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.