CN109254009B - 一种钉卷工段压花实时检测处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种钉卷工段压花实时检测处理系统，所述系统包括：机器视觉模块，每台钉卷机配备有一个视觉识别模块，用于线上实时获取钉卷工段的正箔和负箔每次压花形成的花瓣图样，并根据花瓣图样线上实时检测每次压花是否合格，其中，钉卷机的数量大于或等于1；工控机，包括数据采集与监控模块，与机器视觉模块建立数据交互连接，用于实时获取每次压花的压花检测结果，以及用于发送所述工控机响应于所述压花检测结果的控制指令，以及用于接收压花不合格产品的花瓣图样；还包括影像资料库，用于保存所述压花不合格产品的花瓣图样。利用本申请各个实施例，可以实现压花工艺的线上实时全面检测，提高检测准确度、可靠性、时效性。

Description

一种钉卷工段压花实时检测处理系统

技术领域

本申请涉及智能加工技术领域，特别涉及一种钉卷工段压花实时检测处理系统。

背景技术

在电解电容的制造过程中，钉卷工艺是必不可少的工艺。钉卷工艺包括压花工艺，压花工艺是将电容的正极、负极引脚钉在正负箔上，钉过之后会在正负箔上形成花瓣图样。这种花瓣图样是检测压花工艺是否合格的直接参考，有经验的工作人员可以根据花瓣图样确定所述压花工艺是否合格。

现有技术中，压花检测都是通过抽样人工检验，确定一批钉卷成品是否合格。比如，从每次生产的一千个产品中，抽取十个样品，然后由工作人员根据花瓣图样判断是否合格，如果十个样品中不合格品超过两个，就认为这批产品不合格。但是这种检测方法一方面可靠性和准确性很低，另一方面会造成极大的浪费。尤其是现在的生产规模越来越大，抽样检测的方法更加无法保证准确度和可靠性，会造成更大的资源浪费。

现有技术至少存在如下技术问题：可靠性、准确性、时效性较低，会造成较大的资源浪费。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种钉卷工段压花实时检测处理系统，以实现压花工艺的线上实时全面检测，提高检测准确度、可靠性、时效性。

本申请实施例提供一种钉卷工段压花实时检测处理系统是这样实现的：

一种钉卷工段压花实时检测处理系统，所述系统包括：

机器视觉模块，每台钉卷机配备有一个所述视觉识别模块，用于线上实时获取钉卷工段的正箔和负箔每次压花形成的花瓣图样，并根据所述花瓣图样线上实时检测所述每次压花是否合格，其中，所述钉卷机的数量大于或等于1；

工控机，包括数据采集与监控模块，用于与所述机器视觉模块建立数据交互连接，用于实时获取每次压花的压花检测结果，以及用于发送所述工控机响应于所述压花检测结果的控制指令，以及用于接收压花不合格产品的花瓣图样；

所述工控机还包括影像资料库，用于保存所述压花不合格产品的花瓣图样。

优选实施例中，所述机器视觉模块包括环形光源、相机、图像识别模块、引箔机构；

所述引箔机构用于将钉卷机压花后的正箔和负箔引出，使所述压花形成的花瓣图样位于所述相机的拍摄范围内，所述环形光源用于照射所述正箔和负箔，所述相机用于在所述环形光源的光照下，拍摄所述正箔和所述负箔上的花瓣图样。

优选实施例中，所述系统还包括排除破坏装置，设置在所述钉卷机之后，与所述数据采集与监控模块连接；

当所述机器视觉模块检测到某一次压花不合格时，向所述数据采集与监控模块上传压花不合格的压花检测结果；

所述工控机生成破坏排除的控制指令，由所述数据采集与监控模块发送至所述排除破坏装置，所述排除破坏装置收到所述控制指令时，对此次压花不合格对应的产品破坏排除；

所述机器视觉模块还用于将此次压花不合格对应的花瓣图样上传至所述数据采集与监控模块，所述工控机将所述压花不合格对应的花瓣图样存储至所述影像资料库。

优选实施例中，所述工控机还包括派报工模块，对应的，每台钉卷机处设置有与所述派报工模块建立有数据连接的派报工终端，所述派报工模块用于向所述派报工终端下发工单，以及用于获取每台钉卷机的生产数量以及运行状况信息，以及用于根据所述运行状况信息向所述派报工终端下发机器维修提示。

优选实施例中，所述工控机还包括报警模块，对应的，所述工控机还用于计算每台钉卷机的压花不合格品率，当所述压花不合格品率超过预设值时，所述工控机控制所述报警模块生成提示机器维修及调整的报警信息。

优选实施例中，所述工控机还包括维保提示模块，所述工控机还用于记录每台所述钉卷机的维保时间，当所述钉卷机的未维修保养的时间超过维保周期时，所述维保提示模块生成提示对所述钉卷机进行维修保养的维保提示信息。

优选实施例中，所述相机具有两个镜头，分别用于获取正箔压花形成的花瓣图样和负箔压花形成的花瓣图样。

优选实施例中，所述环形光源与所述负箔的距离和角度调整至预设值，所述环形光源的光源参数调整至预设值。

优选实施例中，所述图像识别模块存储有预先训练好的图像识别模型，用于利用所述图像识别模型确定所述花瓣图样对应的压花是否合格。

优选实施例中，所述排除破坏装置包括：

夹料机构，用于夹取压花不合格的钉卷产品；

破坏机构，用于将所述压花不合格的钉卷产品破坏；

收集盒，用于容纳收集破坏的钉卷产品。

利用本申请实施例提供的一种钉卷工段压花实时检测处理系统，可以利用机器视觉自动确定压花检测结果，在线上实现对压花工艺的全面实时检测，提高压花检测的可靠性、全面性和时效性。还可以有效排除人为因素的影响，提高检测准确度。而且通过工控机可以根据检测结果实时记录压花不合格的次数，并采取相应处理，可以完全排除不合格品，还可以及时报警以及时排除机器设备的故障。另外，通过所述数据采集和监控模块（SCADA），可以实现工控机和多台钉卷机的数据交互，实现对钉卷机的远程监视控制。通过所述派报工模块，可以合理调配或调整每台钉卷机的生产以及机器的维修提示。通过所述维保提示模块，可以有效保证钉卷机得到定期维修和保养。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例提供的一种钉卷工段压花实时检测处理系统的模块结构示意图；

图2是本申请一个实施例提供的所述引箔机构和所述机器视觉模块的装置结构示意图；

图3是本申请另一个实施例提供的所述引箔机构和所述机器视觉模块的装置结构示意图；

图4是本申请一个实施例提供的所述排除破坏机构的装置结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种钉卷工段压花实时检测处理系统。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1是本申请一个实施例提供的一种钉卷工段压花实时检测处理系统的模块结构示意图。虽然本申请提供了如下述实施例或附图所示的装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的结构中，这些装置的结构不限于本申请实施例或附图所示的结构。

具体的，如图1所述，本申请提供的一种钉卷工段压花实时检测处理系统的一种实施例可以包括：

机器视觉模块201，每台钉卷机2配备有一个所述视觉识别模块201，用于线上实时获取钉卷工段的正箔和负箔每次压花形成的花瓣图样，并根据所述花瓣图样线上实时检测所述每次压花是否合格，其中，所述钉卷机的数量大于或等于1；

工控机1，包括数据采集与监控模块101，用于与所述机器视觉模块201建立数据交互连接，用于实时获取每次压花的压花检测结果，以及用于发送所述工控机1响应于所述压花检测结果的控制指令，以及用于接收压花不合格产品的花瓣图样；

所述工控机1还包括影像资料库102，用于保存所述压花不合格产品的花瓣图样。

其中，所述机器视觉模块201具有存储介质，存储有预先训练好的图像识别模型，将所述每次压花形成的花瓣图样输入所述图像识别模型，输出所述每次压花形成的花瓣图样是否合格的检测结果。

本例中，所述机器视觉模块201的个数与所述钉卷机2的个数相匹配，每一个机器视觉模块201负责一台钉卷机2的压花检测，多个机器视觉模块201实时将其负载的钉卷机的每次压花的压花检测结果上传至所述工控机1。所述压花检测结果为压花合格和压花不合格。

本例中，所述系统还包括排除破坏装置202，设置在所述钉卷机2处，与所述数据采集与监控模块101连接；

当所述机器视觉模块201检测到某一次压花不合格时，向所述数据采集与监控模块101上传压花不合格的压花检测结果；

所述工控机1生成破坏排除的控制指令，由所述数据采集与监控模块101发送至所述排除破坏装置202，所述排除破坏装置202收到所述控制指令时，对此次压花不合格对应的产品破坏排除；

所述机器视觉模块201还用于将此次压花不合格对应的花瓣图样上传至所述数据采集与监控模块101，所述工控机1将所述压花不合格对应的花瓣图样存储至所述影像资料库102。

其中，所述排除破坏装置202包括：

夹料机构2021，用于夹取压花不合格的钉卷产品；

破坏机构2022，用于将所述压花不合格的钉卷产品破坏；

收集盒2023，用于容纳收集破坏的钉卷产品。

当然，所述排除破坏装置202具有相应的电控装置，用于根据所述工控机1发送来的控制指令执行对不合格品的排除和破坏。具体的，当所述工控机1获取到一次压花的检测结果为压花不合格时，所述工控机1向所述排除破坏装置202的电控装置发送排除破坏指令，所述电控装置控制所述夹料机构2021将此次压花所对应的钉卷完成的产品夹取出，然后控制所述破坏机构2022对此产品进行破坏，可以将产品压扁，以区别于压花合格品，然后将此产品放入所述收集盒2023中。

图2是本申请一个实施例提供的所述引箔机构和所述机器视觉模块的装置结构示意图。如图2所示，本例中，所述机器视觉模块201包括环形光源2011、相机2012、图像识别模块2013、引箔机构2014；

所述引箔机构2014用于将钉卷机2压花后的正箔和负箔引出，使所述压花形成的花瓣图样位于所述相机2012的拍摄范围内，所述环形光源2011用于照射所述正箔和负箔，所述相机用于在所述环形光源2011的光照下，拍摄所述正箔和所述负箔上的花瓣图样。所述相机2012包括两个镜头，两个镜头分别朝向所述光照范围内的所述正箔和所述负箔，用于获取所述花瓣图样。所述两个镜头分别用于获取正箔压花形成的花瓣图样和负箔压花形成的花瓣图样。所述环形光源2011与所述负箔的距离和角度调整至预设值，所述环形光源2011的光源参数调整至预设值。包括光源的亮度、颜色、色温等，都调整至可以使所述花瓣图样更清晰的预设值。

如图2所示，所述正箔、负箔上通过压花工艺钉有导针，所述花瓣图样就位于所述导针所在处。

其中，所述图像识别模块2013存储有预先训练好的图像识别模型，用于利用所述图像识别模型确定所述花瓣图样对应的压花是否合格。

由于现有的钉卷机2的压花处往往空间很小，无法安装机器视觉模块。因此，本例中，设置有对应的引箔机构2014，用于将正箔、负箔引出至空间较大的位置，便于机器视觉模块的安装。

如图2所示，所述引箔机构2014可以包括三个滚筒，利用所述滚筒可以将压花后的正箔、负箔传送到环形光源2011朝向的位置，所述环形光源2011中间是贯穿的，从所述正箔或负箔上花瓣图样处反射的光线经过所述环形光源2011中间的贯穿孔传输至所述相机2012的镜头，所述相机2012拍摄所述正箔、负箔上的花瓣图样。而后所述图像识别模块2014根据所述花瓣图样确定所述对应的压花是否合格。

图3是本申请另一个实施例提供的所述引箔机构和所述机器视觉模块的装置结构示意图。如图3所示，所述引箔机构2014包括五个滚筒，为了适应不同的实际检测环境，实施人员可以根据需要调整滚筒的个数，以使所述机器视觉模块201可以有效地工作。

本申请一个实施例中，所述相机2012具有双镜头，两个镜头分别用于获取正极铝箔上形成的花瓣图样和负极铝箔上形成的花瓣图样。其中正极铝箔钉有正极导针，负极铝箔钉有负极导针。

如图1所述，本申请一个实施例中，所述系统还包括不良品排除破坏机构104，设置在所述钉卷机101之后，由所述工控机102控制，用于将压花不合格的钉卷成品排除并破坏。图4是本申请一个实施例提供的所述不良品排除破坏机构的装置结构示意图。

本例中，所述工控机1还包括报警模块104，对应的，所述工控机1还用于计算每台钉卷机2的压花不合格品率，当所述压花不合格品率超过预设值时，所述工控机1控制所述报警模块生成提示机器维修及调整的报警信息，以及用于控制所述钉卷机2停止运行，等待检查和维修。其中，每一台钉卷机2均由PLC控制器控制，所述工控机1与每台钉卷机2的PLC控制器相信号连接，通过PLC控制器发送相应的控制指令，以实现对每台钉卷机2的远程控制。

工作人员接收到报警之后，对钉卷机2进行检修。可以及时有效地排除系统故障，避免盲目生产产生的资源浪费。

如图1所述，本申请一个实施例中，所述工控机1还包括派报工模块103，对应的，每台钉卷机2处设置有与所述派报工模块103建立有数据连接的派报工终端203，所述派报工模块103用于向所述派报工终端203下发工单，以及用于获取每台钉卷机的生产数量以及运行状况信息，以及用于根据所述运行状况信息向所述派报工终端203下发机器维修提示。所述运行状况信息包括所述钉卷机的电压、电流、是否正常运行等机器运行参数，如果运行状况异常，或者生产数量异常，所述派报工模块103会实时向所述派报工终端203下发维修机器的提示。

其中，所述报工包括工艺开始报工，即钉卷机2开始工作时，通过所述派报工终端203记录并上传开始工作时间。还包括工艺结束报工，即钉卷机2结束工作时，通过派报工终端203记录并上传结束工作时的相关派报工信息。

所述报工的内容至少包括工艺开始和工艺结束的时间、工艺结束时完成的数量、钉卷合格的数量、报废数量、返修数量等。所述报工可以由具体工作人员通过所述报工终端进行，并上传至工控机1。所述工控机1具有显示组件，可以将相应的每台钉卷机2的派报工信息显示出来。

所述报工终端可以支持至少三种报工方式，可以手动报工，也可以通过条形码报工，也可以通过移动电子设备中安装的APP进行报工。

本例中，如图1所示，所述工控机1还包括维保提示模块105，所述工控机1还用于记录每台所述钉卷机2的维保时间，当所述钉卷机2的未维修保养的时间超过维保周期时，所述维保提示模块105生成提示对所述钉卷机2进行维修保养的维保提示信息。

利用上述各实施例提供的一种钉卷工段压花实时检测处理系统的实施方式，可以利用机器视觉自动确定压花检测结果，在线上实现对压花工艺的全面实时检测，提高压花检测的可靠性、全面性和时效性。还可以有效排除人为因素的影响，提高检测准确度。而且通过工控机可以根据检测结果实时记录压花不合格的次数，并采取相应处理，可以完全排除不合格品，还可以及时报警以及时排除机器设备的故障。另外，通过所述数据采集和监控模块（SCADA），可以实现工控机和多台钉卷机的数据交互，实现对钉卷机的远程监视控制。通过所述派报工模块，可以合理调配或调整每台钉卷机的生产以及机器的维修提示。通过所述维保提示模块，可以有效保证钉卷机得到定期维修和保养。

上述实施例阐明的装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (9)

1.一种钉卷工段压花实时检测处理系统，其特征在于，所述系统包括：

机器视觉模块，每台钉卷机配备有一个所述机器视觉模块，用于线上实时获取钉卷工段的正箔和负箔每次压花形成的花瓣图样，并根据所述花瓣图样线上实时检测所述每次压花是否合格，其中，所述钉卷机的数量大于或等于1；所述机器视觉模块包括环形光源、相机、图像识别模块、引箔机构；

所述引箔机构包括滚筒，利用所述滚筒将所述钉卷机压花后的正箔、负箔传送到环形光源朝向的位置，使所述压花形成的花瓣图样位于所述相机的拍摄范围内，所述环形光源用于照射所述正箔和负箔，从所述正箔或负箔上花瓣图样处反射的光线经过所述环形光源中间的贯穿孔传输至所述相机的镜头，所述相机用于在所述环形光源的光照下，拍摄所述正箔和所述负箔上的花瓣图样；

工控机，包括数据采集与监控模块，与所述机器视觉模块建立数据交互连接，用于实时获取每次压花的压花检测结果，以及用于发送所述工控机响应于所述压花检测结果的控制指令，以及用于接收压花不合格产品的花瓣图样；

所述工控机还包括影像资料库，用于保存所述压花不合格产品的花瓣图样。

2.如权利要求1所述的一种钉卷工段压花实时检测处理系统，其特征在于，所述系统还包括排除破坏装置，设置在所述钉卷机之后，与所述数据采集与监控模块连接；

当所述机器视觉模块检测到某一次压花不合格时，向所述数据采集与监控模块上传压花不合格的压花检测结果；

所述工控机生成破坏排除的控制指令，由所述数据采集与监控模块发送至所述排除破坏装置，所述排除破坏装置收到所述控制指令时，对此次压花不合格对应的产品破坏排除；

所述机器视觉模块还用于将此次压花不合格对应的花瓣图样上传至所述数据采集与监控模块，所述工控机将所述压花不合格对应的花瓣图样存储至所述影像资料库。

3.如权利要求1所述的一种钉卷工段压花实时检测处理系统，其特征在于，所述工控机还包括派报工模块，对应的，每台钉卷机处设置有与所述派报工模块建立有数据连接的派报工终端，所述派报工模块用于向所述派报工终端下发工单，以及用于获取每台钉卷机的生产数量以及运行状况信息，以及用于根据所述运行状况信息向所述派报工终端下发机器维修提示。

4.如权利要求1所述的一种钉卷工段压花实时检测处理系统，其特征在于，所述工控机还包括报警模块，对应的，所述工控机还用于计算每台钉卷机的压花不合格品率，当所述压花不合格品率超过预设值时，所述工控机控制所述报警模块生成提示机器维修及调整的报警信息，以及用于控制所述钉卷机停止运行。

5.如权利要求1所述的一种钉卷工段压花实时检测处理系统，其特征在于，所述工控机还包括维保提示模块，所述工控机还用于记录每台所述钉卷机的维保时间，当所述钉卷机的未维修保养的时间超过维保周期时，所述维保提示模块生成提示对所述钉卷机进行维修保养的维保提示信息。

6.如权利要求1所述的一种钉卷工段压花实时检测处理系统，其特征在于，所述相机具有两个镜头，分别用于获取正箔压花形成的花瓣图样和负箔压花形成的花瓣图样。

7.如权利要求1所述的一种钉卷工段压花实时检测处理系统，其特征在于，所述环形光源与所述负箔的距离和角度调整至预设值，所述环形光源的光源参数调整至预设值。

8.如权利要求1所述的一种钉卷工段压花实时检测处理系统，其特征在于，所述图像识别模块存储有预先训练好的图像识别模型，用于利用所述图像识别模型确定所述花瓣图样对应的压花是否合格。

9.如权利要求2所述的一种钉卷工段压花实时检测处理系统，其特征在于，所述排除破坏装置包括：

夹料机构，用于夹取压花不合格的钉卷产品；

破坏机构，用于将所述压花不合格的钉卷产品破坏；

收集盒，用于容纳收集破坏的钉卷产品。