本發(fā)明涉及一種鍍錫板制耳率檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，鍍錫板被廣泛使用于食品和飲料領(lǐng)域，諸如啤酒和飲料的易拉罐、食品罐頭、食品包裝瓶蓋等。由于食品質(zhì)量的高要求，對鍍錫板的品質(zhì)檢驗(yàn)也提出了更高的檢測要求。制耳率就是鍍錫板品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，其是反映鍍錫板塑形平面各向異性性能的重要指標(biāo)。

目前，市場上鍍錫板制耳率檢測儀有二種。一是采用位移傳感器檢測制耳率，采用一個(gè)直徑約0.8cm的小滾輪在鍍錫板樣品上滾一周，隨著鍍錫板樣品表面高與低的變化，小滾輪上下位置發(fā)生變化，位移傳感器根據(jù)小滾輪的上下位置，檢測出鍍錫板樣品表面各點(diǎn)的高度；然后計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)位移傳感器的檢測信息計(jì)算出鍍錫板樣品的制耳率。該制耳率檢測儀存在以下不足：小滾輪無法檢測到樣品凹的底部，存在檢測誤差；小滾輪對樣品有一個(gè)壓力，樣品容易傾斜，引起檢測誤差。二是采用視覺系統(tǒng)檢測的全自動(dòng)制耳率檢測儀，其工作原理在一個(gè)檢測轉(zhuǎn)臺(tái)上同時(shí)安裝放置樣品的轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)、固定樣品的三個(gè)固定銷和旋轉(zhuǎn)樣品的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，樣品放到轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)后，三個(gè)固定銷將樣品夾住，然后轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，通過視覺系統(tǒng)檢測出樣品一周表面各點(diǎn)的高度，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)再根據(jù)樣品各點(diǎn)高度計(jì)算出樣品制耳率。這種全自動(dòng)制耳率檢測儀存在以下不足：三個(gè)固定銷由于受到轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)直徑的限制，其有效行程比較小，有效行程無法滿足所有樣品的要求，樣品檢測前，首先需手工調(diào)節(jié)三個(gè)固定銷位置，再進(jìn)行樣品檢測，這樣一來，增加了手工調(diào)節(jié)三個(gè)固定銷的麻煩，并且由于手工調(diào)節(jié)固定銷時(shí)，可能存在三個(gè)固定銷位置不一致情況，使樣品不是很對中，甚至造成樣品夾歪，引起檢測誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鍍錫板制耳率檢測系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用光學(xué)定位、光學(xué)檢測實(shí)施鍍錫板制耳率檢測，克服了傳統(tǒng)檢測儀的缺陷，有效提高了制耳率檢測的效率和精度，準(zhǔn)確反映鍍錫板塑形平面各向異性性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明鍍錫板制耳率檢測系統(tǒng)包括檢測模塊、光學(xué)視覺模塊、微處理模塊和PLC控制裝置；

所述檢測模塊包括旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、樣品平臺(tái)、X線性模組、Y線性模組和失電型磁塊，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)所述樣品平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述X線性模組和Y線性模組設(shè)于所述樣品平臺(tái)底面用于位于樣品平臺(tái)頂面的樣品位置對中，所述失電型磁塊設(shè)于所述樣品平臺(tái)底面用于位于樣品平臺(tái)頂面的樣品吸附；

所述PLC控制裝置分別控制所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)均勻平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)、所述X線性模組、Y線性模組均勻平穩(wěn)地移動(dòng)、所述失電型磁塊的通電和失電；

所述光學(xué)視覺模塊包括高精度相機(jī)、光學(xué)測距器、基準(zhǔn)桿和發(fā)光板，所述高精度相機(jī)、光學(xué)測距器和發(fā)光板設(shè)于所述樣品平臺(tái)周邊并且高精度相機(jī)與發(fā)光板相向布置，所述基準(zhǔn)桿設(shè)于所述樣品平臺(tái)側(cè)邊；

所述微處理模塊控制所述高精度相機(jī)、光學(xué)測距器和發(fā)光板的動(dòng)作并且接收所述高精度相機(jī)和光學(xué)測距器的拍攝信息和測距信息，所述微處理模塊與PLC控制裝置雙向通訊連接。

進(jìn)一步，所述光學(xué)測距器是四個(gè)并且分別圍繞所述樣品平臺(tái)呈90°角布置。

進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為36秒。

進(jìn)一步，所述樣品平臺(tái)是直徑為12cm的圓形平臺(tái)。

由于本發(fā)明鍍錫板制耳率檢測系統(tǒng)采用了上述技術(shù)方案，即本系統(tǒng)包括檢測模塊、光學(xué)視覺模塊、微處理模塊和PLC控制裝置；檢測模塊由旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、樣品平臺(tái)、X線性模組、Y線性模組和失電型磁塊構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)樣品平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，PLC控制裝置分別控制旋轉(zhuǎn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)、X線性模組、Y線性模組移動(dòng)以及失電型磁塊的通電和失電；光學(xué)視覺模塊由高精度相機(jī)、光學(xué)測距器、基準(zhǔn)桿和發(fā)光板構(gòu)成并且設(shè)于樣品平臺(tái)周邊；微處理模塊控制高精度相機(jī)、光學(xué)測距器和發(fā)光板的動(dòng)作并且接收拍攝信息和測距信息，微處理模塊與PLC控制裝置雙向通訊連接。本系統(tǒng)采用光學(xué)定位、光學(xué)檢測實(shí)施鍍錫板制耳率檢測，克服了傳統(tǒng)檢測儀的缺陷，有效提高了制耳率檢測的效率和精度，準(zhǔn)確反映鍍錫板塑形平面各向異性性能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

圖1為本發(fā)明鍍錫板制耳率檢測系統(tǒng)的原理框圖；

圖2為本系統(tǒng)中檢測模塊和光學(xué)視覺模塊的布置圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例如圖1和圖2所示，本發(fā)明鍍錫板制耳率檢測系統(tǒng)包括檢測模塊1、光學(xué)視覺模塊2、微處理模塊3和PLC控制裝置4；

所述檢測模塊1包括旋轉(zhuǎn)平臺(tái)11、樣品平臺(tái)12、X線性模組13、Y線性模組14和失電型磁塊15，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)11驅(qū)動(dòng)所述樣品平臺(tái)12轉(zhuǎn)動(dòng)，所述X線性模組13和Y線性模組14設(shè)于所述樣品平臺(tái)12底面用于位于樣品平臺(tái)12頂面的樣品5位置對中，所述失電型磁塊15設(shè)于所述樣品平臺(tái)12底面用于位于樣品平臺(tái)12頂面的樣品5吸附；

所述PLC控制裝置4分別控制所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)11均勻平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)、所述X線性模組13、Y線性模組14均勻平穩(wěn)地移動(dòng)、所述失電型磁塊15的通電和失電；

所述光學(xué)視覺模塊2包括高精度相機(jī)21、光學(xué)測距器22、基準(zhǔn)桿23和發(fā)光板24，所述高精度相機(jī)21、光學(xué)測距器22和發(fā)光板24設(shè)于所述樣品平臺(tái)12周邊并且高精度相機(jī)21與發(fā)光板24相向布置，所述基準(zhǔn)桿23設(shè)于所述樣品平臺(tái)12側(cè)邊；

所述微處理模塊3控制所述高精度相機(jī)21、光學(xué)測距器22和發(fā)光板24的動(dòng)作并且接收所述高精度相機(jī)21和光學(xué)測距器22的拍攝信息和測距信息，所述微處理模塊3與PLC控制裝置4雙向通訊連接。

優(yōu)選的，所述光學(xué)測距器22是四個(gè)并且分別圍繞所述樣品平臺(tái)12呈90°角布置。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)11旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為36秒。

優(yōu)選的，所述樣品平臺(tái)12是直徑為12cm的圓形平臺(tái)。

在鍍錫板制耳率檢測時(shí)，首先將樣品放置于樣品平臺(tái)上，采用光學(xué)測距器檢測樣品位置，樣品位置信號傳送到微處理模塊，微處理模塊進(jìn)行位置模型計(jì)算，計(jì)算出樣品對中信息，隨后將樣品對中信息傳送給PLC控制裝置，PLC控制裝置分別控制X線性模組和Y線性模組平穩(wěn)移動(dòng)，直到樣品對中。接著PLC控制裝置使失電性磁塊具有磁性而將樣品吸牢，同時(shí)通過旋轉(zhuǎn)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)樣品平臺(tái)均勻平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)一周。期間，光學(xué)視覺模塊的高精度相機(jī)在樣品旋轉(zhuǎn)過程中對樣品進(jìn)行360度逐點(diǎn)檢測表面高度并將檢測信息傳輸至微處理模塊。微處理模塊將光學(xué)視覺模塊檢測出的樣品表面高度進(jìn)行逐點(diǎn)掃描并且繪制曲線，并計(jì)算出樣品制耳率。最終PLC控制裝置使失電性磁塊失磁，即可取走樣品平臺(tái)上的檢測樣品，完成樣品制耳率檢測全過程。本系統(tǒng)從樣品開始檢測至完成檢測全過程，皆為全自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，無需檢測人員對設(shè)備進(jìn)行操作干預(yù)。

本系統(tǒng)中檢測模塊的作用是對樣品進(jìn)行定位，并實(shí)現(xiàn)均勻平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)平臺(tái)在PLC控制裝置的控制下均勻平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)速度可控，初始速度設(shè)為每旋轉(zhuǎn)一周為36秒，PLC控制裝置使旋轉(zhuǎn)平臺(tái)有高精度初始位，以保證每次旋轉(zhuǎn)的位置一致性。X線性模組和Y線性模組負(fù)責(zé)樣品對中，樣品位置由光學(xué)測距器檢測，微處理模塊計(jì)算而成。微處理模塊將樣品位置信息傳輸給PLC控制裝置，PLC控制裝置根據(jù)樣品位置信息驅(qū)動(dòng)X線性模組和Y線性模組平移，直至樣品對中。樣品平臺(tái)為圓形，上表面平整光滑，直徑為12cm，用于放置樣品。失電性磁塊的作用為固定樣品，失電性磁塊安裝于樣品平臺(tái)底面，通常情況處于失磁狀態(tài)，只有旋轉(zhuǎn)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，樣品處于制耳率檢測過程中，失電性磁塊才具有磁性，從而將樣品牢牢吸住。

本系統(tǒng)中光學(xué)視覺模塊有二方面作用。一是測量樣品位置，為樣品對中提供信息。二是測量樣品表面高度，為樣品制耳率檢測提供高度數(shù)據(jù)。光學(xué)視覺模塊各部件均固定不動(dòng)，以保證檢測高精度。高精度相機(jī)用于在樣品旋轉(zhuǎn)過程中快速高精度地拍攝樣品圖像，再通過微處理模塊計(jì)算出樣品表面高度。發(fā)光板的功能是提供高精度相機(jī)攝像的照明，以便高精度相機(jī)能夠快速、清晰、高精度的拍攝樣品。基準(zhǔn)桿提供高精度相機(jī)高度檢測的基準(zhǔn)位置，因此樣品表面的高度信息實(shí)際都是相對基準(zhǔn)桿而言的，是相對高度，樣品表面的實(shí)際高度需通過微處理模塊轉(zhuǎn)換而成。光學(xué)測距器用于樣品位置的檢測，其可有兩種方式，方式一：采用一個(gè)光學(xué)測距器，將樣品轉(zhuǎn)動(dòng)一周，光學(xué)測距器分別檢測樣品0度、90度、180度和270度四個(gè)位置離中心位置距離。方式二：采用四個(gè)光學(xué)測距器，分別安裝在0度、90度、180度和270度位置，四個(gè)光學(xué)測距器分別檢測樣品0度、90度、180度和270度位置離中心位置距離。然后，將樣品四個(gè)位置的距離信號輸送到微處理模塊，微處理模塊根據(jù)0度和180度樣品位置離中心位置偏差，通過PLC控制裝置控制Y線性模組移動(dòng)，直至樣品Y軸方向?qū)χ校煌瑯樱⑻幚砟K根據(jù)90度和270度樣品位置離中心位置偏差，通過PLC控制裝置控制X線性模組移動(dòng)，直至樣品X軸方向?qū)χ校罱K實(shí)現(xiàn)樣品完全對中。

本系統(tǒng)中PLC控制裝置有三方面作用，其一是控制X線性模組和Y線性模組均勻平穩(wěn)地移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)樣品對中；其二是控制旋轉(zhuǎn)平臺(tái)均勻平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)，為高精度相機(jī)對樣品360度逐點(diǎn)拍攝創(chuàng)造條件；其三是控制失電性磁塊通電和失電，即失電性磁塊無磁性和有磁性，實(shí)現(xiàn)樣品松開和吸住功能。

本系統(tǒng)中微處理模塊有五大功能。功能一為樣品管理，用戶可預(yù)先錄入樣品代碼，檢測時(shí)可自由選取樣品代碼，使樣品代碼與制耳率檢測數(shù)據(jù)成一一對應(yīng)關(guān)系；功能二為樣品對中，微處理模塊接受來自光學(xué)測距器的距離信號，并對距離信號進(jìn)行位置計(jì)算，形成對中指令傳輸給PLC控制裝置，通過PLC控制裝置驅(qū)動(dòng)X線性模組和Y線性模組平移，實(shí)現(xiàn)樣品對中；功能三為旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，微處理模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，形成控制指令，傳輸給PLC控制裝置，通過PLC控制裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)均勻平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)。功能四為樣品表面的高度拍攝，微處理模塊控制高精度相機(jī)按預(yù)先設(shè)定的拍攝速度進(jìn)行樣品逐點(diǎn)圖像拍攝，同時(shí)接受高精度相機(jī)的樣品逐點(diǎn)圖像信號，將圖像信號轉(zhuǎn)換成高度信息。功能五為制耳率檢測數(shù)據(jù)管理，微處理模塊對樣品表面高度進(jìn)行處理，計(jì)算出最大值、最小值、平均值、制耳率、波峰數(shù)和波谷數(shù)并且繪制曲線，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存及傳輸管理。

本系統(tǒng)采用光學(xué)定位、光學(xué)檢測的方式實(shí)施鍍錫板制耳率檢測，不會(huì)施加壓力給樣品引起樣品傾斜，也不存在樣品凹的底部檢測不到的情況，解決了采用位移傳感器檢測的制耳率檢測儀存在的不足。同時(shí)，本系統(tǒng)采用光學(xué)法全自動(dòng)定位樣品，無樣品固定銷，消除了全自動(dòng)制耳率檢測儀手工調(diào)節(jié)樣品固定銷的問題，也解決了樣品對中和樣品夾歪的問題。因此，本系統(tǒng)可準(zhǔn)確高效地進(jìn)行鍍錫板制耳率的指標(biāo)檢測，有效提高了制耳率檢測精度，準(zhǔn)確反映鍍錫板塑形平面各向異性性能。