楊元?jiǎng)P，馮永毅，彭一航，章敬文

（1.佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 佛山 528137；2.佛山英斯派克自動(dòng)化工程有限公司，廣東 佛山 528000）

在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)在薄膜自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)上的應(yīng)用

楊元?jiǎng)P1，馮永毅1，彭一航1，章敬文2

（1.佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 佛山 528137；2.佛山英斯派克自動(dòng)化工程有限公司，廣東 佛山 528000）

文章介紹了一種薄膜在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)，并結(jié)合薄膜自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了系統(tǒng)構(gòu)成、工作原理及過(guò)程、系統(tǒng)的性能等，描述了在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)智能化發(fā)展趨勢(shì)。檢測(cè)表明，該系統(tǒng)有極高的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景。

在線(xiàn)檢測(cè)；薄膜；生產(chǎn)線(xiàn)

越來(lái)越多的薄膜生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)始使用幅寬高、速度快的生產(chǎn)線(xiàn)，以降低成本、提高生產(chǎn)效率。依靠傳統(tǒng)的人工檢測(cè)難以適應(yīng)高速的薄膜生產(chǎn)線(xiàn)，容易產(chǎn)生漏檢造成質(zhì)量損失，因此薄膜在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)成為高速薄膜生產(chǎn)線(xiàn)中不可或缺的檢測(cè)設(shè)備。

薄膜在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)用于各類(lèi)薄膜產(chǎn)品表面質(zhì)量的疵點(diǎn)檢測(cè)，系統(tǒng)可以在生產(chǎn)過(guò)程中及時(shí)地發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品表面出現(xiàn)的疵點(diǎn)信息，信息包括表面疵點(diǎn)的圖像，疵點(diǎn)的位置（長(zhǎng)度X軸，寬度Y軸）等，實(shí)時(shí)反映生產(chǎn)線(xiàn)上薄膜表面的缺陷信息，并進(jìn)行瑕疵分類(lèi)處理，完全取代人工肉眼進(jìn)行瑕疵檢測(cè)。大大地提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本，保證了薄膜質(zhì)量。

1 薄膜在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成

整套在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)包括：（1）德國(guó)BASLER，E2V，高精度線(xiàn)陣CCD相機(jī)及先進(jìn)專(zhuān)業(yè)光學(xué)鏡頭；（2）一套高強(qiáng)度LED線(xiàn)性光源；（3）數(shù)字圖像采集系統(tǒng)；（4）高速圖像分析處理系統(tǒng)；（5）一套觸發(fā)控制輸入和I/O執(zhí)行控制輸出；（6）工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件；（7）控制系統(tǒng)電柜；（8）聲光報(bào)警系統(tǒng)；（9）包含相機(jī)固定調(diào)節(jié)的支架系統(tǒng)。整體在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 薄膜在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成

2 薄膜在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)工作原理及過(guò)程

薄膜生產(chǎn)線(xiàn)啟動(dòng)工作后，在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)線(xiàn)陣CCD相機(jī)通過(guò)連接在幅面驅(qū)動(dòng)軸上的編碼器獲取薄膜幅面的圖像信息，如圖2所示。線(xiàn)陣CCD相機(jī)的分辨率/線(xiàn)掃描頻率和線(xiàn)寬等性能確定圖像采樣精度。系統(tǒng)精度高，則圖像數(shù)據(jù)處理量大，對(duì)圖像分析處理系統(tǒng)性能要求高。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)高速處理后，保留幅面缺陷數(shù)據(jù)信息并輸出控制信號(hào)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄和管理缺陷具體位置、大小和圖像等信息。檢測(cè)系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)，可以自動(dòng)對(duì)疵點(diǎn)位置幅面邊緣進(jìn)行噴涂標(biāo)示，從而可以進(jìn)行疵點(diǎn)分類(lèi)處理。

圖2 線(xiàn)陣CCD相機(jī)獲取幅面圖像信息示意

3 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)軟件界面

工業(yè)控制計(jì)算機(jī)帶有由英斯派克自動(dòng)化工程有限公司自主開(kāi)發(fā)的高速圖像分析處理系統(tǒng)，通過(guò)以太網(wǎng)與控制柜進(jìn)行連接，能夠顯示完整的薄膜表面質(zhì)量信息。薄膜材料表面疵點(diǎn)圖像由計(jì)算機(jī)進(jìn)行保存，每卷產(chǎn)品都有完全的疵點(diǎn)圖像、位置及數(shù)量等信息，具體如圖3所示。

4 系統(tǒng)性能

在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)Ρ∧どa(chǎn)線(xiàn)上的薄膜材料進(jìn)行100%幅面表面檢測(cè)。系統(tǒng)的檢測(cè)精度高，可檢測(cè)出0.12 mm2以上的疵點(diǎn)缺陷。系統(tǒng)檢測(cè)到疵點(diǎn)缺陷后，可根據(jù)設(shè)定發(fā)出報(bào)警，同時(shí)，薄膜幅面邊緣根據(jù)需要可以進(jìn)行疵點(diǎn)位置（長(zhǎng)度方向）標(biāo)示，提示需要及時(shí)調(diào)整或修復(fù)，避免大量缺陷產(chǎn)品產(chǎn)生。薄膜材料表面疵點(diǎn)圖像由計(jì)算機(jī)保存，每卷產(chǎn)品都有完整的疵點(diǎn)相關(guān)信息。系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)庫(kù)具有強(qiáng)大的管理功能，可以對(duì)每卷薄膜材料進(jìn)行精確的質(zhì)量統(tǒng)計(jì)，詳細(xì)的缺陷記錄（大小和位置）和統(tǒng)計(jì)為生產(chǎn)工藝及設(shè)備狀態(tài)調(diào)整提供了方便。

圖3 薄膜表面疵點(diǎn)信息實(shí)時(shí)顯示

5 結(jié)語(yǔ)

該在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)在薄膜自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)上投入實(shí)際使用，總之，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性高；圖像采集信號(hào)精確，抗干擾性強(qiáng)；人機(jī)交互界面友好，易于操作維護(hù)，能夠極大地提高檢測(cè)速度，具有廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。

[1]柳軍，高健，張宏宇，等.表面缺陷在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)在冷軋連退生產(chǎn)線(xiàn)上的應(yīng)用[J].鞍鋼技術(shù)，2012（3）：56-58.

[2]楊影，任立紅，丁永生，等.基于DSP的薄膜疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].傳感技術(shù)學(xué)報(bào)，2009（2）：147-150.

[3]陸平.在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)在特種紙機(jī)上的應(yīng)用[J].中國(guó)造紙，2013（4）：57-61.

Application of online detection system in film automatic production line

Yang Yuankai1, Feng Yongyi1, Peng Yihang1, Zhang Jinwen2
（1.Foshan Polytechnic, Foshan 528137, China; 2.Foshan Yingsipaike Automation Engineering Co., Ltd., Foshan 528000, China）

This paper introduces a kind of film online detection system and in combination with film development status of the automatic production line, it introduces the system structure, working principle and process, the performance of the system, describes the development trend of intelligent online detection system. Test result shows that this system has high practical value and broad prospects for development.

on-line detection; film; production line

楊元?jiǎng)P（1974— ），男，湖南瀘溪，碩士，講師。