CN114655768A - 一种铝塑膜分切机控制方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铝塑膜分切机定点停切控制技术领域，公开了一种铝塑膜分切机控制方法、系统及存储介质，该方法在读取到正确标码的情况下，根据正确标码确定铝塑膜的第二运行长度信息；根据第一运行长度信息和第二运行长度信息确定运行长度差；根据运行长度差信息、铝塑膜的缺陷点位置信息以及相机与裁剪平台之间的距离信息确定目标停切点，并控制分切机在目标停切点停切。可以自动实现分切机停切，避免停切过程中受人为因素的影响，提高生产效率，能避免单独依据计米器记录运行长度时由于计米器的误差而导致的计算结果不准确的问题，提升停切点的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及铝塑膜分切机定点停切控制技术领域，尤其涉及一种铝塑膜分切机控制方法、系统及存储介质。
背景技术
铝塑膜作为软包锂离子电池的重要材料之一，常用于电芯的隔离与保护。在铝塑膜的整个生产过程中，受到材料加工、生产环境、生产设备的影响，可能会在某些膜面出现黑点、晶点、异物、凹坑、折痕等缺陷，一旦缺陷膜进入后续锂离子电池的成品环节，会对产品的性能与安全造成很大的隐患。因此，在将宽幅铝塑膜分切成窄幅时，需要把中间的缺陷点裁切掉，以保证有缺陷的材料不进入下一个工艺流程。目前，缺陷停切方法主要依靠人工手动停切，根据工人的经验操作分切机在缺陷位置之前降速，再点动调整位置。这种人工停切的方法耗时费力，生产效率低，且受铝塑膜传输过程中的打滑、膜料拉伸、缺陷部分被裁减掉等因素的影响，系统的计米器存在一定的误差，导致停切的准确性较差，可见，现有技术中，铝塑膜分切机停切情况受人为因素影响较大，停切准确性较低。
发明内容
本发明提供了一种铝塑膜分切机控制方法、系统及存储介质，以解决现有的铝塑膜分切机停切情况受人为因素影响较大，停切准确性较低的问题。
为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来实现：
第一方面，本发明提供一种铝塑膜分切机控制方法，应用于分切机控制系统，所述分切机控制系统包括相机、计米器和裁剪平台，所述相机用于获取铝塑膜在运行中的图片信息，所述计米器用于记录所述铝塑膜的第一运行长度信息，所述方法包括：
读取所述图片信息中的标码，并在读取到正确标码的情况下，根据所述正确标码确定铝塑膜的第二运行长度信息；
根据所述第一运行长度信息和所述第二运行长度信息确定运行长度差；
根据所述运行长度差信息、铝塑膜的缺陷点位置信息以及所述相机与所述裁剪平台之间的距离信息确定目标停切点，并控制所述分切机在所述目标停切点停切。
可选地，所述读取所述图片信息中的标码，包括：
识别所述图片信息中的N个字符，基于所述N个字符生成N个分割框；其中，标码包括所述N个字符，每一字符对应一个分割框，每一分割框包括四个顶点；
根据所述N个分割框确定总框，所述总框为所述N个字符所属的标码对应的分割框；
并基于所述总框的参数确定正确标码；所述总框的参数包括大小、位置以及倾斜度。
可选地，所述基于所述总框的参数确定正确标码，包括：
基于预设条件对所述总框进行判断，若所述总框符合预设条件，计算所述总框对应的标码为正确标码的概率；
在所述概率大于预设值的情况下，视为总框对应的标码为正确标码；
其中，所述预设条件包括：
每一字符与上一个正确字符的间距为预设标准间距的整数倍；
每一字符高度与预设标准字符高度之间的差值小于预设高度阈值；
总框的长度与N个字符的标准总长度之间的差值小于预设长度阈值；
以及总框的倾斜度小于预设倾斜度阈值。
可选地，所述计算所述总框对应的标码为正确标码的概率时，满足如下关系式：
式中，Ai为预设条件，i表示第i个预设条件，B表示标码为正确标码事件，P表示概率。
可选地，所述在读取到正确标码的情况下，根据所述正确标码确定铝塑膜的第二运行长度信息，包括：
在读取到正确标码的情况下，对正确标码进行去重处理，根据去重后的正确标码确定铝塑膜的第二运行长度信息。
可选地，所述铝塑膜为带有标码的铝塑膜，且所述铝塑膜中每隔预设距离的位置上设置有分隔符以及目标类型的标码，所述目标类型的标码设于所述分隔符之间。
第二方面，本申请提供一种分切机控制系统，包括相机、计米器、裁剪平台以及处理单元；
所述相机用于获取铝塑膜在运行中的图片信息；
所述计米器用于记录所述铝塑膜的第一运行长度信息；
所述处理单元用于读取所述图片信息中的标码，并在读取到正确标码的情况下，根据所述正确标码确定铝塑膜的第二运行长度信息；根据所述第一运行长度信息和所述第二运行长度信息确定运行长度差；根据所述运行长度差信息、铝塑膜的缺陷点位置信息以及所述相机与所述裁剪平台之间的距离信息确定目标停切点，并控制所述分切机在所述目标停切点停切。
第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法步骤。
有益效果：
本发明提供的铝塑膜分切机控制方法，在读取到正确标码的情况下，根据正确标码确定铝塑膜的第二运行长度信息；根据第一运行长度信息和第二运行长度信息确定运行长度差；根据运行长度差信息、铝塑膜的缺陷点位置信息以及相机与裁剪平台之间的距离信息确定目标停切点，并控制分切机在目标停切点停切。这样，通过根据正确标码确定的第二运行长度信息和计米器记录的第一运行长度信息共同确定目标停切点，可以自动实现分切机停切，避免停切过程中受人为因素的影响，提高生产效率，同时，能避免单独依据计米器记录运行长度时由于计米器的误差而导致的计算结果不准确的问题，提升停切点的准确性。
附图说明
图1为本发明优选实施例的一种铝塑膜分切机控制方法的流程图之一；
图2为本发明优选实施例的四个分割框的示意图之一；
图3为本发明优选实施例的标码对应的总框的示意图；
图4为本发明优选实施例的四个分割框的示意图之二；
图5为本发明优选实施例的分切机控制系统的结构示意图。
附图标记：
1、相机；2、镜头；3、光源；4、铝塑膜。
具体实施方式
下面对本发明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作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。
除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
请参见图1，本申请提供的一种铝塑膜分切机控制方法，应用于分切机控制系统，分切机控制系统包括相机1、计米器和裁剪平台，相机1用于获取铝塑膜4在运行中的图片信息，计米器用于记录铝塑膜4的第一运行长度信息，上述的方法包括：
读取图片信息中的标码，并在读取到正确标码的情况下，根据正确标码确定铝塑膜4的第二运行长度信息；
根据第一运行长度信息和第二运行长度信息确定运行长度差；
根据运行长度差信息、铝塑膜4的缺陷点位置信息以及相机1与裁剪平台之间的距离信息确定目标停切点，并控制分切机在目标停切点停切。
本实施例中，铝塑膜4为带有标码的铝塑膜4，且铝塑膜4中每隔预设距离的位置上设置有分隔符以及目标类型的标码，目标类型的标码设于分隔符之间，每一铝塑膜4的标码不重复且每一标码对应一个长度信息，该长度信息可以体现铝塑膜4在该标码位置处的长度。其中，预设距离可以是5米，目标类型的标码可以是数字标码，分隔符可以是竖线字符“|”，在一示例中，正确的标码可以是“0158”，则，目标类型的标码设于分隔符之间的形式可以是“|0158|”。换言之，对上游缺陷检测工艺提出要求，在检测瑕疵的同时在铝塑膜4边缘每隔5米打印数字标码，此处仅作示例，不做限定。
这样，通过设置分隔符可以在标码前后设置有一个明显的边缘，以快速准确定位到标码位置。
其中，在读取标码过程中，采用两级速度处理的模式，例如，低速模式下识别标码字符，高速模式下识别标码的有或无。一般分切机在起动过程(或停切过程)阶段速度较低，可以准确读标码字符；在正常分切的高速阶段只需要在已读标码的基础上根据后续传输过程中标码的“有”或“无”进行积累，可保证读取标码的连续性。
具体而言，首先需读取字符才能进一步根据字符确定标码，在识别图片信息中的N个字符时，识别方式可以分为上述的速度较低阶段和高速阶段，在速度较低阶段时，首先确定图片中的字符区域，然后对字符区域的字符进行识别；在高速阶段时，从识别字符的模式切换至识别面积的模式，即，在高速阶段时，首先确定图片中的字符区域，然后对字符区域进行二值化处理，将这一部分图像中颜色较深的像素点处理为黑色，颜色较浅的像素点处理为白色，然后计算黑色像素点的总面积，若总面积低于预设面积阈值，视为字符区域中的内容为正确字符，反之，视为字符区域中的内容为错误字符。这样，不论在高速阶段还是低速阶段，首先，确定字符区域，可以便于快速锁定字符，针对有效区域进行识别，提升识别效率；且，在高速阶段，基于面积进行识别，可以进一步提升识别效率，缩短检测时间，避免高速阶段，铝塑膜4速度太快而识别速度不够时，发生漏读标码的情况，这样，针对低速阶段和高速阶段采用不同的识别方式，可以准确的对字符进行识别，避免由于折痕、黑点、凹坑等其他缺陷导致发生误识别的情况，提高识别字符的准确性。
本实施例中，采用相机1作为标码的读取设备，应理解，在其他可行的实施方式中，还可以采用其他的光学设备或者传感器读取标码。
上述的铝塑膜分切机控制方法，通过根据正确标码确定的第二运行长度信息和计米器记录的第一运行长度信息共同确定目标停切点，可以自动实现分切机停切，避免停切过程中受人为因素的影响，提高生产效率，同时，能避免单独依据计米器记录运行长度时由于计米器的误差而导致的计算结果不准确的问题，提升停切点的准确性。
需要说明的是，在膜的高速传输过程中相机1以最快的速度连续进行拍摄、读取、识别、传回数据，因此，会存在重复的读取，为了减少后续步骤中的计算量，在一可选的实施方式中，在读取到正确标码的情况下，对正确标码进行去重处理，根据去重后的正确标码确定铝塑膜4的第二运行长度信息，这样，保证每一个标码只读到一次，可以避免重复计算，减少后续步骤中的计算压力。
可选地，所述读取所述图片信息中的标码，包括：
识别所述图片信息中的N个字符，基于所述N个字符生成N个分割框；其中，标码包括所述N个字符，每一字符对应一个分割框，每一分割框包括四个顶点；
根据所述N个分割框确定总框，所述总框为所述N个字符所属的标码对应的分割框；
并基于所述总框的参数确定正确标码；所述总框的参数包括大小、位置以及倾斜度。
在本可选的实施方式中，首先识别图片信息中的字符，然后确定每一个字符对应的分割框，进而确定所有字符组成的标码对应的总框，这样，可以准确的确定总框的参数，例如总框的大小、位置以及倾斜度。这样，便于根据总框的参数确定总框对应的标码的正确性。在一示例中，N个字符可以是“0”、“1”、“6”、“8”，则该N个字符组成的标码为“0168”。
可选地，所述基于所述总框的参数确定正确标码，包括：
基于预设条件对所述总框进行判断，若所述总框符合预设条件，计算所述总框对应的标码为正确标码的概率；
在所述概率大于预设值的情况下，视为总框对应的标码为正确标码；
其中，所述预设条件包括：
每一字符与上一个正确字符的间距为预设标准间距的整数倍；
每一字符高度与预设标准字符高度之间的差值小于预设高度阈值；
总框的长度与N个字符的标准总长度之间的差值小于预设长度阈值；
以及总框的倾斜度小于预设倾斜度阈值。
在本可选的实施方式中，通过预设条件可以快速确定总框对应的标码的正确性。
下面，以一示例对字符对应的分割框以及字符所属的标码对应的总框进行示例说明，在该示例中，如图2所示，4个字符包括“0”“0”“6”“8”，每一个字符对应一个分割框，其所属的标码为“0068”，该标码对应一个总框，该总框以标码“0068”一侧的竖线分隔符为左侧框。
其中，4个字符对应的分割框以及其组成的总框如图3所示，本示例中，如图4所示，Xab表示第a个字符的b号位置的横坐标X值，Yab表示第a个字符的b号位置的纵坐标Y值。由于每个框都会切割为平行四边形，经过筛选，只需要保存图4中所标示出的11个数据即可实现对每个框大小的判别，进而确定总框的参数。
进一步地，选取一份计算机保存的带有读码数据与机器运行状态数据的文件，并进行筛选，从中选取出有字符识别结果且速度不为0的数据，作为训练样本；在训练样本中筛选出有正确的标码数据，打上正确(Correct)的标签，其余错误标码的数据打上错误(Error)的标签，将标码的正确与否记作事件B。
选取以下四个独立事件做为推断的条件：
事件A1：当前字符与上一个正确字符的间距是否在标准间距的整数倍附近；
事件A2：当前字符高度|Y14-Y11|是否在标准字符高度附近；
事件A3：当前字符总长度|X42-X11|是否在四个字符的标准总长度附近；
事件A4：当前四个字符的倾斜程度|Y42-Y11|是否在允许的倾斜程度范围之内。
对每一组数据根据以上四个推断条件进行处理，如果满足事件Ai则这组数据的Ai标记为1，不满足的标记为0。
则，需要计算的是在已知上述条件Ai的情况下，事件B(这四个字符是否是正确字符)为1的概率。由于所选取的条件相互独立，根据朴素贝叶斯的原理可以得到以下公式：
式中，Ai为预设条件，i表示第i个预设条件，B表示标码为正确标码事件，P表示概率。
这样，利用训练样本可以计算出上述等式右边需要的各概率的值，在计算出的结果的概率大于预设阈值的情况下，视为读取出的标码为正确标码，这样，可以快速且准确地读取出的正确的标码。
在一示例中，选取另一份读码数据作为测试数据，利用上面的朴素贝叶斯公式计算每个标码的分割框符合正确标码的概率，测试结果准确率达到百分之百。可见，本申请的正确性较高。
综上，本申请利用在铝塑膜4边缘打印标尺码并在分切机上加装读码设备，修正分切机上的计米器，以实现在分切过程中把膜的缺陷点准确停在裁剪工作平台上的功能，减少了人工干预，提高了生产效率。能够实现分切机运行速度在80米/分下稳定准确识别四位数字标码，标码的每个字符宽度2.7mm，高度3mm；运行速度在100米/分能够稳定判别相机1视野范围内是否有标码经过，并对标码进行计数。因此，可以实现分切速度最高100米/分运行工况下的缺陷点准确定位停切。
在一完整示例中，将相机1拍摄到的正确标码乘以标码间距，得到当前相机1坐标系下带子的米长，记作LXJ；同时读取此时PLC根据计米器结果计算得到的米长，记作LJMQ。两者作差可以得到这两个坐标系间的相对值LC：
LC＝LJMQ-LXJ；
然后，向PLC发送一个所要停切的具体位置，这个位置是在计米器坐标系下的，记作Lt，也就是说在系统计米器计算下，分切机最终停在了这个位置；缺陷在铝塑膜4上的实际位置记作Lq，这个缺陷位置是根据缺陷数据表已知的。
当缺陷刚好经过相机1时，此时LXJ＝Lq，那么根据坐标系换算关系，此时系统计米器下的米长应为：
LJMQ＝Lq+LC；
随后分切机要再运行一段距离，才能让缺陷部分停在能够实施裁剪操作的地方，这个距离记作LX-C，是预先测量得到的。故最终计米器坐标系下分切机要停切的位置L：
L＝Lq+LC+LX-C；
进一步地，将该停切位置发送给PLC，PLC按照此位置自动实现停切。
本申请还提供一种分切机控制系统，包括相机1、计米器、裁剪平台以及处理单元；
所述相机1用于获取铝塑膜4在运行中的图片信息；
所述计米器用于记录所述铝塑膜4的第一运行长度信息；
所述处理单元用于读取所述图片信息中的标码，并在读取到正确标码的情况下，根据所述正确标码确定铝塑膜4的第二运行长度信息；根据所述第一运行长度信息和所述第二运行长度信息确定运行长度差；根据所述运行长度差信息、铝塑膜4的缺陷点位置信息以及所述相机1与所述裁剪平台之间的距离信息确定目标停切点，并控制所述分切机在所述目标停切点停切。
在一示例中，上述的分切机控制系统可以包括相机控制器、光源控制器、变压器、500万像素相机、8mm焦距镜头、相机线缆、光源3、光源线缆、遥控器，需要说明的是，为了更好的保证相机1的读取过程不受干扰，需要保证相机1、光源3与铝塑膜4之间的相对位置关系满足图5所示的位置关系，其中，相机1的前后左右可调30mm，光源3的前后左右可调30mm，且光源3的长度方向与膜料运行方向一致，光源3的上表面与铝塑膜4之间的高度可以是180mm±30mm，光源3的下表面与铝塑膜4之间的高度可以是160mm±30mm，此处仅作示例，不做限定。
上述的分切机控制系统可以实现上述的方法的各个实施例，且能达到相同的有益效果，此处，不做赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的方法步骤。该可读存储介质可以实现上述的方法的各个实施例，且能达到相同的有益效果，此处，不做赘述。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种铝塑膜分切机控制方法，应用于分切机控制系统，所述分切机控制系统包括相机、计米器和裁剪平台，所述相机用于获取铝塑膜在运行中的图片信息，所述计米器用于记录所述铝塑膜的第一运行长度信息，其特征在于，所述方法包括：
读取所述图片信息中的标码，并在读取到正确标码的情况下，根据所述正确标码确定铝塑膜的第二运行长度信息；
根据所述第一运行长度信息和所述第二运行长度信息确定运行长度差；
根据所述运行长度差信息、铝塑膜的缺陷点位置信息以及所述相机与所述裁剪平台之间的距离信息确定目标停切点，并控制所述分切机在所述目标停切点停切。
2.根据权利要求1所述的铝塑膜分切机控制方法，其特征在于，所述读取所述图片信息中的标码，包括：
识别所述图片信息中的N个字符，基于所述N个字符生成N个分割框；其中，标码包括所述N个字符，每一字符对应一个分割框，每一分割框包括四个顶点；
根据所述N个分割框确定总框，所述总框为所述N个字符所属的标码对应的分割框；
并基于所述总框的参数确定正确标码；所述总框的参数包括大小、位置以及倾斜度。
3.根据权利要求2所述的铝塑膜分切机控制方法，其特征在于，所述基于所述总框的参数确定正确标码，包括：
基于预设条件对所述总框进行判断，若所述总框符合预设条件，计算所述总框对应的标码为正确标码的概率；
在所述概率大于预设值的情况下，视为总框对应的标码为正确标码；
其中，所述预设条件包括：
每一字符与上一个正确字符的间距为预设标准间距的整数倍；
每一字符高度与预设标准字符高度之间的差值小于预设高度阈值；
总框的长度与N个字符的标准总长度之间的差值小于预设长度阈值；
以及总框的倾斜度小于预设倾斜度阈值。
4.根据权利要求3所述的铝塑膜分切机控制方法，其特征在于，所述计算所述总框对应的标码为正确标码的概率时，满足如下关系式：
式中，Ai为预设条件，i表示第i个预设条件，B表示标码为正确标码事件，P表示概率。
5.根据权利要求1所述的铝塑膜分切机控制方法，其特征在于，所述在读取到正确标码的情况下，根据所述正确标码确定铝塑膜的第二运行长度信息，包括：
在读取到正确标码的情况下，对正确标码进行去重处理，根据去重后的正确标码确定铝塑膜的第二运行长度信息。
6.根据权利要求1所述的铝塑膜分切机控制方法，其特征在于，所述铝塑膜为带有标码的铝塑膜，且所述铝塑膜中每隔预设距离的位置上设置有分隔符以及目标类型的标码，所述目标类型的标码设于所述分隔符之间。
7.一种分切机控制系统，其特征在于，包括相机、计米器、裁剪平台以及处理单元；
所述相机用于获取铝塑膜在运行中的图片信息；
所述计米器用于记录所述铝塑膜的第一运行长度信息；
所述处理单元用于读取所述图片信息中的标码，并在读取到正确标码的情况下，根据所述正确标码确定铝塑膜的第二运行长度信息；根据所述第一运行长度信息和所述第二运行长度信息确定运行长度差；根据所述运行长度差信息、铝塑膜的缺陷点位置信息以及所述相机与所述裁剪平台之间的距离信息确定目标停切点，并控制所述分切机在所述目标停切点停切。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的方法步骤。
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2022
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