电阻电容外观自动检测机技术研究

2016-05-14 22:11李艺华
数字技术与应用 2016年7期
关键词:张力电容电阻

李艺华

摘要:电阻电容的外观检测,目前基本是由人工完成,存在开卷难,计数抽样繁琐,检测不精确,复卷难等问题。而电阻电容外观自动检测机能自动完成开卷,抽检,复卷等工作,无需人工参与,实现全自动检测,不但节省人力,而且检测结果精确,能够大大提高检测的效率,节省生产成本同时也提高了产品的质量。

关键词:电阻、电容 外观检测 开卷 计数抽样 张力 PID

中图分类号:TM934 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)07-0112-01

1 问题的提出及成因

电阻电容的体积小,生产出来会粘在胶带上,卷成一卷,贴条码存放。入库前要对产品外观抽检。目前是由人工开卷目测,将结果录入电脑并复卷。此方法耗费大量的人力和时间,并经常因人为因素导致检测不准确。

2 设计方案及原理

2.1 驱动及检测装置

针对人工检测的困难,我们设计了电阻电容外观自动检测机。开复卷各用1套伺服电机,在开复卷间加入1套伺服电机牵引。抽样计数方面,我们用光纤传感器和PLC的高速计数器计数。产品检测方面,我们用视觉产品CCU检测。抽检结果录入,我们用PLC和PC配合进行数据录入。

2.2 检测流程

使用电子电容外观自动检测机(如图1),工人用扫码枪对该卷产品扫码,得到的信息传给PLC,PLC通过以太网发送到PC,PC从信息库内得到产品详细信息反馈给PLC。PLC控制开卷、牵引、复卷伺服动作。光纤传感器和PLC配合进行计数,将产品送至CCD下方,由CCD拍照检测。CCD将检测结果发送给PLC,PLC再通过以太网反馈给PC,并录入数据库。

3 技术难点分析

3.1 如何将需抽检的产品停在镜头之下

假设需要将第N个产品停止在CCD下方检测。使用CJ2M-MD211高速计数功能,计算当前产品的个数,当计数值为N-5时,控制伺服电机前提前减速,这样就能有效防止过冲,当计数值为N时立即停止伺服。

3.2 如何控制电机速度,使得胶带不被拉断

我们在开复卷之间加入张力传感器,通过控制开复卷的速度,保持胶带张力在允许范围内。

开复卷电机速度=基准给定速度+速度补偿

基准速度:

开复卷卷筒半径是变化的。要保持开复卷线速度一致,需要不断调整开复卷的角速度。根据公式:

v=w*r

v为线速度 w为角速度 r为卷筒半径

牵引电机的辊径是不变的,假设它的辊径为R.在T1时刻我们记录牵引电机的脉冲数为P1,开卷电机的脉冲数为M1,在T2时刻我们记录牵引电机的脉冲数为P2,开卷电机的脉冲数为M2,则有T1至T2时间段内,开卷的长度和牵引的长度均为L:

L=2R*(P2-P1)*pi/n1= 2r1*(M2-M1)*pi/n2

n1为牵引电机转动一圈的脉冲数,r1为开卷卷筒实时半径,n2为开卷电机转动一圈的脉冲数

则有: r1=R*n2*(P2-P1)/(n1*(M2-M1))

同理也可以求得复卷卷筒实时半径r2。

根据v=w*r ,我们实时调整开复卷转速达到基准速度v。

速度补偿:

速度补偿为张力反馈和给定张力的PID运算结果,只作微调的作用。

根据离散化PID公式:

我们采用了离散化增量型算法:

IF Start THEN

IF start and i=0.00 THEN

Last_error:=0.00;

Pre_error:=0.00;

Last_Uk:=0.00;

END_IF

Error:=SV-PV;

A:=Kp+Kp*T/Ti+Kp*Td/T;

B:=Kp+2.0*Kp*Td/T;

C:=Kp*Td/T;

Delta_U:=A*Error-B*Last_error+C*Pre_error;

Pre_error:=Last_error;

Last_error:= Error

UK:=Last_UK+ Delta_U;

Last_UK:= UK;

I:=I+0.01;

ELSE

I:=0.00;

UK:=0.00;

END_IF;

4 结语

电阻电容外观自动检测机的应用,能够有效的解决工人在放卷、复卷、检测过程中遇到

的困难,节省人力,提高检测效率和检测精度。本文的技术研究分析,为电阻电容外观自动检测设备提供了借鉴。

参考文献

[1]喻宏斌,宋信之.纸厂收卷·放卷张力的控制[J].自动化仪表,1998.

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