CN116953036A - 充电辊检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种充电辊检测方法及系统，其方法包括S1、令探针的头部抵触于待测充电辊的辊面，且两根探针的头部的分布方向平行于充电辊的长度方向；S2、令稳压供电模块以额定电压对探针通电，并实时采集探针的电参数；其中，额定电压为合格的充电辊验证所得的爬电漏电时电参数；S3、以指定旋转速率V驱使充电辊旋转，重复S1‑S2；S4、基于时间轴记录电参数，产生电变图；且，将电参数与预设的标准参数比较，若比较值小于阈值，则检测通过；否则，记录当前充电辊的辊面电阻异常。本申请可以基于爬电原理改善充电辊的检测精准度。
Description
技术领域
本申请涉及充电辊质量检测技术领域，尤其是涉及一种充电辊检测方法及系统。
背景技术
硒鼓，其为激光打印机的核心部件，硒鼓质量的优劣决定了打印质量。硒鼓的组成部件包括：塑壳、感光鼓、充电辊、清洁刮刀、出粉刀、磁辊等。
目前，新出厂的打印机遇上的一类问题如：规律性黑点、横向黑条、重影，其较大概率是硒鼓中充电辊缺陷所导致。为保障打印机的产品质量，在硒鼓组装之前需要第充电辊检测。
传统的，对于充电辊的检测依赖人工进行全目检，该方式除了效率低外，也受人员素质的影响。
针对上述问题，目前有出现诸如公告号CN202041474U的专利：一种充电辊表面质量检测装置，包括有影像传感器、计算机和充电辊转动机构，影像传感器设于充电辊的旁边，在影像传感器旁边设有射灯，影像传感器与计算机连接，所述的影像传感器设有多个，它们沿转动机构上的充电辊长度方向依次排列。
上述技术方案其可在一定程度上代替人工检查，改善充电辊的检测效率，但是根据产线反馈：
采集射灯照射充电辊产生的光带的影像，图像分析，可以对充电辊上的凹坑、皱褶做有效察觉；然而，对于辊面膜套上的毛刺点，漏检率较高，导致部分设备打印时周期性黑点，因此本申请提出一种新的技术方案。
发明内容
为了改善充电辊的检测效果，本申请提供一种充电辊检测方法及系统。
第一方面，本申请提供一种充电辊检测系统，采用如下的技术方案：
一种充电辊检测系统，包括：
探针，其为两根，导电，且用作和充电辊的辊面抵触；其中，抵触时的两根探针的排布方向平行于充电辊的长度方向；
稳压供电模块，其包括至少两根不同极/相性的接线端，一个接线端连接一根探针，并用作向探针提供额定电压；其中，额定电压为合格的充电辊验证所得的爬电漏电时电压；
电参数采集模块，其分别连接和采集两个探针在稳压供电模块供电时的电参数；
处理模块，其连接于电参数采集模块，且用作记录和处理电参数；以及，用作控制稳压供电模块为探针提供额定电压。
可选的，还包括：同步架；所述同步架，其包括：
龙门架，其中部为空区为检测位；
Z轴驱动机构，其安装于龙门架，用作Z轴方向驱动；以及，
绝缘架，其连接于Z轴的移动部，且导电性弱于待测充电辊的辊面；
所述探针可拆卸连接于绝缘架且中心轴线平行于Z轴方向。
可选的，所述Z轴驱动机构的移动部上安装有X轴驱动机构，所述X轴驱动机构的移动部至少为两个且移动方向平行；
所述绝缘架为两个，一个X轴驱动机构的移动部上安装一个绝缘架。
可选的，在所述X轴驱动机构的静止部上固定有引导板，所述引导板上沿X轴方向开设有引导长孔；
在X轴驱动机构的移动部上固定有连接板，连接板穿过引导长孔且抵触引导长孔的内壁；
所述绝缘架固定于连接板远离X轴驱动机构的移动部的一端，且绝缘架成型与引导板的X轴方向的棱边的维稳块。
可选的，所述绝缘架上安装有激光同轴位移计的探头，所述探头的检测光通过探针的头部前方。
第二方面，本申请提供一种充电辊检测方法，采用如下的技术方案：
一种基于如上述任一所述充电辊检测系统的充电辊检测方法，包括以下步骤：
S1、令探针的头部抵触于待测充电辊的辊面，且两根探针的头部的分布方向平行于充电辊的长度方向；
S2、令稳压供电模块以额定电压对探针通电，并实时采集探针的电参数；其中，额定电压为合格的充电辊验证所得的爬电漏电时电参数；
S3、以指定旋转速率V驱使充电辊旋转，重复S1-S2；
S4、基于时间轴记录电参数，产生电变图；且，将电参数与预设的标准参数比较，若比较值小于阈值，则检测通过；否则，记录当前充电辊的辊面电阻异常。
可选的，还包括：
S5、根据指定旋转速率V和在测充电辊的直径，计算实时角速度，且根据辊面异常数据产生时间和实时角速度，计算辊面电阻异常时的充电辊转动角度，记录辊面异常区。
可选的，还包括：
S7、令两个探针相互靠近，移动量均为X1，且再次执行S2；
S8、将电参数与预设的标准参数比较，若比较值小于阈值，则结束，且记录探针移动段为辊面异常段；否则，返回S7。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：可以通过两个通电的探针抵触充电辊的辊面，再检测探针的电参数，实现对辊面电阻异常检测，即发现辊面可能存在毛刺等导致电阻差异的区域，检测出存在缺陷的充电辊，从而改善现有充电辊的检测效果。
附图说明
图1是本申请的同步架及其上关联结构的示意图；
图2是本申请的系统的控制结构示意图；
图3是本申请的探针和探头固定结构的示意图。
附图标记说明：1、探针；2、稳压供电模块；3、电参数采集模块；4、处理模块；5、同步架；51、龙门架；52、Z轴驱动机构；53、X轴驱动机构；54、连接板；55、绝缘架；6、引导板；7、下弯架；8、探头。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
可以理解的是，在本申请中，充电辊的结构至少有：内部为金属内芯，外有导电弹性层(导电海绵)，且导电弹性层外有一层电阻较高的橡胶层。
可以理解的是，在充电辊的辊面存在毛刺点时，毛刺位的电阻与其他区域差异，电阻较高；这在打印阶段，使得光鼓表面电荷分布不均匀，致使出现周期性黑点等。
在本申请中，针对上述借助爬电原理实现充电辊的辊面异常点检测，以下从用作实施检测的结构，再到检测方法依次具体解释
实施例公开一种充电辊检测系统。
参照图1和图2，充电辊检测系统包括：探针1、稳压供电模块2、电参数采集模块3以及处理模块4；
其中，探针1由导电材料制成，诸如万用表的笔头材料；探针1制成倒锥状(以图为基础)，且笔头为球形，以避免戳坏充电辊。探针1的锥底向上延伸有柱状段，用作连接部；且，柱状段套设一金属环，金属环牵拉出导线，用作连接电参数采集模块3。
在本实施例中，电参数采集模块3可选择电流传感器，以安装于导线上，用以检测电流变化。
上述处理模块4，在本申请的一个实施例中，其为集成有芯片、串口和触控显示器一类的可编辑逻辑控制器；处理模块4电连接于电参数采集模块3的输出端，用以获取实时电参数，并分析处理(下述方法具体阐述，不再赘述)。
可以理解的是，本申请利用的爬电原理，需要两个导电点，因此探针1为两根。两根探针1在检测阶段，同时抵触于待测充电辊的辊面，且位于同一直线，或者说排布方向与充电辊的长度方向平行。
参照图1和图3，为了便于做到上述内容，本系统还包括同步架5；同步架5，其包括：
龙门架51，其作为整个架体基础；
Z轴驱动机构52，其包括一个固定于龙门架51横梁的底板，在底板的正面有两个Z轴方向的滑轨，滑轨上滑移连接有滑块；且滑块以安装于龙门架51两脚的竖向电缸来推动；
X轴驱动机构53，其同样包括一个底板，底板正面有两个滑轨，且滑轨上滑移连接有滑块(参考直线马达)；其底板固定于Z轴驱动机构的滑块，以实现X轴驱动机构53的Z轴方向移动；其滑块固定有连接板54，连接板54向下延伸(以图为基础)；
绝缘架55，其为两个，一个绝缘架55对应一个连接板54；绝缘架55通过螺栓固定于连接板54的下端，且为水平延伸。
上述探针1的柱状段穿透绝缘架55，且成型外螺纹结构，配合双螺母实现固定；两个探针1位于同一X轴向的直线上；探针1的末端用于通过导线连接于稳压供电模块2的两个接线端。
需要注意的是，稳压供电模块2可以是三相交流系统、直流系统，本实施例以直流系统为例，其即为直流稳压源；此时，两根探针1分别连接直流稳压源的正负极。
使用时，Z轴驱动机构52驱使探针1上下移动，即是否抵触充电辊的辊面；X轴驱动机构53通过对应的两个滑块带动两根探针1进行X轴方向的移动。
相对于两根探针1的间距固定，上述的优势在于可以适应不同尺寸的充电辊检测，且有助于定位电阻异常区段(下述方法中阐述)。
可以理解的是，在本申请中对于两个探针1的落点位置有一定讲究，要处于同一X轴向直线上，所以在X轴驱动机构的底板正面固定有引导板6。
引导板6长度平行于X轴方向；在引导板6上沿长度开设两个平行的引导长孔。上述连接板54分别穿过一个引导长孔，且抵触引导长孔的内壁，先做一次共线保障。
进一步的，在引导板6的下部成型有水平板；连接板54下端固定端头块，端头块抵触于水平板的下直面。
进一步的，绝缘架55分横向段和横向段一端90°内弯形成的维稳块，维稳块抵触于水平板的下直面。
需要注意的是，考虑爬电问题，上述绝缘架55的导电性需要弱于探针1，即更难以出现爬电原理中的漏电现象。
参照图3，考虑到探针1抵触充电辊辊面的精准性，方便实现检测自动化，在绝缘架55上固定有下弯架7，下弯架7位于绝缘架55的正面，且弯头部固定激光同轴位移计的探头8，探头8倾斜，其检测光通过探针1的头部前方。
激光同轴位移计的探头8用以探测距离，以判断是否抵触充电辊的辊面。
可以理解的是，上述激光同轴位移计、X轴驱动机构53的电机、Z轴驱动机构52的电机以及稳压供电模块2的电子开关分别连接于处理模块4，以用作实现自动化控制。伺服电机控制、电子开关均为现有技术，不再赘述。
本申请实施例还公开一种充电辊检测系统的充电辊检测方法。
充电辊检测系统的充电辊检测方法包括：
S1、令探针1的头部抵触于待测充电辊的辊面，且两根探针的头部的分布方向平行于充电辊的长度方向；
S2、令稳压供电模块2以额定电压对探针通电，并实时采集探针1的电参数(以上述为基础为电流)；
可以理解的是，额定电压为合格的充电辊验证所得的爬电漏电时电参数；即，工作人员以合格的充电辊做爬电测试，得到的使得辊面出现漏电，导通两探针1，电流明显变化时的电压；该电压根据不同环境湿度，存在不同数值，用户根据当前真实环境湿度，选择对应数据；
S3、以指定旋转速率V驱使充电辊旋转，重复S1-S2；
关于指定旋转速率V驱使充电辊旋转，可以通过机械臂抓取充电辊旋转，或放置于两个旋转轴之间带动其转动；具体方式多样，只要能以工作人员选定的旋转速率V绕中心轴转动即可；
S4、基于时间轴记录电参数，产生电变图；且，将电参数与预设的标准参数比较，若比较值小于阈值，则检测通过；否则，记录当前充电辊的辊面电阻异常。
当此时探针1通的电压刚好使得合格充电辊的辊面出现爬电漏电为例，一旦当前辊面存在毛刺点，则电阻差异，辊面无法出现爬电漏电，探针1的无电流；由此，可以找出辊面此时两探针1连线区是否存在电阻异常区，或者说毛刺区。此示例仅为一种评测方式，还可通过电变图中线条的平直度、变化幅度、频次来作为评判标准。
上述可以检测出辊面异常的充电辊，本方法还包括：
S5、根据指定旋转速率V和在测充电辊的直径，计算实时角速度，且根据辊面异常数据产生时间和实时角速度，计算辊面电阻异常时的充电辊转动角度，记录辊面异常区。
根据上述步骤，即可快速定位到底是充电辊旋转了多少时出现异常，给出大致的辊面异常区。
可以理解的是，角速度计算，基于角速度和时间的转动角度计算均为现有技术，因此不再赘述。
为了能帮助工作人员更精确的定位辊面电阻异常点，在本方法的一个实施例中，本方法还包括：
S7、令两个探针1相互靠近，移动量均为X1(用户指定量，如：2cm)，且再次执行S2；
S8、将电参数与预设的标准参数比较，若比较值小于阈值，则结束，且记录探针1移动段为辊面异常段；否则，返回S7。
上述，即确定辊面大致哪个区(角度的直线)异常后，两根探针1开始逐步靠近，一次靠近为2*X1；靠近一次，通电检测电参数，并比较一次；如果两个探针1靠近一次后发现不再异常了，那么充电辊的长度0到X1，总长L-X1到总长L的区段是异常点所在的区段。由此可知，此时可以精准对辊面异常点定位。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种充电辊检测系统，其特征在于，包括：
探针(1)，其为两根，导电，且用作和充电辊的辊面抵触；其中，抵触时的两根探针(1)的排布方向平行于充电辊的长度方向；
稳压供电模块(2)，其包括至少两根不同极/相性的接线端，一个接线端连接一根探针(1)，并用作向探针(1)提供额定电压；其中，额定电压为合格的充电辊验证所得的爬电漏电时电压；
电参数采集模块(3)，其分别连接和采集两个探针(1)在稳压供电模块(2)供电时的电参数；
处理模块(4)，其连接于电参数采集模块(3)，且用作记录和处理电参数；以及，用作控制稳压供电模块(2)为探针(1)提供额定电压。
2.根据权利要求1所述的充电辊检测系统，其特征在于，还包括：同步架(5)；所述同步架(5)，其包括：
龙门架(51)，其中部为空区为检测位；
Z轴驱动机构(52)，其安装于龙门架(51)，用作Z轴方向驱动；以及，
绝缘架(55)，其连接于Z轴的移动部，且导电性弱于待测充电辊的辊面；
所述探针(1)可拆卸连接于绝缘架(55)且中心轴线平行于Z轴方向。
3.根据权利要求2所述的充电辊检测系统，其特征在于：所述Z轴驱动机构(52)的移动部上安装有X轴驱动机构(53)，所述X轴驱动机构(53)的移动部至少为两个且移动方向平行；所述绝缘架(55)为两个，一个X轴驱动机构(53)的移动部上安装一个绝缘架(55)。
4.根据权利要求3所述的充电辊检测系统，其特征在于：在所述X轴驱动机构(53)的静止部上固定有引导板(6)，所述引导板(6)上沿X轴方向开设有引导长孔；
在X轴驱动机构(53)的移动部上固定有连接板(54)，连接板(54)穿过引导长孔且抵触引导长孔的内壁；
所述绝缘架(55)固定于连接板(54)远离X轴驱动机构(53)的移动部的一端，且绝缘架(55)成型与引导板(6)的X轴方向的棱边的维稳块。
5.根据权利要求4所述的充电辊检测系统，其特征在于：所述绝缘架(55)上安装有激光同轴位移计的探头(8)，所述探头(8)的检测光通过探针(1)的头部前方。
6.一种基于如权利要求1-5任一所述充电辊检测系统的充电辊检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、令探针(1)的头部抵触于待测充电辊的辊面，且两根探针(1)的头部的分布方向平行于充电辊的长度方向；
S2、令稳压供电模块(2)以额定电压对探针(1)通电，并实时采集探针(1)的电参数；其中，额定电压为合格的充电辊验证所得的爬电漏电时电参数；
S3、以指定旋转速率V驱使充电辊旋转，重复S1-S2；
S4、基于时间轴记录电参数，产生电变图；且，将电参数与预设的标准参数比较，若比较值小于阈值，则检测通过；否则，记录当前充电辊的辊面电阻异常。
7.根据权利要求6所述的充电辊检测方法，其特征在于，还包括：S5、根据指定旋转速率V和在测充电辊的直径，计算实时角速度，且根据辊面异常数据产生时间和实时角速度，计算辊面电阻异常时的充电辊转动角度，记录辊面异常区。
8.根据权利要求7所述的充电辊检测方法，其特征在于，还包括：
S7、令两个探针(1)相互靠近，移动量均为X1，且再次执行S2；
S8、将电参数与预设的标准参数比较，若比较值小于阈值，则结束，且记录探针(1)移动段为辊面异常段；否则，返回S7。
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