶带120。

异物检测装置105与具有光源102和线照相机103的图像采集装置连接，用于获取线照相机103采集到的大胶带的图像数据，并基于获取到的图像数据，采用随后将详细描述的本发明的异物检测方法来检测异物，然后输出检测结果。

因为光源102从大胶带110的下面向上照射大胶带110，因此光源102发出的光透过大胶带110产生光波。当大胶带110上存在有异物时，光源102发出的光透过大胶带110上的异物处所产生的光波的强度不同于(弱于)透过大胶带110本身所产生的光波的强度。线照相机103捕捉该光波并根据捕捉到的光波的强弱以及位置来形成图像数据，以便在形成的图像数据中准确地反映出异物的大小和位置，从而异物检测装置105可以根据该图像数据来进行异物检测处理。

异物检测装置105可以通过显示器(未图示)来显示输出检测结果，也可以通过打印机(未图示)来打印输出检测结果。操作者可以根据异物检测装置105输出的检测结果，有的放矢地丢弃含有异物的那些小胶带，从而提高了作为产品的小胶带的质量，同时提高了作为产品的小胶带的成品率。

根据生产需要，一卷大胶带110可以通过分切刀片104的纵向切割以及通过人工操作的横向切割被分切成具有预定长度的多组小胶带，每组小胶带具有彼此平行的并且具有预定宽度和预定条数的多条小胶带120。可以根据生产需要来预先设定小胶带120的长度、宽度和条数。

图2显示了由大胶带110分切而成的多条小胶带的实例的示意图。如图2所示，根据预先设定的分切起始位置、小胶带的长度、宽度和条数，大胶带110沿着纵向分切线211～215和横向分切线221～223从放卷辊106的外侧开始被依次分切成四组小胶带(即，第一组小胶带R1、第二组小胶带R2、第三组小胶带R3和第四组小胶带R4)，每组小胶带具有从分切起始位置开始依次排列的彼此平行的四条小胶带(即，第一条小胶带S1、第二条小胶带S2、第三条小胶带S3、和第四条小胶带S4)。另外，如图2所示，分切起始位置是从检测基准位置到第一条小胶带S1的纵向分切线211的距离D。

下面将结合图3至图5详细地描述本发明的胶带分切机100中的异物检测装置105采用本发明的异物检测方法来进行异物检测的过程。

第一实施例

图3显示了根据本发明的第一实施例的在胶带分切机100中使用的异物检测方法的流程图。

如图3所示，首先，在步骤S301中，胶带分切机100中的异物检测装置105获取预定长度的大胶带的图像数据。即，以图2所示的大胶带110为例，异物检测装置105从线照相机103接收到的图像数据中获取与第一组小胶带R1、第二组小胶带R2、第三组小胶带R3和第四组小胶带R4分别对应的大胶带的图像数据。

具体地，当胶带分切机100启动时，由光源102和线照相机103构成的图像采集装置随之同步启动。该图像采集装置从大胶带110在胶带分切机100启动时与光轴AA’相交的位置起，并随着大胶带110沿着图1中的箭头所指示的方向的匀速移动，开始逐行扫描并采集大胶带110的图像数据，然后将采集到的图像数据实时地发送给异物检测装置105。

如图1所示，因为在胶带分切机100启动之前，大胶带110通过人工操作被预先安装在胶带分切机100上，所以图像采集装置无法采集到从光轴AA’到卷取辊107的这段胶带的图像数据，从而导致无法识别这段胶带上的异物。为了确保作为产品的小胶带的质量，操作者需要去除由没有采集到图像数据的这段胶带所形成的小胶带。

另外，由于从光轴AA’到卷取辊107的垂直中心轴BB’的距离L1在胶带分切机100安装完成时是已知的，因此，为了去除没有采集到图像数据的这段胶带所形成的小胶带，操作者预先将该距离L1设定在胶带分切机100中。

当卷绕在卷取辊107上的各个小胶带轴芯上的小胶带的长度达到距离L1时，胶带分切机100使大胶带110的移动暂停，以便于操作者能够通过在横向切割位置101处进行横向切断操作，从而丢弃这些小胶带。

在操作者完成横向切断操作之后，胶带分切机100使大胶带110继续沿着图1中箭头所指示的方向移动，图像采集装置继续采集大胶带110的图像数据，然后将采集到的图像数据实时地发送给异物检测装置105，直到卷绕在各个小胶带轴芯上的小胶带120的长度达到预定长度时，胶带分切机100使大胶带110暂停移动，以便于操作者在横向切割位置101处进行横向切断操作。

此时，异物检测装置105从图像采集装置接收到的大胶带的图像数据不仅包括了与第一组小胶带R1相对应的大胶带的图像数据，还包括了从横向切割位置101到光轴AA’的这段距离L2的大胶带的图像数据。由于从横向切割位置101到光轴AA’的距离L2在胶带分切机100安装完成时是已知的，并且被预先存储在异物检测装置105中，因此异物检测装置105可以通过从接收到的大胶带的图像数据之中减去最后接收到的与该距离L相对应的图像数据，来获取与第一组小胶带R1对应的大胶带的图像数据，并将获取到的图像数据作为一个文件存储在异物检测装置105中，以便用于随后的异物检测处理。而被减去的与该距离L2相对应的图像数据将作为与下一组小胶带(即，第二组小胶带R2)的前部对应的大胶带的图像数据。

在操作者完成横向切断操作之后，胶带分切机100使大胶带110继续沿着图1中箭头所指示的方向移动，图像采集装置继续采集大胶带110的图像数据，然后将采集到的图像数据实时地发送给异物检测装置105。异物检测装置105将此时接收到的图像数据与先前被减去的图像数据组合在一起，以便获取与第二组小胶带R2对应的大胶带的图像数据，并将获取到的图像数据作为另一个文件存储在异物检测装置105中。

同理，利用上述相同的方法，获取与第三组小胶带R3对应的大胶带的图像数据以及与第四组小胶带R4相对应的大胶带的图像数据，并以各自对应的文件来存储获取到的图像数据。

下面仅以第一组小胶带R1为例来继续说明接下来的异物检测的过程。第二组小胶带R2、第三组小胶带R3、和第四组小胶带R4的接下来的异物检测过程与第一组小胶带R1的相同，因此在此省略了其相关的说明。

接着，在步骤S302中，异物检测装置105根据获取到的与第一组小胶带R1对应的大胶带的图像数据，来识别与第一组小胶带R1对应的大胶带上的异物。

在异物检测装置105获取到与第一组小胶带R1对应的大胶带的图像数据之后，异物检测装置105采用现有的图像处理器来对该图像数据进行处理，以便利用异物的透光率的不同来识别与第一组小胶带R1对应的大胶带上的异物。

接着，在步骤S303中，当异物检测装置105识别出异物时，异物检测装置105根据图像数据确定该异物的位置和异物的大小。

异物的位置可以是异物在图像上的坐标位置。异物的大小包括异物的长度、宽度和面积的大小。

接着，在步骤S304中，异物检测装置105基于输入信息、异物的位置、以及异物的大小，根据图像数据来判定该异物在第一组小胶带R1中的多条小胶带上的分布情况。输入信息包括分切起始位置、每组中的小胶带的条数、以及每条小胶带的宽度。

如图2所示，分切起始位置是从检测基准位置到第一条小胶带S1的纵向分切线211的距离D。每组中的小胶带的条数可以任意设定，例如，在1～120条的范围内被设定，在本实施例中，将每组中的小胶带的条数设定为四条。每条小胶带的宽度可以任意设定，例如，在3～625mm的范围内被设定。

异物检测装置105采用现有的图像处理器来对图像数据进行处理，以便将包括分切起始位置、每组中的小胶带的条数、以及每条小胶带的宽度的输入信息映射到该图像数据中，从而便于根据经处理后的图像数据来判定异物在第一组小胶带R1中的四条小胶带上的分布情况。

图4显示了异物F1～F3在第一组小胶带R1中的四条小胶带上的分布情况的图像实例的示意图。如图4所示，第一组小胶带R1按照纵向分切线211～215被分切成四条小胶带，即，第一条小胶带S1、第一条小胶带S2、第三条小胶带S3、和第四条小胶带S4。

异物检测装置105根据图4所示的图像，判定异物F1分布在第三条小胶带S3和第四条小胶带S4上；异物F2分布在第四条小胶带S4上；以及异物F3分布在第二条小胶带S2上。

由于异物检测装置105的上述判定是根据图像数据来实现的，因此与实际分切而成的实体小胶带之间可能存在有误差。当异物在图像中存在于相邻的两条小胶带的分切线211～215附近时，可能造成判定的不准确性。为了避免这一问题，还可以输入指示相邻的两条小胶带之间的交界区域的位置的信息。

如图4所示，交界区域为分切线211～215分别与其两侧的点划线230所构成的区域。分切线211～215到其任一侧点划线230的距离可以根据需要在0～10.0mm的范围内被设定(可以以0.1mm为单位进行设定)。

当异物位于相邻的两条小胶带之间的交界区域内时，异物检测装置105判定异物同时分布在该相邻的两条小胶带上。

此时，异物检测装置105根据图4所示的图像，判定异物F1分布在第二条小胶带S2、第三条小胶带S3和第四条小胶带S4上；异物F2分布在第四条小胶带S4上；以及异物F3分布在第二条小胶带S2和第三条小胶带S3上。

接着，在步骤S305中，异物检测装置105将判定结果作为检测结果输出。

第二实施例

图5显示了根据本发明的第二实施例的在胶带分切机中使用的异物检测方法的流程图。图5所示的第二实施例的异物检测方法与图3所示的第一实施例的异物检测方法大致相同，区别仅在于步骤S503、S504和S506，因此，在下文中，将针对步骤S503、S504和S506中的区别之处进行详细说明。另外，由于图5所示的第二实施例的异物检测方法中的步骤S501、S502和S505与图3所示的第一实施例的异物检测方法中的步骤S301、S302和S304相同，因此在此省略了其相关的说明。

在第二实施例中，如图5所示，在步骤S503中，当异物检测装置105从图像数据中识别出大胶带上的异物时，发出警报，以提示操作者有异物存在。操作者可以根据该警报的提示来查看异物检测装置105输出的检测结果，有利于提高操作者的工作效率。

此外，在步骤S504中，异物检测装置105可以按照预定基准，根据异物的大小，即异物的面积的大小，将异物分类成大型异物、中型异物、或者小型异物，并在步骤S506中，将分类结果与判定结果一起作为检测结果输出。

预定基准可以根据需要任意设定。例如，预定基准可以被设定为：大型异物为0.8mm²以上；中型异物为0.51～0.8mm²；以及小型异物为0～0.5mm²。

按照预定的产品合格标准，操作者可以根据该分类结果来决定是否丢弃相应的存在有该异物的小胶带。例如，当分类结果指示某一小胶带上存在有一个以上大型异物或者两个以上的中型异物时，操作者决定丢弃该小胶带；当分类结果指示某一小胶带上有一个中型异物或者三个以下的小型异物时，操作者决定不丢弃该小胶带。

在本说明书中给出的所有数值仅仅是说明性的，而不是用于限定本发明的范围。

虽然经过对本发明结合具体实施例进行描述，对于本领域的技术技术人员而言，根据上文的叙述后作出的许多替代、修改与变化将是显而易见。因此，当这样的替代、修改和变化落入附后的权利要求的精神和范围之内时，应该被包括在本发明中。

Claims (8)

1.一种在胶带分切机中使用的异物检测方法，所述胶带分切机将预定长度的一条大胶带分切成彼此平行的多条小胶带，其特征在于，所述异物检测方法包括以下步骤：

a)获取所述预定长度的所述大胶带的图像数据；

b)根据所述图像数据识别所述大胶带上的异物；

c)当识别出所述异物时，根据所述图像数据确定所述异物的位置和所述异物的大小；以及

d)基于输入信息、所述异物的位置、以及所述异物的大小，根据所述图像数据判定所述异物在所述多条小胶带上的分布情况，并将判定结果作为检测结果输出，所述输入信息包括分切起始位置、所述小胶带的条数、以及每条所述小胶带的宽度。

2.如权利要求1所述的异物检测方法，其特征在于，所述输入信息进一步包括相邻的两条小胶带之间的交界区域的位置，并且在所述步骤d)中，当所述异物位于相邻的两条小胶带之间的所述交界区域内时，判定所述异物同时分布在所述相邻的两条小胶带上。

3.如权利要求1或2所述的异物检测方法，其特征在于，所述步骤d)进一步包括按照预定基准，根据所述异物的大小，将所述异物分类成大型异物、中型异物、或者小型异物，并将分类结果作为检测结果输出。

4.如权利要求3所述的异物检测方法，其特征在于，所述步骤c)进一步包括当识别出所述大胶带上的所述异物时，发出警报。

5.一种在胶带分切机中使用的异物检测装置，其特征在于，所述异物检测装置采用如权利要求1-4中任一项所述的异物检测方法来检测异物。

6.一种胶带分切机，其特征在于，包括：

图像采集装置，用于采集大胶带的图像数据；以及

与所述图像采集装置连接的如权利要求5所述的异物检测装置。

7.如权利要求6所述的胶带分切机，其特征在于，所述图像采集装置包括光源和线照相机。

8.如权利要求7所述的胶带分切机，其特征在于，所述光源为LED灯。