复卷机纸病侦测系统及方法

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复卷机纸病侦测系统及方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种纸业品质检查系统及方法，特别是关于一种复卷机纸病侦测系统及方法。\n背景技术\n[0002] 复卷机裁切后的小纸卷已属于成品纸，由于复卷机没有任何检测手段，小纸卷内含有的重要纸病(例如：破孔、死纹、蚊虫、污点等)不能被提示给制造执行系统(Manufacturing Execution System，MES)服务器。同时，整理切纸机段也无相配套的措施，纸垛选理量大，纸病漏检率高，导致这类纸病随着成品纸提供给客户，造成重大的经济损失，最终影响到公司产品信誉度。目前，造纸行业内还没有在复卷机上安装纸病侦测系统和在整理切纸机上安装相配套的措施，来解决小纸卷内含有的纸病的成功案例。\n发明内容\n[0003] 鉴于以上内容，有必要提供一种复卷机纸病侦测系统及方法，能够自动地检查出复卷机中纸卷上的各种纸病，提高纸卷纸病的侦测率，降低对纸垛的选理量以及成品纸的不良率。\n[0004] 所述的复卷机纸病侦测系统运行于服务器中，该服务器连接至复卷机和切纸机上。该复卷机纸病侦测系统包括：纸病信息获取模块，用于利用安装在复卷机上的摄像机实时摄取复卷机放卷侧大纸卷的纸幅影像，并从纸幅影像中分析出纸幅上的大纸卷纸病信息；纸病位置计算模块，用于从复卷机中获取复卷机速度信号、大纸卷换卷信号和断纸信号，根据复卷机速度信号、大纸卷换卷信号和断纸信号计算出大纸卷上各纸病的位置信息；纸病信息存取模块，用于将大纸卷纸病信息划分成多个小纸卷纸病信息，并将小纸卷纸病信息及其对应的小纸卷编号存储在服务器的存储设备中，通过切纸机扫描小纸卷的条形码获得小纸卷编号，并根据该小纸卷编号从服务器的存储设备中调取对应的小纸卷纸病信息；纸病标识模块，用于从小纸卷中选择需要标识的纸病，根据切纸机的运转信号、断纸信号和换卷信号计算出被选纸病的线长变化值，将被选纸病的线长变化值作为插签信号，并将该插签信号传递给切纸机来控制切纸机上的插签器按照小纸卷纸病的位置信息在纸垛上插签标识出纸病的位置；其中，被选纸病的线长变化值是指小纸卷放卷到纸病位置线长的变化值。\n[0005] 所述的复卷机纸病侦测方法应用于服务器中，该服务器连接至复卷机和切纸机上。该方法包括步骤：利用安装在复卷机上的摄像机实时摄取复卷机放卷侧大纸卷的纸幅影像，并从纸幅影像中分析出纸幅上的大纸卷纸病信息；从复卷机中获取复卷机速度信号、大纸卷换卷信号和断纸信号；根据复卷机速度信号、和大纸卷换卷信号和断纸信号计算出大纸卷上各纸病的位置信息；将大纸卷纸病信息划分成多个小纸卷纸病信息，并将小纸卷纸病信息及其对应的小纸卷编号存储在服务器的存储设备中；通过切纸机扫描小纸卷的条形码获得小纸卷编号，并根据小纸卷编号从服务器的存储设备中调取对应的小纸卷纸病信息；从小纸卷中选择需要标识的纸病，并根据切纸机的运转信号、断纸信号和换卷信号计算出被选纸病的线长变化值；将被选纸病的线长变化值作为插签信号，并将该插签信号传递给切纸机来控制切纸机上的插签器按照小纸卷纸病的位置信息在纸垛上插签标识出纸病的位置；其中，被选纸病的线长变化值是指小纸卷放卷到纸病位置线长的变化值。\n[0006] 相较于现有技术，本发明所述的复卷机纸病侦测系统及方法，能够自动并有效地检查出复卷机中纸卷上的各种纸病，提高了纸卷纸病的侦测率，降低了对纸垛的选理量以及成品纸的不良率，对减少经济损失有着非常重要的作用。\n附图说明\n[0007] 图1是本发明复卷机纸病侦测系统较佳实施例的运行环境示意图。\n[0008] 图2是本发明复卷机纸病侦测系统的功能模块图。\n[0009] 图3是本发明复卷机纸病侦测方法较佳实施例的流程图。\n[0010] 图4是一种在纸幅影像中插签标识小纸卷纸病的示意图。\n[0011] 主要元件符号说明\n[0012] 服务器 1\n[0013] 复卷机纸病侦测系统 10\n[0014] 纸病信息获取模块 101\n[0015] 纸病位置计算模块 102\n[0016] 纸病信息存取模块 103\n[0017] 纸病标识模块 104\n[0018] 存储设备 11\n[0019] 中央处理器 12\n[0020] 复卷机 2\n[0021] 光源 21\n[0022] 摄像机 22\n[0023] 切纸机 3\n[0024] PLC控制器 31\n[0025] 插签器 32\n[0026] 通信链接 4\n具体实施方式\n[0027] 参阅图1所示，是本发明复卷机纸病侦测系统10较佳实施例的运行环境示意图。\n在本实施例中，所述的复卷机纸病侦测系统10以程序模块的安装并运行于服务器1中，该服务器1可以为一种纸业制造执行系统(Manufacturing Execution System，MES)服务器，也可以为一种通用的计算机装置。所述的服务器1还包括，但不仅限于，存储设备11以及中央处理器(CPU)12。该复卷机纸病侦测系统10可以采用计算机程序指令的形存储在存储设备11中，并能够被中央处理器12所执行来自动检查出纸垛(包括大纸卷和小纸卷)上不同种类的纸病。所述的纸病包括，但不仅限于，破孔、死纹、蚊虫以及污点等。在本实施例中，所述的服务器1通过一种通信链接4连接至复卷机2和切纸机3上。该通信链接4可以一种遵守开放互联(OPC link)等通用通讯协议的通信局域网络，例如企业局域网(Intranet)等。\n[0028] 所述的复卷机2包括，但不仅限于，光源21和摄像机22。该光源21可以为一种照明灯或其他照明装置，其通过一种光源梁安装并固定在复卷机2上。所述的光源21用于照射复卷机2中的纸跺，提高对纸跺的照明程度以便摄像机22能够清楚地摄取纸跺的纸幅影像。所述的摄像机22为一种数码相机或其他影像摄取装置，其通过一种相机梁安装并固定在复卷机2上。该摄像机22用于纸跺在光源21的照射下摄取纸跺的纸幅影像，例如图4所示的小纸卷的纸幅影像。在本实施例中，光源21和摄像机22之间的侦测角度对侦测纸病效率有非常关键的影响。本发明在对复卷机2不做改动的前提下，按照光线透射方式安装光源梁和相机梁，可以在复卷机2有限的空间中安装光源21和摄像机22，从而不影响对复卷机2的纸幅上各类纸病的有效侦测。\n[0029] 所述的切纸机3，但不仅限于，程序逻辑控制器(Program Logic Control，简称PLC控制器31)和插签器32。该PLC控制器31是一种切纸机3内置的程序逻辑控制装置，用于控制插签器32在纸垛上做插签标识动作，对纸垛上的各类纸病进行标识。该插签器32是一种标识插签装置，用于根据纸病的位置信息在纸垛上采用标签做插签标识动作，进而标示出纸垛上的各类纸病。参考图4所示，纸幅影像中的小纸卷纸病A和B，已被插签器32采用一种固定标签(例如椭圆)标识出。\n[0030] 参考图2所示，是本发明复卷机纸病侦测系统10的功能模块图。在本实施例中，所述的复卷机纸病侦测系统10包括纸病信息获取模块101、纸病位置计算模块102、纸病信息存取模块103以及纸病标识模块104。本发明所称的功能模块是指一种能够被服务器1的中央处理器12所执行并且能够完成固定功能的一系列程序指令段，其可以存储在服务器1的存储设备11中。关于各功能模块101-104的功能用途说明将在图3的流程图中作具体描述。\n[0031] 参阅图3所示，是本发明复卷机纸病侦测方法较佳实施例的流程图。在本实施例中，所述的复卷机纸病侦测方法应用在服务器1中，能够自动并有效地检查出复卷机2中纸卷上的各种纸病，提高了纸卷纸病的侦测率，降低了对纸垛的最终选理量以及成品纸的不良率，从而取得可观的经济效益。\n[0032] 步骤S31，纸病信息获取模块101控制安装在复卷机2上的光源21始终照射在复卷机2放卷侧的大纸卷上。在本实施例中，纸病信息获取模块101可以根据客户对纸质的要求来自动调节光源21的不同照明亮度，以便清楚地侦测出纸卷上的各种纸病。\n[0033] 步骤S32，纸病信息获取模块101利用安装在复卷机2上的摄像机22实时摄取复卷机2放卷侧纸卷的纸幅影像，并从纸幅影像中分析出纸幅上的大纸卷纸病信息。在本实施例中，纸病信息获取模块101可以通过侦测大纸卷上各类纸病造成光感度变化的差异来分析出纸幅影像上的各类大纸卷纸病信息。\n[0034] 步骤S33，纸病位置计算模块102从复卷机2中获取复卷机速度信号、大纸卷换卷信号和断纸信号。所述的复卷机速度信号是指复卷机2的运转速度，大纸卷换卷信号是指复卷机2放卷侧大纸卷的换卷速度，断纸信号是指复卷机2上纸卷的断纸信号。\n[0035] 步骤S34，纸病位置计算模块102根据复卷机速度信号、大纸卷换卷信号和断纸信号计算出大纸卷纸病的精确位置。在本实施例中，纸病位置计算模块102根据复卷机速度信号、大纸卷换卷信号和断纸信号计算出纸幅上各类纸病的横向坐标和纵向坐标，从而精确地获得大纸卷纸病在纸幅上的位置信息，用坐标(X，Y)表示。\n[0036] 步骤S35，纸病信息存取模块103将大纸卷纸病信息划分成多个小纸卷纸病信息，并将小纸卷纸病信息及其对应的小纸卷编号存储在服务器1的存储设备11中。在本实施例中，纸病信息存取模块103将大纸卷纸病信息划分成小纸卷纸病信息(包括小纸卷下纸信息、小纸卷线长、纸病信息)后，将小纸卷纸病信息与其对应的小纸卷编号进行关联，通过通信链接4将小纸卷纸病信息传送到服务器1，并将小纸卷纸病信息及其对应的小纸卷编号存储在服务器1的存储设备11中。\n[0037] 步骤S36，纸病信息存取模块103通过切纸机3扫描小纸卷的条形码获得小纸卷编号，并根据该小纸卷编号从服务器1的存储设备11中调取出对应的小纸卷纸病信息。在本实施例中，纸病信息存取模块103可以利用安装于切纸机3上的终端扫描器等仪器来扫描所需检查的小纸卷的条形码来获得小纸卷编号。\n[0038] 步骤S37，纸病标识模块104从小纸卷中选择需要标识的纸病，并获取切纸机3的运转速度信号、断纸信号和换卷信号。所述切纸机的运转速度信号是指切纸机3裁切纸卷的机器速度，所述断纸信号是指切纸机3在裁切过程中纸卷发生意外断纸或者人工断纸时给出的信号，所述线长换卷信号是指含切断纸卷或进行人工换卷时产生的时间信号。\n[0039] 步骤S38，纸病标识模块104根据切纸机3的运转速度信号、断纸信号和换卷信号计算出被选纸病的线长变化值。在本实施中，假如小纸卷总长45000米，从纸芯位置约\n15000米处有一个破孔需要被标识，因此小纸卷被切纸机3按照要求从45000米位置处开始裁切(不考虑接头、底纸等损失)，到破孔位置长度为30000米，纸病标识模块104根据切纸机3的实际运转速度计算裁切过程中小纸卷放卷到破孔位置线长的变化值，并不断将这个变化值传送到切纸机3的PLC控制器31。\n[0040] 步骤S39，纸病标识模块104将被选纸病的线长变化值作为插签信号并将该插签信号传递给切纸机3的PLC控制器31，控制插签器32按照小纸卷纸病的位置信息在纸垛上做插签标识动作，对各类纸病进行标识。在本实施中，当小纸卷放卷接近到破孔位置时，例如还有0.5米，这个线长值传递给切纸机PLC控制器31后，再由PLC控制器31控制插签器在纸垛上做插签动作，对纸病位置进行标识。如图4所示，纸幅影像中的小纸卷纸病A和B，已被插签器32采用一种固定标签标识出。\n[0041] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。