CN116858113A - 一种多功能检测一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能检测一体机，属于本发明属于特种纸张在线检测领域，该多功能检测一体机包括第一检测模块，用于实时检测纸张的平整度；第二检测模块，用于实时检测纸张的平整度和含水量；第三检测模块，用于实时检测纸张的含水量；本发明通过上述特种纸张检测到的实时数据调整涂覆和干燥参数。

Description

一种多功能检测一体机

技术领域

本发明属于特种纸张在线检测领域，具体涉及一种多功能检测一体机。

背景技术

随着纸张应用场景的细分化，在传统纸张的基本功能下，衍生越来越多种类的特种纸张满足越来越细分的应用场景需求。特种纸张是在普通纸张基材表面覆盖一层涂层，提供纸张特定的性能和用途。常见的有耐水涂层纸、光面涂层纸、哑光涂层纸、硅油涂层纸、磁性涂层纸和防火涂层纸等。特种纸张的涂层种类和厚度可以根据具体需求进行调整，以提供所需的特定性能和用途。

在纸张的生产中，造纸工厂在普通纸张基材生产后，需要对普通纸张基材进行涂层涂覆，涂覆过程完成后需要检测成型后的纸张厚度，也就是检测涂层的厚度是否满足设定参数；同时还需要检测成型后的纸张的含水量，以便于完成纸张涂覆后的特种纸张能迅速干燥，干燥后的特种纸张则能马上通过绕卷机打包成卷包装。现有的特种纸张生产中，往往直接采用平整度更高的普通纸张基材，后期在涂层涂覆的过程中只需要设定好涂覆参数，后期只需要在干燥后的成品特种纸张检测即可，并不需要在生成过程实时检测普通纸张基材的厚度。而如果采用平整度较差的普通纸张基材后，只采用设定好的涂覆参数则会造成成品特种纸张的厚度具备瑕疵而无法满足质量要求。

发明内容

（1）要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多功能检测一体机，该多功能检测一体机旨在解决现有技术下纸张基材在涂覆工艺和干燥工艺中纸张的平整度检测问题，并且将平整度检测数据传送给涂覆工艺和干燥工艺用于修正其运行参数，从而解决采用平整度较差的纸张基材加工成特种纸张过程中加工精度较低的问题。

（2）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种多功能检测一体机，所述多功能检测一体机包括用于对纸张基材进行涂覆的涂布机和用于对纸张基材进行干燥的烘干机，涂布机出口设有刮除纸张基材表面多余涂料的刮压装置；纸张基材在涂覆之前为第一纸张，第一纸张在涂覆之后为第二纸张，第二纸张在干燥之后为第三纸张，所述多功能检测一体机还包括：

第一检测模块，用于实时检测第一纸张的纵向平整度，根据所述第一纸张的纵向平整度通过涂覆模型得到第一纸张的基础速度；所述涂覆模型是根据第一纸张的速度与第一纸张的纵向平整度、涂料参数、第一纸张浸没长度的历史数据通过遗传算法建立的拟合关系；第一纸张以基础速度运行时，第二纸张的纵向平整度满足设定的第一阈值；根据所述第一纸张的基础速度通过厚度模型得到第二纸张的厚度，所述厚度模型是根据第二纸张的厚度和第一纸张的速度、第一纸张的纵向平整度、涂料参数、第一纸张浸没长度的历史数据通过神经网络算法得到的映射关系；设定刮压装置的宽度尺寸为第二纸张的厚度；当实时检测到的第一纸张的纵向平整度变化未超过阈值，第一纸张的基础速度保持不变，否则重新生成；

第二检测模块，用于实时检测第二纸张的横向平整度和纵向平整度；根据所述第二纸张的纵向平整度通过第一补偿模型得到第一纸张的第一补偿速度，所述第一补偿模型是根据第一纸张的第一补偿速度和第二纸张纵向平整度、涂料参数、第一纸张浸没长度的历史数据通过遗传算法建立的拟合关系；当第一补偿速度不为零时，将第一纸张的基础速度和第一纸张的第一补偿速度叠加为第一纸张的第一修正速度，第一纸张以第一修正速度运行时，第二纸张的纵向平整度满足设定的第一阈值；根据第一纸张的第一修正速度通过厚度模型更新第二纸张的厚度，刮压装置的宽度尺寸更新为第二纸张的厚度；根据所述第二纸张的横向平整度通过第二补偿模型得到第一纸张的第二补偿速度，所述第二补偿模型是根据第一纸张的第二补偿速度和第二纸张的横向平整度、涂料参数、第一纸张浸没长度的历史数据通过遗传算法建立的拟合关系；当第二补偿速度不为零时，将第一纸张的第一修正速度和第一纸张的第二补偿速度叠加为第一纸张的第二修正速度，第一纸张以第二修正速度运行时，第二纸张的横向平整度满足设定的第二阈值；根据第一纸张的第二修正速度通过厚度模型更新第二纸张的厚度，刮压装置的宽度尺寸更新为第二纸张的厚度。

进一步地，所述烘干机沿着第二纸张的运动方向至少设有两个温区；所述第二检测模块还用于检测第二纸张的含水量，根据所述第二纸张的含水量和第二纸张的速度通过干燥模型得到烘干机的基础参数，所述烘干机的基础参数包括干燥温度和干燥温区长度；所述干燥模型是根据烘干机参数和第二纸张的含水量、第二纸张的速度的历史数据通过多元线性回归算法建立的拟合关系；烘干机以基础参数运行时，第三纸张的含水量满足设定的第三阈值，且烘干机满足功率消耗最低；

所述多功能检测一体机还包括第三检测模块，用于实时检测第三纸张的含水量，根据第三纸张的含水量通过第三补偿模型得到烘干机的补偿参数；所述第三补偿模型是根据烘干机的补偿参数、第二纸张的含水量、第二纸张的速度的历史数据通过多元线性回归算法建立的拟合关系；当烘干机参数发生变化时，将烘干机的基础参数和烘干机的补偿参数叠加为烘干机的修正参数；烘干机以修正参数运行时，第三纸张的含水量满足设定的第三阈值，且烘干机满足功率消耗最低。

进一步地，所述多功能检测一体机还包括底座以及固定在底座顶端面两侧的烘干机和涂布机，所述烘干机的上方分别设置有成型纸张收卷辊和纸张基材输送辊，且烘干机的顶端面两侧均倾斜固定有测量板，所述成型纸张收卷辊和纸张基材输送辊之间设置有沿涂布机和烘干机移动的纸张基材，靠近涂布机的测量板朝上一面设有第一检测模块且其朝下一面设有第二检测模块；远离涂布机的测量板朝上一面设有第三检测模块。

进一步地，所述成型纸张收卷辊和纸张基材输送辊的两端均设置有支撑板，两个所述支撑板的底端均与底座固定连接，且两个支撑板的侧壁安装有同步旋转的电机。

进一步地，所述烘干机的两端均设置有支撑辊，两个所述支撑辊的外壁均与纸张基材紧密连接，且两个支撑辊的两端均设置有与烘干机固定连接的安装板；所述烘干机的侧壁对称内嵌安装有风机，所述风机的侧壁固定有防尘网。

进一步地，所述涂布机的顶端面两侧均固定有耳板，两个所述耳板之间转动设置有用于支撑纸张基材的定位辊；所述涂布机的侧壁顶端开设有通槽，所述通槽中转动设置有与纸张基材接触的输送辊。

进一步地，所述涂布机的底壁中心位置处设置有凸起部，且涂布机的内壁底端固定安装有压辊，所述纸张基材伸入涂布机的一端设置在凸起部与压辊之间。

进一步地，所述涂布机的内壁顶端对称开设有滑槽，两个所述滑槽之间设置有用于挤压纸张基材的脱水辊；所述脱水辊的两端均螺纹插接有伸缩杆，所述伸缩杆上固定套接有旋钮；所述伸缩杆伸出脱水辊的一端滑动插接在滑槽中，且伸缩杆与滑槽的内壁抵接。

进一步地，所述第一检测模块是摄像头，第二检测模块是红外仪和摄像头，第三检测模块是红外仪；

所述摄像头检测横向或纵向平整度的方法是根据摄像头抓取的纸张图片帧通过SIFT算法提取纸张表面横向或者纵向的微观高度分布，根据微观高度分布得到纸张表面的高度分布方差即纸张的平整度；

所述红外仪检测纸张含水量的方法是通过获取纸张反射的红外光谱提取各波长的吸收峰大小和吸收峰位置，根据所述吸收峰大小和吸收峰位置结合含水量模型得到纸张的含水量；所述含水量模型是根据纸张的含水量和纸张类型、纸张厚度、涂层类型的历史数据通过神经网络算法建立的映射关系。

（3）有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明通过第一检测模块检测第一纸张的平整度给予纸张基材移动的基础速度，从而快速让纸张基材速度调整到合适参数，基础速度是对纸张基材速度的粗调节；其次第二检测模块检测第二纸张的平整度给予纸张基材移动的补充速度，补偿速度是对纸张基材速度的精调节。通过对纸张基材移动速度的精细调节，更好地确保第二纸张的涂层厚度既要满足能够填满第一纸张的不平整的地方，又要满足第二纸张的厚度在误差范围之内。

2.本发明通过第二检测模块检测第二纸张的含水量，从而快速将烘干机调整到合适的干燥参数包括干燥温度和干燥温区长度；其次通过第三检测模块检测第三纸张的含水量来给予干燥参数以补偿参数。通过对干燥参数的反馈调节，使成型后的特种纸张能够满足马上使用卷绕设备成卷包装。

3.本发明通过第三检测模块检测第三纸张的含水量，从而修正烘干机的干燥参数，使干燥过程满足第三纸张的含水量要求而且能耗最低。

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是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的底座结构示意图；

图3为本发明实施例的烘干机拆分结构示意图；

图4为本发明实施例的涂布机结构示意图；

图5为本发明实施例的涂布机剖视结构示意图；

图6为本发明实施例的脱水辊拆分结构示意图。

1、底座；2、成型纸张收卷辊；3、纸张基材输送辊；4、纸张基材；5、涂布机；6、烘干机；7、电机；8、安装板；9、支撑辊；10、第二检测模块；11、第三检测模块；12、测量板；13、支撑板；14、第一检测模块；15、定位辊；16、防尘网；17、风机；18、耳板；19、通槽；20、输送辊；21、滑槽；22、凸起部；23、压辊；24、脱水辊；25、旋钮；26、伸缩杆；27、刮压装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

举例之前，针对本发明构思的应用场景进行阐述，所有后期需要印刷的纸张厚度都需要对厚度进行质量控制，原因在于纸张后期印刷时，纸张印刷过程中的印刷压力是和纸张厚度有关系的。同种类不同厚度的纸张选择的印刷压力就不同。在印刷前，橡皮滚筒和压印滚筒之间印刷压力的调节是根据纸张的厚度不同，通过调节两滚筒的中心距或包衬厚度来达到的。同一批印刷品的纸张要求厚度均匀一致，如果厚度不均匀，就会因印刷压力不同导致油墨转移率不同，从而出现颜色深浅变化，严重时会因印刷压力不足而造成图像、文字信息不能完全再现。现有的特种纸张都是由普通纸张基材涂覆涂层制造的，现有的特种纸张大部分是直接采用平整度达到5%之内标准纸张进行涂层涂覆，但实际上达到这种规格的普通纸张基材成本较高。本方案的发明人在采用一批平整度误差在10%-15%左右而成本更低的普通纸张基材后，通过优化生产过程的实时检测系统装置，从而实现了和原来同样的效果。

本具体实施方式提供了一种多功能检测一体机，如图1和2所示，所述多功能检测一体机包括用于对纸张基材进行涂覆工艺的涂布机5和用于对纸张基材进行干燥的烘干机6，涂布机5出口设有刮除纸张基材表面多余涂料的刮压装置27；纸张基材在涂覆之前为第一纸张，第一纸张在涂覆之后为第二纸张，第二纸张在干燥之后为第三纸张；其特征在于，所述多功能检测一体机还包括：

第一检测模块14，用于实时检测第一纸张的纵向平整度，根据所述第一纸张的纵向平整度通过涂覆模型得到第一纸张的基础速度；所述涂覆模型是根据第一纸张的速度与第一纸张的纵向平整度、涂料参数、第一纸张浸没长度的历史数据通过遗传算法建立的拟合关系；第一纸张以基础速度运行时，第二纸张的纵向平整度满足设定的第一阈值；根据所述第一纸张的基础速度通过厚度模型得到第二纸张的厚度，所述厚度模型是根据第二纸张的厚度和第一纸张的速度、第一纸张的纵向平整度、涂料参数、第一纸张浸没长度的历史数据通过神经网络算法得到的映射关系；设定刮压装置27的宽度尺寸为第二纸张的厚度；当实时检测到的第一纸张的纵向平整度变化未超过阈值，第一纸张的基础速度保持不变，否则重新生成；

第二检测模块10，用于实时检测第二纸张的横向平整度和纵向平整度；根据所述第二纸张的纵向平整度通过第一补偿模型得到第一纸张的第一补偿速度，所述第一补偿模型是根据第一纸张的第一补偿速度和第二纸张纵向平整度、涂料参数、第一纸张浸没长度的历史数据通过遗传算法建立的拟合关系；当第一补偿速度不为零时，将第一纸张的基础速度和第一纸张的第一补偿速度叠加为第一纸张的第一修正速度，第一纸张以第一修正速度运行时，第二纸张的纵向平整度满足设定的第一阈值；根据第一纸张的第一修正速度通过厚度模型更新第二纸张的厚度，刮压装置27的宽度尺寸更新为第二纸张的厚度；根据所述第二纸张的横向平整度通过第二补偿模型得到第一纸张的第二补偿速度，所述第二补偿模型是根据第一纸张的第二补偿速度和第二纸张的横向平整度、涂料参数、第一纸张浸没长度的历史数据通过遗传算法建立的拟合关系；当第二补偿速度不为零时，将第一纸张的第一修正速度和第一纸张的第二补偿速度叠加为第一纸张的第二修正速度，第一纸张以第二修正速度运行时，第二纸张的横向平整度满足设定的第二阈值；根据第一纸张的第二修正速度通过厚度模型更新第二纸张的厚度，刮压装置27的宽度尺寸更新为第二纸张的厚度。当实时检测到的第二纸张的纵向平整度变化未超过阈值，第一补偿速度为零；当实时检测到的第二纸张的横向平整度变化未超过阈值，第二补偿速度为零。

需要注意的是，平整度差的普通纸张基材，考察其横向平整度和纵向平整度。本实施例中的纸张基材运动方向是纵向，垂直于纸张基材运动方向是横向。纸张基材横向平整度差，其厚度误差大的原因其一是生产工艺较为粗糙，其次是大部分使用了回收纸浆未进行精确分类提炼存在一些纸浆杂质，纸张基材制造表面存在个别大颗粒纸浆杂质或者包裹体凸起，这种纸张基材的成本更低。而纸张基材纵向平整度差，其原因是生产过程中的出料速度不稳定或者纸浆液浓度变化造成的纸张厚度不一致。从经济和社会效益来说，采用本技术方案的多功能检测一体机能采用平整度更差的纸张基材，从而可以压缩特种纸张基材的生产成本，而且能让更多环保回收再造的普通纸张基材也能使用。针对同一批次的平整度较差的纸张基材要根据他们的平整度缺陷来调整涂覆工艺过程，具体分纵向平整度和横向平整度的解决方案来说明涂覆工艺的思路。

当存在纵向平整度差的情况时，首先针对第一纸张检测到的纵向平整度来得到第一纸张的基础速度，基础速度是保证涂覆工艺能够顺利进行涂层涂覆；在纸张基础和涂层涂料浸润的过程中，液体涂料的表面张力不同，则纸张基材要达到浸润的时间是不同的，尤其是平整度较差的纸张基材表面的坑洼孔洞，液体涂料的表面张力是影响其进入填满纸张基材孔洞的速度影响条件之一；因此对于平整度较差的纸张基材，会需要更多的时长来让液体涂料进入纸张基材的坑洼空洞处填充，当时此处和涂料参数、纸张基材浸没长度，此处的浸没长度是指纸质基材沿着纵向浸没于涂料内的长度；此时，根据第二纸张检测到的纵向平整度还需要调节脱水辊24与涂布机5内壁的距离也就是刮压装置27的宽度，目的是要确保第二纸张的厚度保持在设定的区间范围。如果第二纸张检测到的纵向平整度过高说明第二纸张非常平整，这个时候往往涂料过厚，此时调小脱水辊24与涂布机5内壁的距离也就是刮压装置27的宽度，多余的涂层需要刮压装置27刮掉，涂层的厚度是能够掩盖纸质基材的纵向缺陷即可，过厚会浪费涂料，此时同时需要调快第一纸张的速度，即第一补偿速度为正。如果第二纸张检测到的纵向平整度过低说明第二纸张涂层过薄甚至涂层有气泡，说明此时第一纸张速度过快，涂料都未克服表面张力浸润到第一纸张的表面坑洼孔洞中，此时需要降低第一纸张速度，即第一补偿速度为负。需要总结的是，第二纸张最后的厚度具体的尺寸，需要满足的条件是第二纸张测得的纵向平整度满足一定范围，既不能过大而浪费涂料，也不能过小而表面平整度缺陷过多，这样处理后的第二纸张的厚度即可满足在设定的范围阈值内，此时的第一补偿速度为零。

当存在横向平整度差的情况时，在纸张基材被浸润后，纸张基材变得软化，因此通过脱水辊24与涂布机5内壁的间距也就是刮压装置27的宽度进行调节，可以让两者对纸张基材表面的凸起缺陷进行刮压从而重塑横向平整度。在满足纵向平整度的需求后，刮压装置27的宽度的初始间距会设定为第二纸张的厚度。在第二纸张检测到的横向平整度过低，则说明横向的大颗粒纸浆杂质或者包裹体的缺陷未被填充掩盖，此时还需要提高涂层厚度才能掩盖更多的横向平整度缺陷，此时调大脱水辊24与涂布机5内壁的间距，同时降低第一纸张的速度，即第二补偿速度为负；直到第二纸张检测到的横向平整度满足设定阈值，此时第二补偿速度为零。值得注意的，在连续生产中，第一纸张、第二纸张和第三纸张的速度在本实施例中视为一样的。

进一步地，所述烘干机6沿着第二纸张的运动方向至少设有两个温区；所述第二检测模块10还用于检测第二纸张的含水量，根据所述第二纸张的含水量和第二纸张的速度通过干燥模型得到烘干机6的基础参数，所述烘干机的基础参数包括干燥温度和干燥温区长度；所述干燥模型是根据烘干机6参数和第二纸张的含水量、第二纸张的速度的历史数据通过多元线性回归算法建立的拟合关系；烘干机6以基础参数运行时，第三纸张的含水量满足设定的第三阈值，且烘干机6满足功率消耗最低；

所述多功能检测一体机还包括第三检测模块11，用于实时检测第三纸张的含水量，根据第三纸张的含水量通过第三补偿模型得到烘干机6的补偿参数；所述第三补偿模型是根据烘干机6的补偿参数、第二纸张的含水量、第二纸张的速度的历史数据通过多元线性回归算法建立的拟合关系；当烘干机6参数发生变化时，将烘干机6的基础参数和烘干机6的补偿参数叠加为烘干机的修正参数；烘干机6以修正参数运行时，第三纸张的含水量满足设定的第三阈值，且烘干机6满足功率消耗最低。

此外该多功能检测一体机还包括底座1以及固定在底座1顶端面两侧的烘干机6和涂布机5，所述烘干机6的上方分别设置有成型纸张收卷辊2和纸张基材输送辊3，且烘干机6的顶端面两侧均倾斜固定有测量板12，所述成型纸张收卷辊2和纸张基材输送辊3之间设置有沿涂布机5和烘干机6移动的纸张基材4，靠近涂布机5的测量板12朝上一面设有第一检测模块14且其朝下一面设有第二检测模块10；远离涂布机5的测量板12朝上一面设有第三检测模块11。

进一步地，参照图2，成型纸张收卷辊2和纸张基材输送辊203的两端均设置有支撑板13，两个支撑板13的底端均与底座1固定连接，且两个支撑板13的侧壁安装有同步旋转的电机7，两个电机7在转动的过程中使纸张基材4在成型纸张收卷辊2和纸张基材输送辊203平稳移动，同步转动的电机7避免了成型纸张收卷辊2和纸张基材输送辊203转速不一导致的纸张基材4表面张力产生变化，烘干机6的两端均设置有支撑辊9，两个支撑辊9的外壁均与纸张基材4紧密连接，且两个支撑辊9的两端均设置有与烘干机6固定连接的安装板8，烘干机6的侧壁对称内嵌安装有风机17，风机17的侧壁固定有防尘网16，风机17排出烘干后的水蒸气，从而使烘干机6内部始终处于相对干燥的状态。

进一步地，所述涂布机5的顶端面两侧均固定有耳板18，两个所述耳板18之间转动设置有用于支撑纸张基材4的定位辊15；所述涂布机5的侧壁顶端开设有通槽19，所述通槽19中转动设置有与纸张基材4接触的输送辊20。

进一步地，参照图1和图3，涂布机5的顶端面两侧均固定有耳板18，两个耳板18之间转动设置有用于支撑纸张基材4的定位辊15，涂布机5的侧壁顶端开设有通槽19，通槽19中转动设置有与纸张基材4接触的输送辊20，涂布机5的底壁中心位置处设置有凸起部22，且涂布机5的内壁底端固定安装有压辊23，纸张基材4伸入涂布机5的一端设置在凸起部22与压辊23之间，纸张基材输送辊203上的纸张基材4与定位辊15接触后输送至涂布机5内，并从凸起部22与压辊23之间穿过后沿着脱水辊24和输送辊20输送至支撑辊9，并从烘干机6中烘干加工后沿着支撑辊9收卷至成型纸张收卷辊2上，通过支撑辊9、定位辊15和输送辊20对涂布基料进行定位，避免了涂布基料在输送的过程中与设备表面相接触。

进一步地，参照图5和图6，涂布机5的内壁顶端对称开设有滑槽21，两个滑槽21之间设置有用于挤压纸张基材4的脱水辊24，脱水辊24的两端均螺纹插接有伸缩杆26，伸缩杆26上固定套接有电动旋钮25，伸缩杆26伸出脱水辊24的一端滑动插接在滑槽21中，且伸缩杆26与滑槽21的内壁抵接，电动旋钮25将伸缩杆26拧入脱水辊24中，从而使伸缩杆26的侧壁与滑槽21的内壁分离，进而使伸缩杆26在滑槽21内移动，并在移动的过程中对脱水辊24与涂布机5内壁的间距进行调节，在调节的过程中改变脱水辊24与涂布加工后纸张基材4上的涂料附着量进行调节，使涂布基料在输送的过程中脱水辊24对其上多余的涂料进行挤压，通过调节脱水辊24与涂布机5内壁的间距，进而调节涂布基料的涂料含量，适用于不同厚度的涂布基料挤压。

进一步地，所述第一检测模块是摄像头，第二检测模块是红外仪和摄像头，第三检测模块是红外仪；

所述摄像头检测横向或纵向平整度的方法是根据摄像头抓取的纸张图片帧通过SIFT算法提取纸张表面横向或者纵向的微观高度分布，根据微观高度分布得到纸张表面的高度分布方差即纸张的平整度；

所述红外仪检测纸张含水量的方法是通过获取纸张反射的红外光谱提取各波长的吸收峰大小和吸收峰位置，根据所述吸收峰大小和吸收峰位置结合含水量模型得到纸张的含水量；所述含水量模型是根据纸张的含水量和纸张类型、纸张厚度、涂层类型的历史数据通过神经网络算法建立的映射关系。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多功能检测一体机，所述多功能检测一体机包括用于对纸张基材进行涂覆的涂布机（5）和用于对纸张基材进行干燥的烘干机（6），涂布机（5）出口设有刮除纸张基材表面多余涂料的刮压装置（27）；纸张基材在涂覆之前为第一纸张，第一纸张在涂覆之后为第二纸张，第二纸张在干燥之后为第三纸张；其特征在于，所述多功能检测一体机还包括：

第一检测模块（14），用于实时检测第一纸张的纵向平整度，根据所述第一纸张的纵向平整度通过涂覆模型得到第一纸张的基础速度；所述涂覆模型是根据第一纸张的速度与第一纸张的纵向平整度、涂料参数、第一纸张浸没长度的历史数据通过遗传算法建立的拟合关系；第一纸张以基础速度运行时，第二纸张的纵向平整度满足设定的第一阈值；根据所述第一纸张的基础速度通过厚度模型得到第二纸张的厚度，所述厚度模型是根据第二纸张的厚度和第一纸张的速度、第一纸张的纵向平整度、涂料参数、第一纸张浸没长度的历史数据通过神经网络算法得到的映射关系；设定刮压装置（27）的宽度尺寸为第二纸张的厚度；当实时检测到的第一纸张的纵向平整度变化未超过阈值，第一纸张的基础速度保持不变，否则重新生成；

第二检测模块（10），用于实时检测第二纸张的横向平整度和纵向平整度；根据所述第二纸张的纵向平整度通过第一补偿模型得到第一纸张的第一补偿速度，所述第一补偿模型是根据第一纸张的第一补偿速度和第二纸张纵向平整度、涂料参数、第一纸张浸没长度的历史数据通过遗传算法建立的拟合关系；当第一补偿速度不为零时，将第一纸张的基础速度和第一纸张的第一补偿速度叠加为第一纸张的第一修正速度，第一纸张以第一修正速度运行时，第二纸张的纵向平整度满足设定的第一阈值；根据第一纸张的第一修正速度通过厚度模型更新第二纸张的厚度，刮压装置（27）的宽度尺寸更新为第二纸张的厚度；根据所述第二纸张的横向平整度通过第二补偿模型得到第一纸张的第二补偿速度，所述第二补偿模型是根据第一纸张的第二补偿速度和第二纸张的横向平整度、涂料参数、第一纸张浸没长度的历史数据通过遗传算法建立的拟合关系；当第二补偿速度不为零时，将第一纸张的第一修正速度和第一纸张的第二补偿速度叠加为第一纸张的第二修正速度，第一纸张以第二修正速度运行时，第二纸张的横向平整度满足设定的第二阈值；根据第一纸张的第二修正速度通过厚度模型更新第二纸张的厚度，刮压装置（27）的宽度尺寸更新为第二纸张的厚度。

2.如权利要求1所述的一种多功能检测一体机，其特征在于，所述烘干机（6）沿着第二纸张的运动方向至少设有两个温区；所述第二检测模块（10）还用于检测第二纸张的含水量，根据所述第二纸张的含水量和第二纸张的速度通过干燥模型得到烘干机（6）的基础参数，所述烘干机的基础参数包括干燥温度和干燥温区长度；所述干燥模型是根据烘干机（6）参数和第二纸张的含水量、第二纸张的速度的历史数据通过多元线性回归算法建立的拟合关系；烘干机（6）以基础参数运行时，第三纸张的含水量满足设定的第三阈值，且烘干机（6）满足功率消耗最低；

所述多功能检测一体机还包括第三检测模块（11），用于实时检测第三纸张的含水量，根据第三纸张的含水量通过第三补偿模型得到烘干机（6）的补偿参数；所述第三补偿模型是根据烘干机（6）的补偿参数、第二纸张的含水量、第二纸张的速度的历史数据通过多元线性回归算法建立的拟合关系；当烘干机（6）参数发生变化时，将烘干机（6）的基础参数和烘干机（6）的补偿参数叠加为烘干机的修正参数；烘干机（6）以修正参数运行时，第三纸张的含水量满足设定的第三阈值，且烘干机（6）满足功率消耗最低。

3.如权利要求2所述的一种多功能检测一体机，其特征在于，所述多功能检测一体机还包括底座（1）以及固定在底座（1）顶端面两侧的烘干机（6）和涂布机（5），所述烘干机（6）的上方分别设置有成型纸张收卷辊（2）和纸张基材输送辊（3），且烘干机（6）的顶端面两侧均倾斜固定有测量板（12），所述成型纸张收卷辊（2）和纸张基材输送辊（3）之间设置有沿涂布机（5）和烘干机（6）移动的纸张基材（4），靠近涂布机（5）的测量板（12）朝上一面设有第一检测模块（14）且其朝下一面设有第二检测模块（10）；远离涂布机（5）的测量板（12）朝上一面设有第三检测模块（11）。

4.根据权利要求3所述的一种多功能检测一体机，其特征在于，所述成型纸张收卷辊（2）和纸张基材输送辊（3）的两端均设置有支撑板（13），两个所述支撑板（13）的底端均与底座（1）固定连接，且两个支撑板（13）的侧壁安装有同步旋转的电机（7）。

5.根据权利要求3所述的一种多功能检测一体机，其特征在于，所述烘干机（6）的两端均设置有支撑辊（9），两个所述支撑辊（9）的外壁均与纸张基材（4）紧密连接，且两个支撑辊（9）的两端均设置有与烘干机（6）固定连接的安装板（8）；所述烘干机（6）的侧壁对称内嵌安装有风机（17），所述风机（17）的侧壁固定有防尘网（16）。

6.根据权利要求5所述的一种多功能检测一体机，其特征在于，所述涂布机（5）的顶端面两侧均固定有耳板（18），两个所述耳板（18）之间转动设置有用于支撑纸张基材（4）的定位辊（15）；所述涂布机（5）的侧壁顶端开设有通槽（19），所述通槽（19）中转动设置有与纸张基材（4）接触的输送辊（20）。

7.根据权利要求6所述的一种多功能检测一体机，其特征在于，所述涂布机（5）的底壁中心位置处设置有凸起部（22），且涂布机（5）的内壁底端固定安装有压辊（23），所述纸张基材（4）伸入涂布机（5）的一端设置在凸起部（22）与压辊（23）之间。

8.根据权利要求7所述的一种多功能检测一体机，其特征在于，所述涂布机（5）的内壁顶端对称开设有滑槽（21），两个所述滑槽（21）之间设置有用于挤压纸张基材（4）的脱水辊（24）；所述脱水辊（24）的两端均螺纹插接有伸缩杆（26），所述伸缩杆（26）上固定套接有旋钮（25）；所述伸缩杆（26）伸出脱水辊（24）的一端滑动插接在滑槽（21）中，且伸缩杆（26）与滑槽（21）的内壁抵接。

9.如权利要求1所述的一种多功能检测一体机，其特征在于，所述第一检测模块是摄像头，第二检测模块是红外仪和摄像头，第三检测模块是红外仪；

所述摄像头检测横向或纵向平整度的方法是根据摄像头抓取的纸张图片帧通过SIFT算法提取纸张表面横向或者纵向的微观高度分布，根据微观高度分布得到纸张表面的高度分布方差即纸张的平整度；

所述红外仪检测纸张含水量的方法是通过获取纸张反射的红外光谱提取各波长的吸收峰大小和吸收峰位置，根据所述吸收峰大小和吸收峰位置结合含水量模型得到纸张的含水量；所述含水量模型是根据纸张的含水量和纸张类型、纸张厚度、涂层类型的历史数据通过神经网络算法建立的映射关系。