CN113183434A - 一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统及检测方法,属于电缆材料检测技术领域。包括CCD工业相机、光源和高精度测量辊,CCD工业相机与光源分别设置于高精度测量辊的两侧,CCD工业相机的入光口中心线和光源的出光口中心线平行,且所述CCD工业相机的入光口沿所述CCD工业相机长度方向的中心线和光源的出光口沿所述光源长度方向的中心线皆与所述测量辊平行,高精度测量辊与光源发出的光线部分相切。本发明代替了复杂的人工检测,如挤出带材后人工用放大镜初步筛查,然后取样到显微镜下测量凸起的尺寸,省时省力,且光学检测的方式使得检测结果更加准确,能够复原出凸起物的尺寸。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统及检测 方法,属于电缆材料检测技术领域。
背景技术
由于发展中国家的经济腾飞,以及发达国家新一轮电网改造的展开,世界 范围内高压、超高压电缆的需求量近几年迅速增加。我国从2006年到2008年 以平均25%的增长率递增,2007年最大增幅为40.5%。推动我国高压、超高压 电缆增长的因素,除我国电网建设加速、城市电网改造外,大型工程建设项目 的需求,城镇化进程加快也是主要原因。
而随着国内高压电缆的急速发展和迫切需求,经行业专家及学者评估,届 时每年将需求约70000吨以上高压绝缘料,而随之配套的国产超光滑高压半导 电屏蔽料也将达到20000吨以上。
交联聚乙烯绝缘高压电力电缆绝缘系统是由绝缘层与半导电层组成,半导 电材料是聚烯烃弹性体材料和高结构炭黑共混而成,作为电缆绝缘层电场存在 的边界层。由于半导电层与绝缘层的物理性质高度相近,又是在生产工艺中共 同挤出制成,界面不会产生气隙,使从线芯屏蔽层的高电位到外屏蔽层地电位 间绝缘中的电场都处于完美的交联聚乙烯绝缘中,可承受较高的运行电压和使 用寿命,根据等电位面上曲率半径小处会有较高的电场强度的原理,半导电层 面向绝缘的界面如有凸起物,就会引起电场强度的高度增加,危害绝缘,因此 对于半导电材料和电缆绝缘系统制造,要求严格限制半导电层表面突起物的数 量和尺寸。具体落实到质量控制体系上,就是要控制半导电屏蔽料挤带成型品表面凸起物的数量和尺寸。
半导电屏蔽表面凸起物来自于原料内部的或外来的杂质、原料中所形成的 是由于基料中的结晶体,(超大分子量的产物)碳黑被加工过程中所形成的“死 碳”——碳黑的焦烧及无法混炼消除和过滤不尽的带塑性不定形物,再加之交 联剂过氧化二异丙苯交联反应过程的速度超快所形成预交联的焦烧物等等。这 些异物在电缆制造时随半导电料挤出机挤出进入流道,成型为电缆绝缘的屏蔽 层,异物突出半导电层表面,进入绝缘层挤出时的熔体,冷却下来,就成为嵌 入绝缘层的半导电凸起物。
国际电缆工业严格限制半导电材料凸起无得数量和尺寸,对于220kV电缆 用半导电屏蔽材料,一般规定,用小型挤出机流延成型带材经检测,大于0.1mm 的凸起个数不超过50个,
过去亦有规定,220KV超光滑高压半导电屏蔽料的性能指标进行检测的 话,其性能指标要求如下:
表面光滑度:凸起个数/m2
W50>0.2mm<10个数
W50>0.5mm≤0个数
另如北欧化工的原LE系列的产品中凸起物的尺寸控制如下:
近年来,国内厂商解决了高压电缆绝缘半导电屏蔽料的制造难题,但如何测量材料表 面凸起物,仍是一个技术难题。
发明内容
本发明的目的在于现有技术无法测量高压电缆绝缘半导电屏蔽料表面的凸 起物的问题,而公开一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统及 检测方法。
一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统,包括CCD工业 相机、光源和高精度测量辊,CCD工业相机与光源分别设置于高精度测量辊的 两侧,CCD工业相机的入光口中心线和光源的出光口中心线平行,且所述CCD 工业相机的入光口沿所述CCD工业相机长度方向的中心线和光源的出光口沿 所述光源长度方向的中心线皆与所述测量辊平行,CCD工业相机的入光口和光 源的出光口至少部分相对,高精度测量辊与光源发出的光线部分相切。
进一步的,检测系统还包括被测量带材,被测量带材的表面随机分布有凸 起物,
CCD工业相机,用于生成被测量带材的宽度及表面轮廓的信号,当凸起物 经过光源发出的光线时,则叠加一个阴影信号;
光源,用于向CCD工业相机发出线性平行光路;
高精度测量辊,用于托起带动被测量带材,使被测量带材经过CCD工业 相机的光路,且被测量带材与光路相切;
被测量带材,绕包于高精度测量辊相切于光线的部分,用于被高精度测量 辊带动,部分相切于光源发出的光路,从而在被测量带材上形成一条光带。
进一步的,高精度测量辊表面分成测量区和标定区,标定区设置在高精度 测量辊的两侧,为切削出的环状凸起,分别设有宽度标定区和高度标定区。
进一步的,检测系统还包括计算机,计算机信号连接CCD工业相机,用 于对凸起物进行尺寸信息计算。
进一步的,检测系统还包括冷却定型辊、带材测速辊、单螺杆挤出机和高 精度超光滑流道设计的模具,高精度超光滑流道设计的模具设置于单螺杆挤出 机的出口处,被测量带材由单螺杆挤出机挤出,依次绕包于冷却定型辊、高精 度测量辊和带材测速辊,其中,
单螺杆挤出机,用于将半导电屏蔽料快速均匀熔融塑化;
高精度超光滑流道设计的模具,用于将熔融塑化的半导电屏蔽料挤出成型 为被测量带材;
冷却定型辊,用于将挤出成型的原料冷却定型为带材,并使带材平整;
带材测速辊,用于测量被测量带材的实时线速度值,进而配合CCD工业 相机的行频得到凸起物的纵向宽度。
进一步的,单螺杆挤出机包括螺杆、电机、喂料口和高精度温控系统,喂 料口联通于螺杆的上方,电机的输出端连接螺杆。
进一步的,检测系统还包括若干导辊和恒张力牵引分拣模块,被测量带材 依次绕包于高精度测量辊和若干导辊,连接恒张力牵引分拣模块,恒张力牵引 分拣模块包括第一牵引辊、第一张力传感器、第二张力传感器、第二牵引辊、 裁切切刀、分拣导向通道、检出品容器、非检出品容器、分切后的带材和收卷 辊,被测量带材依次绕包于第一张力传感器、第一牵引辊、第二张力传感器和 第二牵引辊,被测量带材的末端置于裁切切刀中,分拣导向通道转动设置于裁 切切刀的下方,检出品容器和非检出品容器均设置于分拣导向通道的下方,裁 切切刀对应检出品容器和非检出品容器分别设有两个角度档位,当裁切切刀工作时,裁切切刀裁剪被测量带材产生分切后的带材;当裁切切刀不工作时,被 测量带材的末端绕包于收卷辊上。
一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测方法,基于上述的一种 高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统,检测方法包括以下步骤:
S100、将被测量带材绕包在高精度测量辊上,并持续带动被测量带材经过 高精度测量辊;
S200、开启CCD工业相机和光源,使标准厚度的被测量带材部分相切于 光源发出的光路,从而在被测量带材上形成一条光带;
S300、光带处于CCD工业相机的焦平面上,CCD工业相机生成一个被测 量带材的宽度及表面轮廓的信号;
S400、当检测到凸起物时,CCD工业相机在宽度及表面轮廓的信号上叠加 一个阴影信号;
S500、阴影信号强度的大小随凸起物与光线的角度变化,当凸起物处于光 线与被测量带材切点时阴影信号强度最大,计算机对比标定信号的光强值获得 凸起物的高度值,同时获得阴影信号的宽度值,即得到凸起物的宽度值;
S600、带材测速辊测量被测量带材的实时速度值,计算机通过CCD工业 相机的行频与实时速度还原得到凸起物的纵向宽度;
S700、计算机完成对凸起物的尺寸信息计算,对计算得到的尺寸信息进行 分级筛选、图像还原以及对凸起物进行标识,以便后续的检测。
进一步的,S100前还包括:
S001、将高压半导电屏蔽料放置于喂料口中;
S002、高压半导电屏蔽料进入单螺杆挤出机中,通过高精度温控系统对高 压半导电屏蔽料快速均匀熔融塑化;
S003、电机带动螺杆转动,进而将熔融了的高压半导电屏蔽料向高精度超 光滑流道设计的模具推送;
S004、高精度超光滑流道设计的模具配合冷却定型辊,将熔融了的高压半 导电屏蔽料冷却挤带成型。
进一步的,S700后还包括:
S801、第一张力传感器和第二张力传感器分别与第一牵引辊和第二牵引辊 配合进行恒张力反馈,从而控制被测量带材的牵引;
S802、判断是否进行被测量带材的裁剪,若是,则执行S803;否则,执行S804;
S803、设定裁切切刀的裁剪间隔时间,而后执行裁剪程序,分拣导向通道 分别将检出品和非检出品分拣到检出品容器和非检出品容器中;
S804、裁切切刀不工作,收卷辊收取被测量带材。
本发明的有以下优点:本发明提出了一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面 凸起物的检测系统及检测方法,代替了复杂的人工检测,如挤出带材后人工用 放大镜初步筛查,然后取样到显微镜下测量凸起的尺寸,省时省力,且光学检 测的方式使得检测结果更加准确,能够复原出凸起物的尺寸。
附图说明
图1为本发明的一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统的 结构示意图;
图2为本发明的一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统中 光学测量系统的结构示意图;
图3为光学信号中凸起的信号曲线的示意图;
图4为凸起在不同的测量位置时的图像信号;
图5为精确测量凸起的三维坐标尺寸;
图6为测量凸起尺寸信息及标定信号;
图7为本发明的一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统中 的恒张力牵引分拣模块的结构示意图。
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。
参照图1-图7所示,本发明提出了一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸 起物的检测系统,包括被测量带材8,检测系统还包括CCD工业相机1、光源 2和高精度测量辊3,CCD工业相机1与光源2分别设置于高精度测量辊3的 上下两侧,CCD工业相机1的入光口中心线和光源2的出光口中心线平行,且 所述CCD工业相机1的入光口沿所述CCD工业相机1长度方向的中心线和光 源2的出光口沿所述光源2长度方向的中心线皆与所述测量辊3平行,CCD工 业相机1的入光口和光源2的出光口至少部分相对,优选的,本实施例中,CCD 工业相机1最优例为线阵相机中心线是与CCD相机的像元排布对应。
高精度测量辊3与光源2发出的光线部分相切,被测量带材8绕包于高精 度测量辊3相切于光线的部分。
进一步的,被测量带材8的表面分布有凸起物12,
CCD工业相机1,用于生成被测量带材8的宽度及表面轮廓的信号,当凸 起物12经过光源2发出的光线时,则叠加一个阴影信号。
光源2,用于向CCD工业相机1发出线性平行光路;
高精度测量辊3,用于托起带动被测量带材8,使被测量带材8经过CCD 工业相机1的光路,且被测量带材8与光路相切,本发明要求高精度测量辊3 的径向跳动非常小,使得被测带材8的表面不会完全遮挡住或离开相机的视场 范围。
被测量带材8,用于被高精度测量辊3带动,部分相切于光源2发出的光 路,从而在被测量带材8上形成一条光带。
具体的,系统配备CCD工业相机1(高速视觉相机)以及光源2(本实施 例采用线性平行光源,优选的,线性平行光源为特殊的LED扫描光源),CCD 工业相机1与光源2居于高精度测量辊3的上下两侧,CCD工业相机1的入光 口中心线与光源2的出光口中心线平行且与高精度测量辊3成平行关系,测量 辊被标准厚度的被测量带材8绕包经带材测速辊5以及若干导辊至恒张力牵引 分拣模块9,绕包于高精度测量辊3的被测量带材8的表面形成的圆弧与光源2 发出的光线相切,在带材的表面上相切的部位形成一条光带,该光带的处于CCD工业相机1的焦平面上,在CCD工业相机1中会形成一个被测量带材8 宽度及表面轮廓的信号。当有凸起物12时,凸起物12遮挡光线后会在被测量 带材8表面轮廓信号上叠加一个阴影信号,当凸起物12正好处于光线与带材表 面切点时该阴影信号强度最大,经过对比标定信号的光强值可获得凸起物12 的高度值,同时也可获得信号的宽度值,即可得到凸起物12的宽度值。通过带 材测速辊5实现被测量带材8的实时速度值的测量,通过CCD工业相机1的行频与速度还原可以得到凸起物12的纵向宽度。CCD工业相机1与具有高速图 形处理能力的计算机10连接,进行实时数据的高速传输,计算机10对凸起物 12进行尺寸信息计算,对计算后的信息进行分级筛选,图像还原以及对凸起物 12进行标识,以完成后续的检测。
进一步的,高精度测量辊3表面分成测量区和标定区,标定区设置在高精 度测量辊3的两侧,为切削出的环状凸起,分别设有宽度标定区和高度标定区。 可采用多个尺寸从高度30um~200um、宽度30um~1000um呈阶梯分布的不同圆 环,圆环的底径与标准采样带材的厚度一致,可限定被测量带材8的理想厚度 是一固定值,实际被测量带材8的厚度在固定值基础上允许有±0.05mm范围变 化,当被测量带材8被半绕包放置于测量辊的检测区内时,标定环根部的直径 尺寸与带材表面的高度在相对位置以内,当被测量带材8表面凸起相对带材表 面光信号的变化时,标定环的信号相对标定环根部呈阶梯信号,用凸起的信号与标定环信号对比校准来测量尺寸信息。
具体的,高精度测量辊3采用航空军品级加工精度,同轴度设计精度在± 2um,充分保证对被测量带材8的检测精度,高度方向为5um,宽度方向为10um; 高精度测量辊3包括试样测试区和标定结构设定区,保证测量和标定同步进行。
高精度测量辊3的标定区分为两种标定尺寸类型,一种是固定高度不同宽 度的标定尺寸如图6中11-4的几种宽度尺寸,另外一种是不同宽度不同高度的 标定尺寸如图6中11-5的几种高度类型,根据测量与标定的同步信号进行同步 对比分析,可以得到凸起物12对应光信号的两种函数,f(宽度)=f(Sc)与f (高度)=f(Sp),其中Sc是信号占像元的参数,Sp是像素的光强度信号。结 合两种函数可以获得凸起物12的宽度及高度信号。
进一步的,检测系统还包括计算机10,计算机10信号连接CCD工业相机 1,用于对凸起物12进行尺寸信息计算。
进一步的,检测系统还包括冷却定型辊4、带材测速辊5、单螺杆挤出机6 和高精度超光滑流道设计的模具7,高精度超光滑流道设计的模具7设置于单 螺杆挤出机6的出口处,被测量带材8由单螺杆挤出机6挤出,依次绕包于冷 却定型辊4、高精度测量辊3和带材测速辊5。
进一步的,单螺杆挤出机6,用于将挤带原料快速均匀熔融塑化;
高精度超光滑流道设计的模具7,用于将熔融塑化的原料挤出成型;
冷却定型辊4,用于将挤出成型的原料冷却定型为带材,并使带材平整;
带材测速辊5,用于测量被测量带材8的实时速度值,进而配合CCD工业 相机1的行频得到凸起物12的纵向宽度。
进一步的,单螺杆挤出机6包括螺杆6-1、电机6-2、喂料口6-3和高精度 温控系统,喂料口6-3联通于螺杆6-1的上方,电机6-2的输出端连接螺杆6-1。
具体的,电机6-2优选为更为平稳的伺服电机。高精度超光滑流道设计的 模具7与单螺杆挤出机6出口处相连,高压半导电屏蔽料从特殊设计的单螺杆 挤出机6的喂料口6-3进入到螺杆6-1所在的螺筒的内部,筒体部分采用均匀 加热分布设计以及高精度控温使高压半导电屏蔽料快速均匀熔融塑化,在螺杆 6-1的输送下熔融的高压半导电屏蔽料经过特殊设计流道的挤带模具,低流动 阻力快速出料成型,减少高压半导电屏蔽料在高精度超光滑流道设计的模具7 的模头里的停留时间,以防物料结胶等不利影。高精度温控系统优先选用高精 度、快速PID控制的温度控制器,确保温度控制精度,使单螺杆挤出机6和高 精度超光滑流道设计的模具7制成的流延产品最大程度减少焦烧和塑化不完全 因素。
进一步的,检测系统还包括若干导辊和恒张力牵引分拣模块9,被测量带 材8依次绕包于高精度测量辊3和若干导辊,连接恒张力牵引分拣模块9。
进一步的,恒张力牵引分拣模块9包括第一牵引辊9-1、第一张力传感器9-2、第二张力传感器9-3、第二牵引辊9-4、裁切切刀9-5、分拣导向通道9-6、 检出品容器9-7、非检出品容器9-8、分切后的带材9-9和收卷辊9-10,被测量 带材8依次绕包于第一张力传感器9-2、第一牵引辊9-1、第二张力传感器9-3 和第二牵引辊9-4,被测量带材8的末端置于裁切切刀9-5中,分拣导向通道 9-6转动设置于裁切切刀9-5的下方,检出品容器9-7和非检出品容器9-8均设 置于分拣导向通道9-6的下方,裁切切刀9-5对应检出品容器9-7和非检出品容器9-8分别设有两个角度档位,当裁切切刀9-5工作时,裁切切刀9-5裁剪被测 量带材8产生分切后的带材9-9;当裁切切刀9-5不工作时,被测量带材8的末 端绕包于收卷辊9-10上。
一种高压电缆半导电屏蔽料带材的表面凸起物的检测方法,基于上述的一 种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统,检测方法包括以下步骤:
S100、将被测量带材8绕包在高精度测量辊3上,并持续带动被测量带材 8经过高精度测量辊3;
S200、开启CCD工业相机1和光源2,使标准厚度的被测量带材8部分相 切于光源2发出的光路,从而在被测量带材8上形成一条光带;
S300、光带处于CCD工业相机1的焦平面上,CCD工业相机1生成一个 被测量带材8的宽度及表面轮廓的信号;
S400、当检测到凸起物12时,CCD工业相机1在宽度及表面轮廓的信号 上叠加一个阴影信号;
S500、阴影信号强度的大小随凸起物12与光线的角度变化,当凸起物12 处于光线与被测量带材8切点时阴影信号强度最大,计算机10对比标定信号的 光强值获得凸起物12的高度值,同时获得阴影信号的宽度值,即得到凸起物 12的宽度值;
S600、带材测速辊5测量被测量带材8的实时速度值,计算机10通过CCD 工业相机1的行频与实时速度还原得到凸起物12的纵向宽度;
S700、计算机10完成对凸起物12的尺寸信息计算,对计算得到的尺寸信 息进行分级筛选、图像还原以及对凸起物12进行标识,以便后续的检测。
根据权利要求10的一种高压电缆半导电屏蔽料带材的表面凸起物的检测 方法,其特征在于,S100前还包括:
S001、将高压半导电屏蔽料放置于喂料口6-3中;
S002、高压半导电屏蔽料进入单螺杆挤出机6中,通过高精度温控系统对 高压半导电屏蔽料快速均匀熔融塑化;
S003、电机6-2带动螺杆6-1转动,进而将熔融了的高压半导电屏蔽料向 高精度超光滑流道设计的模具7推送;
S004、高精度超光滑流道设计的模具7配合冷却定型辊4,将熔融了的高 压半导电屏蔽料冷却挤带成型。
根据权利要求10的一种高压电缆半导电屏蔽料带材的表面凸起物的检测 方法,其特征在于,S700后还包括:
S801、第一张力传感器9-2和第二张力传感器9-3分别与第一牵引辊9-1 和第二牵引辊9-4配合进行恒张力反馈,从而控制被测量带材8的牵引;
S802、判断是否进行被测量带材8的裁剪,若是,则执行S803;否则,执 行S804;
S803、设定裁切切刀9-5的裁剪间隔时间,而后执行裁剪程序,分拣导向 通道9-6分别将检出品和非检出品分拣到检出品容器9-7和非检出品容器9-8 中;
S804、裁切切刀9-5不工作,收卷辊9-10收取被测量带材8。
以上实施示例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想,对于本领域 的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上还可以做 出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统,其特征在于,包括CCD工业相机(1)、光源(2)和高精度测量辊(3),所述CCD工业相机(1)与光源(2)分别设置于所述高精度测量辊(3)的两侧,所述CCD工业相机(1)的入光口中心线和光源(2)的出光口中心线平行,且所述CCD工业相机(1)的入光口沿所述CCD工业相机(1)长度方向的中心线和光源(2)的出光口沿所述光源(2)长度方向的中心线皆与所述测量辊(3)平行,所述CCD工业相机(1)的入光口和光源(2)的出光口至少部分相对,所述高精度测量辊(3)与所述光源(2)发出的光线部分相切。
2.根据权利要求1所述的一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统,其特征在于,所述检测系统还包括被测量带材(8),所述被测量带材(8)的表面随机分布有凸起物(12),
所述CCD工业相机(1),用于生成所述被测量带材(8)的宽度及表面轮廓的信号,当所述凸起物(12)经过所述光源(2)发出的光线时,则叠加一个阴影信号;
所述光源(2),用于向所述CCD工业相机(1)发出线性平行光路;
所述高精度测量辊(3),用于托起带动所述被测量带材(8),使所述被测量带材(8)经过所述CCD工业相机(1)的光路,且所述被测量带材(8)与所述光路相切;
所述被测量带材(8),绕包于所述高精度测量辊(3)相切于光线的部分,用于被所述高精度测量辊(3)带动,部分相切于所述光源(2)发出的光路,从而在所述被测量带材(8)上形成一条光带。
3.根据权利要求2所述的一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统,其特征在于,所述高精度测量辊(3)表面分成测量区和标定区,所述标定区设置在所述高精度测量辊(3)的两侧,为切削出的环状凸起,分别设有宽度标定区和高度标定区。
4.根据权利要求3所述的一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统,其特征在于,所述检测系统还包括计算机(10),所述计算机(10)信号连接所述CCD工业相机(1),用于对所述凸起物(12)进行尺寸信息计算。
5.根据权利要求1所述的一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统,其特征在于,所述检测系统还包括冷却定型辊(4)、带材测速辊(5)、单螺杆挤出机(6)和高精度超光滑流道设计的模具(7),所述高精度超光滑流道设计的模具(7)设置于所述单螺杆挤出机(6)的出口处,所述被测量带材(8)由所述单螺杆挤出机(6)挤出,依次绕包于所述冷却定型辊(4)、高精度测量辊(3)和带材测速辊(5),其中,
所述单螺杆挤出机(6),用于将半导电屏蔽料快速均匀熔融塑化;
所述高精度超光滑流道设计的模具(7),用于将熔融塑化的半导电屏蔽料挤出成型为被测量带材(8);
所述冷却定型辊(4),用于将挤出成型的原料冷却定型为带材,并使带材平整;
所述带材测速辊(5),用于测量所述被测量带材(8)的实时线速度值,进而配合所述CCD工业相机(1)的行频得到凸起物(12)的纵向宽度。
6.根据权利要求5所述的一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统,其特征在于,所述单螺杆挤出机(6)包括螺杆(6-1)、电机(6-2)、喂料口(6-3)和高精度温控系统,所述喂料口(6-3)联通于所述螺杆(6-1)的上方,所述电机(6-2)的输出端连接所述螺杆(6-1)。
7.根据权利要求6所述的一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统,其特征在于,所述检测系统还包括若干导辊和恒张力牵引分拣模块(9),所述被测量带材(8)依次绕包于所述高精度测量辊(3)和若干导辊,连接所述恒张力牵引分拣模块(9),所述恒张力牵引分拣模块(9)包括第一牵引辊(9-1)、第一张力传感器(9-2)、第二张力传感器(9-3)、第二牵引辊(9-4)、裁切切刀(9-5)、分拣导向通道(9-6)、检出品容器(9-7)、非检出品容器(9-8)、分切后的带材(9-9)和收卷辊(9-10),所述被测量带材(8)依次绕包于所述第一张力传感器(9-2)、第一牵引辊(9-1)、第二张力传感器(9-3)和第二牵引辊(9-4),被测量带材(8)的末端置于所述裁切切刀(9-5)中,所述分拣导向通道(9-6)转动设置于所述裁切切刀(9-5)的下方,所述检出品容器(9-7)和非检出品容器(9-8)均设置于所述分拣导向通道(9-6)的下方,所述裁切切刀(9-5)对应所述检出品容器(9-7)和非检出品容器(9-8)分别设有两个角度档位,当所述裁切切刀(9-5)工作时,所述裁切切刀(9-5)裁剪所述被测量带材(8)产生所述分切后的带材(9-9);当所述裁切切刀(9-5)不工作时,所述被测量带材(8)的末端绕包于所述收卷辊(9-10)上。
8.一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测方法,基于权利要求1-7任一项所述的一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测系统,其特征在于,所述检测方法包括以下步骤:
S100、将被测量带材(8)绕包在高精度测量辊(3)上,并持续带动被测量带材(8)经过高精度测量辊(3);
S200、开启CCD工业相机(1)和光源(2),使标准厚度的被测量带材(8)部分相切于光源(2)发出的光路,从而在被测量带材(8)上形成一条光带;
S300、所述光带处于CCD工业相机(1)的焦平面上,CCD工业相机(1)生成一个被测量带材(8)的宽度及表面轮廓的信号;
S400、当检测到凸起物(12)时,CCD工业相机(1)在所述宽度及表面轮廓的信号上叠加一个阴影信号;
S500、阴影信号强度的大小随凸起物(12)与光线的角度变化,当凸起物(12)处于光线与被测量带材(8)切点时所述阴影信号强度最大,计算机(10)对比标定信号的光强值获得凸起物(12)的高度值,同时获得阴影信号的宽度值,即得到凸起物(12)的宽度值;
S600、带材测速辊(5)测量被测量带材(8)的实时速度值,计算机(10)通过CCD工业相机(1)的行频与所述实时速度还原得到凸起物(12)的纵向宽度;
S700、计算机(10)完成对凸起物(12)的尺寸信息计算,对计算得到的尺寸信息进行分级筛选、图像还原以及对凸起物(12)进行标识,以便后续的检测。
9.根据权利要求8所述的一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测方法,其特征在于,所述S100前还包括:
S001、将高压半导电屏蔽料放置于喂料口(6-3)中;
S002、高压半导电屏蔽料进入单螺杆挤出机(6)中,通过高精度温控系统对高压半导电屏蔽料快速均匀熔融塑化;
S003、电机(6-2)带动螺杆(6-1)转动,进而将熔融了的高压半导电屏蔽料向高精度超光滑流道设计的模具(7)推送;
S004、高精度超光滑流道设计的模具(7)配合冷却定型辊(4),将熔融了的高压半导电屏蔽料冷却挤带成型。
10.根据权利要求8所述的一种高压电缆半导电屏蔽料带材表面凸起物的检测方法,其特征在于,所述S700后还包括:
S801、第一张力传感器(9-2)和第二张力传感器(9-3)分别与第一牵引辊(9-1)和第二牵引辊(9-4)配合进行恒张力反馈,从而控制被测量带材(8)的牵引;
S802、判断是否进行被测量带材(8)的裁剪,若是,则执行S803;否则,执行S804;
S803、设定裁切切刀(9-5)的裁剪间隔时间,而后执行裁剪程序,分拣导向通道(9-6)分别将检出品和非检出品分拣到检出品容器(9-7)和非检出品容器(9-8)中;
S804、裁切切刀(9-5)不工作,收卷辊(9-10)收取被测量带材(8)。
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