CN107887153A - 一种自动质量检测箔绕机及其在线检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变压器加工设备技术领域，尤其涉及一种自动质量检测箔绕机及其在线检测系统，本发明技术方案中一种自动质量检测箔绕机，主要包括：卷绕主机、箔料开卷装置和层绝缘开卷装置，箔料开卷装置与卷绕主机之间依次设有去毛刺装置、纠偏装置、清洁装置和剪切装置，所述的清洁装置与剪切装置之间还设有检测装置，检测装置包括检测器和两个接收器，两个接收器分别设置在检测器的上方和下方，本发明的优点在于，在清洁装置与剪切装置之间设置检测装置，能够在箔带绕卷过程中对箔带进行在线质量检测，避免在剪切、焊接后出现产品质量不合格的问题，在卷绕主机和层绝缘开卷装置之间设置按压支架代替人工按压，避免在生产过程中出现安全问题。

Description

一种自动质量检测箔绕机及其在线检测系统

技术领域：

本发明涉及变压器加工设备技术领域，尤其涉及一种自动质量检测箔绕机及其在线检测系统。

背景技术：

箔绕机，又名箔式线圈绕制机，是绕制变压器箔式线圈的专用设备，常规箔绕机包括卷绕主机、箔料开卷装置和层绝缘开卷装置三大部件，通过电控箱控制，将开卷机构上的箔带和层绝缘开卷装置上的层绝缘带依次卷绕在卷绕主机上，并配以去毛刺装置、纠偏装置、清洁装置和剪切装置等辅助装置，最终通过焊接装置焊接，完成变压器箔式线圈绕制。

在箔式线圈绕制过程中，需要对箔带进行去毛刺和清洁，而去毛刺和清洁的效果一般是通过肉眼观察和大体估摸，效率低，准确率不高，对箔带上一些凸起和穿孔等原厂缺陷也不能及时发现，一旦剪切和焊接完成，不合格产品只能报废，无法返回修复，因此，在绕制过程中发现箔带缺陷十分重要。

由于层绝缘带硬度较低，在箔式线圈绕制过程中极易产生褶皱，这一因素也会影响产品质量，大多数生产车间都是通过人力按压，不但费时费力，还存在着极高的安全隐患。

发明内容：

本发明的目的之一在于针对已有的技术现状，提供一种自动质量检测箔绕机。

本发明的目的之一在于针对已有的技术现状，提供一种带层绝缘带按压支架的箔绕机。

本发明的目的之一在于针对已有的技术现状，基于图像处理技术提供一种自动质量检测箔绕机的在线检测系统。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动质量检测箔绕机，主要包括：卷绕主机、箔料开卷装置和层绝缘开卷装置，绕主机、箔料开卷装置和层绝缘开卷装置均连接在主机架上，箔料开卷装置与卷绕主机之间依次设有去毛刺装置、纠偏装置、清洁装置和剪切装置，所述的清洁装置与剪切装置之间还设有检测装置，检测装置包括检测器和两个接收器，两个接收器分别设置在检测器的上方和下方。

进一步的，所述的检测器分为上下两个光路室，两个光路室之间设有供箔带穿行的通道，两个光路室关于箔带穿行的通道结构对称。

进一步的，进一步的，所述的光路室底面和顶面分别设有进光孔和出光孔，光路室中设有白色LED光源、反射镜、柱面镜、棱镜和光学镜片组。

进一步的，所述的柱面镜固定在进光孔上方，反射镜、棱镜均固定在柱面镜上，反射镜和棱镜分别位于进光孔两侧。

进一步的，所述的光学镜片组安装在棱镜和出光孔之间，光学镜片组包括多片光学镜片。

进一步的，所述的接收器包括电路板、线阵CCD和Wi-Fi芯片，线阵CCD和Wi-Fi芯片均连接在电路板上，线阵CCD垂直于箔带穿行的通道。

进一步的，所述的卷绕主机和层绝缘开卷装置之间还设有按压支架，按压支架为N型，按压支架的底脚与主机架通过弹簧连接。

进一步的，所述的按压支架包括两根连接杆和一根按压杆，按压杆为圆柱形，按压杆两端分别与两根连接杆通过轴承连接。

一种在线检测系统，包括以下步骤：

步骤1：图像获取：线阵CCD连续接收箔带上反射的光斑；

步骤2：信息传递：Wi-Fi芯片将图像信息传递至PC端，并输入MATLAB软件；

步骤3：图像处理：在MATLAB软件中对图像进行处理，识别出箔带上缺陷的位点，并计算出缺陷面积；

步骤4：结果呈现：将缺陷面积以百分比数据呈现，对比合格标准数据，判断产品质量是否合格。

优选的，步骤3所述的图像处理包括灰度处理，将箔带的真彩图转换为黑白图。

本发明的有益效果为：

1、本发明的优点在于，其自动质量检测箔绕机在清洁装置之后设置检测装置，能够在箔带绕卷过程中对箔带进行自动质量检测，避免在剪切、焊接后出现产品质量不合格的问题；

2、其自动质量检测箔绕机通过箔带表面的缺陷对光吸收的不同来检测箔带表面的状况，随着箔带的传动能够做到实时检测；

3、其自动质量检测箔绕机在卷绕主机和层绝缘开卷装置之间设置按压支架代替人工按压，避免在生产过程中出现安全问题；

4、其自动质量检测箔绕机通过线阵CCD连续接收箔带上反射的光斑，由于箔带在不断的传动，线阵CCD只需固定即可实现图像扫描；

5、通过Wi-Fi芯片传递信息，传输速度快，单位时间内传输的数据量大，是基于大量图像处理的较佳的信息传递方式；

6、其自动质量检测箔绕机的在线检测系统通过MATLAB软件对图像进行灰度处理、分析和结果呈现，能够在一个软件中完成产品质量信息的在线实时呈现。

附图说明：

附图1为本发明整体的结构示意图；

附图2为本发明检测器的结构示意图；

附图3为本发明接收器的结构示意图；

附图4为本发明按压支架的结构示意图；

附图5为本发明在线检测系统的结构示意图。

具体实施方式：

为了使审查委员能对本发明之目的、特征及功能有更进一步了解，兹举较佳实施例并配合图式详细说明如下：

实施例1：

请参阅图1-4所示，一种自动质量检测箔绕机，主要包括：卷绕主机1、箔料开卷装置4和层绝缘开卷装置3，卷绕主机1、箔料开卷装置4和层绝缘开卷装置3均连接在主机架上，箔料开卷装置4与卷绕主机1之间依次设有去毛刺装置9、纠偏装置8、清洁装置7和剪切装置5，所述的清洁装置7与剪切装置5之间还设有检测装置6，检测装置6包括检测器和两个接收器，两个接收器分别设置在检测器的上方和下方，通过电控箱10控制，将箔料开卷机构4上的箔带和层绝缘开卷装置3上的层绝缘带依次卷绕在卷绕主机1上，在箔带经过去毛刺和清洁后，检测装置6对箔带表面的毛刺和清洁度以及箔带表面的凸起和穿孔等缺陷进行检测，避免箔带剪切和焊接后无法返回修复的问题。

所述的检测器分为上下两个光路室，两个光路室之间设有供箔带穿行的通道，两个光路室关于箔带穿行的通道结构对称，所述的光路室底面和顶面分别设有进光孔和出光孔，光路室中设有白色LED光源13、反射镜12、柱面镜15、棱镜14和光学镜片组11，上下两个光路室能对箔带进行双面检测，检测更为全面。

所述的柱面镜15固定在进光孔上方，能够对光线进行一维放大，反射镜12、棱镜14均固定在柱面镜15上，反射镜12和棱镜14分别位于进光孔两侧，所述的光学镜片组11安装在棱镜14和出光孔之间，光学镜片组11包括多片光学镜片，反射镜12将白色LED光源13的光线反射至箔带表面，通过棱镜14折射至光学镜片组11处并汇聚，通过箔带表面的缺陷对光吸收的不同来检测箔带表面的状况，随着箔带的传动能够做到实时检测。

所述的接收器包括电路板17、线阵CCD16和Wi-Fi芯片18，线阵CCD16和Wi-Fi芯片18均连接在电路板17上，线阵CCD16垂直于箔带穿行的通道，线阵CCD16与箔带宽度相同，由于线阵CCD16位置固定不动，而箔带在一直传动，因此，线阵CCD16相对于箔带发生位移，对箔带表面反射的光斑进行连续扫描，通过Wi-Fi芯片18传递信息，传输速度快，单位时间内传输的数据量大，是基于大量图像处理的较佳的信息传递方式。

所述的卷绕主机1和层绝缘开卷装置3之间还设有按压支架2，按压支架2为N型，按压支架2的底脚与主机架通过弹簧21连接，通过弹簧21连接模拟手动按压时按压幅度的变化，避免层绝缘带过于绷紧，所述的按压支架2包括两根连接杆19和一根按压杆20，按压杆20为圆柱形，按压杆20两端分别与两根连接杆19通过轴承连接，按压杆20能随着层绝缘带的位移而转动，减小传动过程中按压杆20与层绝缘带之间的摩擦阻力。

实施例2：

请参阅图5所示，一种自动质量检测箔绕机的在线检测系统，包括以下步骤：

步骤1：图像获取：线阵CCD16连续接收箔带上反射的光斑；

步骤2：信息传递：Wi-Fi芯片18将图像信息传递至PC端，并输入MATLAB软件；

步骤3：图像处理：在MATLAB软件中对图像进行处理，识别出箔带上缺陷的位点，并计算出缺陷面积；

步骤4：结果呈现：将缺陷面积以百分比数据呈现，对比合格标准数据，判断产品质量是否合格。

优选的，步骤3所述的图像处理包括灰度处理，将箔带的真彩图转换为黑白图，能够快速辨别出图像中缺陷的位点和所占面积。

当然，以上仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动质量检测箔绕机，主要包括：卷绕主机（1）、箔料开卷装置（4）和层绝缘开卷装置（3），绕主机（1）、箔料开卷装置（4）和层绝缘开卷装置（3）均连接在主机架上，箔料开卷装置（4）与卷绕主机（1）之间依次设有去毛刺装置（9）、纠偏装置（8）、清洁装置（7）和剪切装置（5），其特征在于：所述的清洁装置（7）与剪切装置（5）之间还设有检测装置（6），检测装置（6）包括检测器和两个接收器，两个接收器分别设置在检测器的上方和下方。

2.根据权利要求1所述的一种自动质量检测箔绕机，其特征在于：所述的检测器分为上下两个光路室，两个光路室之间设有供箔带穿行的通道，两个光路室关于箔带穿行的通道结构对称。

3.根据权利要求2所述的一种自动质量检测箔绕机，其特征在于：所述的光路室底面和顶面分别设有进光孔和出光孔，光路室中设有白色LED光源（13）、反射镜（12）、柱面镜（15）、棱镜（14）和光学镜片组（11）。

4.根据权利要求3所述的一种自动质量检测箔绕机，其特征在于：所述的柱面镜（15）固定在进光孔上方，反射镜（12）、棱镜（14）均固定在柱面镜（15）上，反射镜（12）和棱镜（14）分别位于进光孔两侧。

5.根据权利要求3所述的一种自动质量检测箔绕机，其特征在于：所述的光学镜片组（11）安装在棱镜（14）和出光孔之间，光学镜片组（11）包括多片光学镜片。

6.根据权利要求1所述的一种自动质量检测箔绕机，其特征在于：所述的接收器包括电路板（17）、线阵CCD（16）和Wi-Fi芯片（18），线阵CCD（16）和Wi-Fi芯片（18）均连接在电路板（17）上，线阵CCD（16）垂直于箔带穿行的通道。

7.根据权利要求1所述的一种自动质量检测箔绕机，其特征在于：所述的卷绕主机（1）和层绝缘开卷装置（3）之间还设有按压支架（2），按压支架（2）为N型，按压支架（2）的底脚与主机架通过弹簧（21）连接。

8.根据权利要求7所述的一种自动质量检测箔绕机，其特征在于：所述的按压支架（2）包括两根连接杆（19）和一根按压杆（20），按压杆（20）为圆柱形，按压杆（20）两端分别与两根连接杆（19）通过轴承连接。

9.一种权利要求1-8所述的自动质量检测箔绕机的在线检测系统，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：图像获取：线阵CCD（16）连续接收箔带上反射的光斑；

步骤2：信息传递：Wi-Fi芯片（18）将图像信息传递至PC端，并输入MATLAB软件；

步骤3：图像处理：在MATLAB软件中对图像进行处理，识别出箔带上缺陷的位点，并计算出缺陷面积；

步骤4：结果呈现：将缺陷面积以百分比数据呈现，对比合格标准数据，判断产品质量是否合格。

10.根据权利要求9所述的在线检测系统，其特征在于：步骤3所述的图像处理包括灰度处理，将箔带的真彩图转换为黑白图。