CN111774502B - 一种口罩机的鼻线智能放料装置及方法 - Google Patents
一种口罩机的鼻线智能放料装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111774502B CN111774502B CN202010660978.6A CN202010660978A CN111774502B CN 111774502 B CN111774502 B CN 111774502B CN 202010660978 A CN202010660978 A CN 202010660978A CN 111774502 B CN111774502 B CN 111774502B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nose line
- cutting
- pushing
- nose
- data information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F1/00—Bending wire other than coiling; Straightening wire
- B21F1/02—Straightening
- B21F1/026—Straightening and cutting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A41—WEARING APPAREL
- A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
- A41D13/00—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
- A41D13/05—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches protecting only a particular body part
- A41D13/11—Protective face masks, e.g. for surgical use, or for use in foul atmospheres
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A41—WEARING APPAREL
- A41H—APPLIANCES OR METHODS FOR MAKING CLOTHES, e.g. FOR DRESS-MAKING OR FOR TAILORING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- A41H43/00—Other methods, machines or appliances
- A41H43/02—Handling garment parts or blanks, e.g. feeding, piling, separating or reversing
- A41H43/0235—Feeding or advancing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C51/00—Measuring, gauging, indicating, counting, or marking devices specially adapted for use in the production or manipulation of material in accordance with subclasses B21B - B21F
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F11/00—Cutting wire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F23/00—Feeding wire in wire-working machines or apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H49/00—Unwinding or paying-out filamentary material; Supporting, storing or transporting packages from which filamentary material is to be withdrawn or paid-out
- B65H49/18—Methods or apparatus in which packages rotate
- B65H49/20—Package-supporting devices
- B65H49/30—Swifts or skein holders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H49/00—Unwinding or paying-out filamentary material; Supporting, storing or transporting packages from which filamentary material is to be withdrawn or paid-out
- B65H49/18—Methods or apparatus in which packages rotate
- B65H49/20—Package-supporting devices
- B65H49/32—Stands or frameworks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2701/00—Handled material; Storage means
- B65H2701/30—Handled filamentary material
- B65H2701/36—Wires
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种口罩机的鼻线智能放料装置及方法,其包括机架,机架上设置有鼻线放料机构、鼻线校直机构、鼻线切断机构、鼻线推送机构、鼻线夹块及控制模块,鼻线切断机构包括动力曲柄、切断连杆、切断导轨、切断滑块、在线切断力调整装置及切刀;鼻线夹块内设置有光电检测传感模组,控制模块用于控制鼻线放料机构、鼻线校直机构、鼻线切断机构、鼻线推送机构的工作状态。本发明通过将线性CCD传感器组件扫描的图像信息及金属传感器探测到的金属信号强度信息处理后的数据输入到深度卷积神经网络中,从而对鼻线的推送质量进行在线智能评断,进而通过控制模块控制鼻线切断机构执行相应操作,完成对切刀切断力的在线实时调整,提高产出良品率。
Description
技术领域
本发明涉及口罩加工机械技术领域,尤其是涉及一种口罩机的鼻线智能放料装置及方法。
背景技术
根据相关权威研究,新型冠状病毒肺炎主要通过飞沫、直接接触等途径传播,佩戴口罩是目前人民群众预防该病毒的主要途径之一,因此,国家及各地政府均要求市民在疫情期间外出需佩戴口罩。随着新型冠状病毒感染的肺炎疫情蔓延,全国各地口罩需求量激增,口罩紧缺。根据国家工业和信息化部的统计,疫情发生以前,我国的口罩产能大概是2000万只/天,而疫情发生后,居民外出均需要佩戴口罩。我国是一个拥有14亿人口的大国,保守估计疫情期间每天口罩的需求量是2亿个;另外,我国的相关企业也是国际口罩市场上的主要供应商,因此,疫情期间我国口罩的产能缺口是千万至亿级别的。
目前,KN95口罩的鼻线放料机构按口罩与流水线前行的方向分为横向放料方法和纵向放料方法。其中,横向放料方法的典型工作模式是:(1)凸轮送料机构将鼻线送入到待切断区域;(2)切刀动作,将单个口罩的鼻线从放料线上切下;(3)曲柄滑块机构将切断后的鼻线推出,送入到多层口罩布的中间层;(4)KN95口罩的滚刀压制,固定鼻线,放料过程完成。纵向放料方法的典型工作模式是:(1)凸轮送料机构将鼻线送入到待切断区域;(2)切刀动作,将单个口罩的鼻线从放料线上切下;(3)KN95口罩的滚刀压制,固定鼻线,放料过程结束。横向放料方法和纵向放料方法的区别在于是否有曲柄滑块机构的推出动作。由于纵向放料方法比横向放料方法更为占据生产线的长度,其单位时间产量偏低,优选横向放料方法的放料机构,同时由于切断和推送过程受力不均匀,刀具易磨损,导致横向放料方法的产出良品率偏低,因此,有必要对现有的鼻线放料方法进行改进,并提出与之匹配的机构,实现高的良品率。
发明内容
基于此,有必要针对现有技术的不足,提供一种口罩机的鼻线智能放料装置及方法,对在线切断力调整装置进行调节,从而完成对切刀切断力的大小的调整操作,进而提高产出良品率。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种口罩机的鼻线智能放料装置,其包括机架,所述机架上设置有鼻线放料机构、鼻线校直机构、鼻线切断机构、鼻线推送机构、鼻线夹块及控制模块,所述鼻线校直机构设置在鼻线放料机构一侧,所述鼻线校直机构包括拉直轮、导入轮、平整轮、导出轮、第一凸轮、第二凸轮、输送从动轮及凸轮轴;所述导入轮、平整轮、导出轮依次设置在机架上,所述第一凸轮、第二凸轮与输送从动轮的组合机构设置在导出轮一侧,所述第一凸轮及第二凸轮安装在所述凸轮轴上;
所述鼻线推送机构设置在鼻线校直机构一侧,所述鼻线夹块设置在鼻线推送机构一端,所述鼻线切断机构设置在鼻线夹块上方;所述鼻线切断机构包括动力曲柄、切断连杆、切断导轨、切断滑块、在线切断力调整装置及切刀;所述动力曲柄为偏心轮构造,所述切断导轨安装在机架上,所述动力曲柄、切断连杆、切断导轨和切断滑块组成曲柄滑块机构,通过所述动力曲柄的圆周运动使得所述切断滑块做上下直线运动;所述在线切断力调整装置的一端与所述切断滑块紧固连接,所述在线切断力调整装置的另外一端与所述切刀紧固连接;
所述鼻线夹块内设置有光电检测传感模组,所述控制模块用于控制鼻线放料机构、鼻线校直机构、鼻线切断机构、鼻线推送机构的工作状态。
在其中一个实施例中,所述在线切断力调整装置包括第一下挡板、第一上挡板、第一丝杆、第一套筒、第一主动齿轮、第一齿轮轴、第一步进电机、第一弹簧、第一顶板、第一支撑套环、第一垫片、第一内杆、第一导向键、第二下挡板、第二上挡板、第二丝杆、第二套筒、第二主动齿轮、第二齿轮轴、第二步进电机、第二支撑套环及外壳;所述第一内杆的一端与所述切刀相连接,所述第一丝杆的上端放置所述第一垫片,所述第一垫片的外圈直径小于所述第一丝杆的内径,所述第一垫片的外圈直径大于所述第一内杆的外径,所述第二丝杆与所述切断滑块下端部相连接;所述第一下挡板及第一上挡板中间部分分别开有第二通孔,所述第一丝杆穿过第二通孔设置,所述第一下挡板及第一上挡板分别与所述外壳相连接,所述第一套筒置于第一下挡板与第一上挡板之间,外部设置有螺纹的所述第一丝杆与内部设置有螺纹的所述第一套筒相连接,所述第一套筒外部设置有第一齿轮;所述第一步进电机固定在外壳上,所述第一齿轮轴与所述第一步进电机相连接,所述第一主动齿轮安装在所述第一齿轮轴上,所述第一齿轮与所述第一主动齿轮相啮合设置;所述第一顶板一端与所述外壳相连接,所述第一顶板另外一端与所述第一弹簧相接触;所述第一支撑套环与所述外壳相连接,所述第一支撑套环内部开有第三通孔,所述第一丝杆上端部卡持在第三通孔内;所述第一垫片和所述第一内杆连接,所述第一内杆外部凸设出所述第一导向键,所述第一导向键与所述第一丝杆内部凹设形成的间隙相互配合;
所述第二下挡板及第二上挡板中间部分分别开有第四通孔,所述第二丝杆穿过第四通孔设置,所述第二下挡板及第二上挡板分别与所述外壳相连接,所述第二套筒置于第二下挡板与第二上挡板之间,外部设置有螺纹的所述第二丝杆与内部设置有螺纹的所述第二套筒相连接,所述第二套筒外部设置第二齿轮;所述第二步进电机固定在外壳上,所述第二齿轮轴与所述第二步进电机相连接,所述第二主动齿轮安装在所述第二齿轮轴上,所述第二齿轮与所述第二主动齿轮相啮合设置;所述第二支撑套环与所述外壳相连接;所述第二支撑套环内部开有第五通孔,所述第二丝杆下端部卡持在第五通孔内。
在其中一个实施例中,所述鼻线推送机构包括推送主动轮、推送从动轮、推送动力轴、偏心轮、推杆、推杆支撑板和推板;所述推送主动轮通过同步带与推送从动轮进行连接;所述推送动力轴上安置有推送从动轮和偏心轮;所述推送动力轴安置在机架上,所述偏心轮与所述推杆进行连接,所述推杆与所述推板进行连接,所述推杆由推杆支撑板进行限位。
在其中一个实施例中,所述鼻线夹块包括上鼻线夹块和下鼻线夹块,所述上鼻线夹块开有第一通孔,所述切刀通过第一通孔进入到鼻线夹块中;所述上鼻线夹块上设置线性光源、线性CCD传感器组件、弹性块、金属传感器和电磁铁组件;所述线性光源的开启由控制模块的通用I/O口进行控制,所述线性CCD传感器组件通过CAN总线与控制模块相连接通信,所述线性光源为线性CCD传感器组件的拍照提供照明,所述电磁铁组件的开启由控制模块的通用I/O口进行控制;所述弹性块为锲形构造,所述弹性块通过粘合的方式与所述上鼻线夹块固定;所述下鼻线夹块与所述弹性块之间留有通道以供鼻线通过,所述下鼻线夹块下表面安置有震动位移传感器。
在其中一个实施例中,所述弹性块包括第一弹性体、第二弹性体、弹簧及第三弹性体,所述第一弹性体和第二弹性体、弹簧及第三弹性体通过相互粘结的方式组成一个整体,所述第一弹性体下端部为锲形构造。
一种口罩机的鼻线智能放料方法,其包括如下步骤,
获取鼻线的扫描照片并制作成单张照片,对单张照片进行图像预处理获得灰度图像;
获取金属探测数据信息;
将灰度图像及金属探测数据信息输入到深度卷积神经网络中进行处理获取鼻线的推送质量数据信息;
采集震动位移数据信息;
根据震动位移数据信息及推送质量数据信息来获取切断力的调整大小的输出结果;
将切断力的调整大小的输出结果发送给鼻线切断机构;
鼻线切断机构通过第一步进电机及第二步进电机的运作对鼻线切断机构的切断力进行在线调整。
在其中一个实施例中,所述步骤获取鼻线的扫描照片并制作成单张照片,对单张照片进行图像预处理获得灰度图像的方法包括如下步骤,
鼻线在鼻线推送机构的推动下往KN95口罩多层布料方向运动时,控制模块控制线性光源开启及线性CCD传感器组件开始扫描拍照;
鼻线推送机构完成鼻线推送操作后,控制模块控制线性光源关闭及线性CCD传感器组件停止扫描拍照,线性CCD传感器组件内部存储有n张尺寸为256×6像素的照片;其中,控制模块通过CAN总线向线性CCD传感器组件发送鼻线推送机构的有效工作时间Twork及其推送速度Vwork、所述线性CCD传感器组件的光学感受视野对应的物理宽度为Wccd、线性CCD传感器组件相邻两次拍照之间的时间间隔Tccd应满足如下约束:
n×Wccd≥Twork×Vwork;
Tccd=Twork/n;
n=min{N};
所述有效工作时间Twork为待推送鼻线从切断时刻到推送到多层布料入口时刻的时间间隔,N指代为自然数;
线性CCD传感器组件将256×6n像素的单张照片通过CAN总线发送到所述控制模块内部,控制模块对单张照片进行图像预处理获得256×600像素的灰度图像。
在其中一个实施例中,所述步骤获取金属探测数据信息的方法包括如下步骤:
金属传感器对切断后的鼻线进行检测得到鼻线的金属信号强度系列Bk={bk1,bk2,bk3,...,bkm}(k=1~6,m∈[100,150]);
通过均值滤波器后找到金属信号强度系列Bk={bk1,bk2,bk3,...,bkm}的最大值的索引,并以该最大值的索引为中心,向前、往后各取32和31个金属信号强度系列Bk={bk1,bk2,bk3,...,bkm}中的元素值获得金属信号强度系列Pk={pk1,pk2,pk3,...,pk64}(k=1~6),从而获得金属探测数据信息;
其中,若以该最大值的索引为中心向前取32个或往后取31个超过金属信号强度系列Bk={bk1,bk2,bk3,...,bkm}的序列边界,则金属信号强度系列Pk={pk1,pk2,pk3,...,pk64}中的元素值用0进行补充。
在其中一个实施例中,所述步骤将灰度图像及金属探测数据信息输入到深度卷积神经网络中进行处理获取鼻线的推送质量数据信息的方法包括如下步骤:
所述深度卷积神经网络的第一路输入为256×600像素的灰度图像,送入深度卷积神经网络中的A1卷积层,采用5×5窗口卷积操作后,生成251×596像素的32幅图像;再由深度卷积神经网络中的A2池化层进行压缩处理,生成125×298像素的32幅图像;然后进行第二次卷积操作,将经深度卷积神经网络中的A2池化层进行压缩处理后的图像送入深度卷积神经网络中的A3卷积层,采用3×3窗口卷积操作后,生成123×296像素的64幅图像;再由深度卷积神经网络中的A4池化层进行压缩处理,生成61×198像素的64幅图像;最后经过深度卷积神经网络的A5全连接层处理,输出4096维度的向量;经过深度卷积神经网络中的A6全连接层处理,输出128维度的向量;
所述深度卷积神经网络的第二路输入为6×64的金属探测数据信息,在经过深度卷积神经网络中的B1全连接层处理后,生成128维向量;
所述深度卷积神经网络中的A6全连接层和B1全连接层通过合并操作后,再由深度卷积神经网络中的A7软回归层输出4维向量,深度卷积神经网络中的A7软回归层输出的4维向量用以表示待检测鼻线的分类结果的概率密度分布,从而获得鼻线的推送质量数据信息,并将推送质量数据信息存储在控制模块内部,其中,待检测鼻线的分类结果包括切断正常、校正正常、校正异常、其他异常共计4个种类。
在其中一个实施例中,所述步骤将灰度图像及金属探测数据信息输入到深度卷积神经网络中进行处理获取鼻线的推送质量数据信息之后还包括:
采集一段时间内推送质量为异常状态的数据信息获取异常频次数据信息;
根据异常频次数据信息及推送质量数据信息来获取电磁铁组件的工作模式;
通过I/O口发送电磁铁组件的工作模式命令给电磁铁组件,对电磁铁组件的禁止或开启工作模式进行调整。
综上所述,本发明一种口罩机的鼻线智能放料装置及方法通过将线性CCD传感器组件扫描的图像信息及金属传感器探测到的金属信号强度信息处理后的数据输入到深度卷积神经网络中,从而对鼻线的推送质量进行在线智能评断,进而通过控制模块控制鼻线切断机构执行相应操作,完成对切刀切断力的在线实时调整,提高产出良品率。
附图说明
图1为本发明一种口罩机的鼻线智能放料装置的结构示意图;
图2为本发明鼻线放料机构及校直机构的组合示意图;
图3为本发明鼻线切断机构的结构示意图;
图4为本发明第一凸轮、第二凸轮与输送从动轮的组合机构的结构示意图;
图5为本发明在线切断力调整装置的结构剖视图;
图6为本发明第一丝杆与第一内杆的组合剖视图;
图7为本发明鼻线推送机构的结构示意图;
图8为本发明鼻线夹块的结构示意图;
图9为本发明上鼻线夹块下端面的结构示意图;
图10为本发明鼻线夹块中线性光源与线性CCD传感器组件的光学扫描原理示意图;
图11为本发明弹性块的结构剖视图;
图12为本发明步骤S300中深度卷积神经网络的工作原理示意图;
图13为本发明一种口罩机的鼻线智能放料方法的流程示意图;
图14为本发明步骤S400与步骤S410~440的工作流程示意图;
图15为本发明步骤S400与步骤S510~530的工作流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图15所示,本发明一种口罩机的鼻线智能放料装置包括机架(100),所述机架(100)上设置有鼻线放料机构(1)、鼻线校直机构(2)、鼻线切断机构(3)、鼻线推送机构(4)、鼻线夹块(5)及控制模块(6),所述控制模块(6)用于控制鼻线放料机构(1)、鼻线校直机构(2)、鼻线切断机构(3)、鼻线推送机构(4)的工作状态,所述控制模块(6)由嵌入式处理器实现;所述鼻线放料机构(1)包括鼻线放料盘(11),所述鼻线放料盘(11)用于提供待切断鼻线,所述鼻线放料盘(11)通过固定轴安装在所述机架(100)上,所述鼻线放料盘绕(11)固定轴进行转动,以方便鼻线放料盘(11)持续提供鼻线。
所述鼻线校直机构(2)设置在鼻线放料机构(1)一侧,所述鼻线放料机构(1)将鼻线送至鼻线校直机构(2)上,所述鼻线校直机构(2)包括拉直轮(21)、导入轮(22)、平整轮(23)、导出轮(24)、第一凸轮(25)、第二凸轮(26)、输送从动轮(27)及凸轮轴(28);所述导入轮(22)、平整轮(23)、导出轮(24)依次设置在机架(100)上,所述第一凸轮(25)、第二凸轮(26)与输送从动轮(27)的组合机构设置在导出轮(24)一侧,所述第一凸轮(25)及第二凸轮(26)安装在所述凸轮轴(28)上;所述拉直轮(21)借助重力将盘成圆形的鼻线进行初步拉直,再经过所述导入轮(22)将鼻线送至平整轮(23)中进一步拉直平整,最后由导出轮(24)将鼻线送至所述第一凸轮(25)、第二凸轮(26)与输送从动轮(27)的组合机构中;所述鼻线校直机构(2)的动力通过所述凸轮轴(28)转动来提供,实现对鼻线的校直并将鼻线输送到所述鼻线夹块(5)内部,所述凸轮轴(28)通过齿轮传动方式与凸轮分割器连接,保证鼻线推送的节拍和口罩多层布料的输送节拍同步。
所述第一凸轮(25)及第二凸轮(26)分别通过螺栓与其连接的凸轮轴(28)进行紧固,所述第一凸轮(25)和所述第二凸轮(26)的相对角度可以离线进行调整,从而可推送不同长度的鼻线到所述鼻线夹块(5)中,进而为不同地区、不同人群提供定制尺寸的KN95口罩。
所述鼻线推送机构(4)设置在鼻线校直机构(2)一侧,所述鼻线夹块(5)设置在鼻线推送机构(4)一端,所述鼻线切断机构(3)设置在鼻线夹块(5)上方,所述鼻线夹块(5)内设置有光电检测传感模组,所述光电检测传感模组用于对鼻线夹块(5)内鼻线的运动姿态进行检测;所述鼻线切断机构(3)包括动力曲柄(31)、切断连杆(35)、切断导轨(33)、切断滑块(34)、在线切断力调整装置(32)及切刀(36);所述动力曲柄(31)为偏心轮构造,所述动力曲柄(31)与凸轮分割器相连接,保证鼻线切断的节拍和口罩多层布料的输送节拍同步;所述切断滑块(34)在所述切断导轨(33)内做上下运动,所述切断导轨(33)通过螺栓安装在机架(100)上;所述动力曲柄(31)、切断连杆(35)、切断导轨(33)和切断滑块(34)组成曲柄滑块机构,通过所述动力曲柄(31)的圆周运动使得所述切断滑块(34)做上下直线运动;所述在线切断力调整装置(32)的一端通过螺栓与所述切断滑块(34)紧固连接,所述在线切断力调整装置(32)的另外一端通过螺栓与所述切刀(36)紧固连接;通过所述切刀(36)的上下运动实现将所述鼻线校直机构(2)送入的整体鼻线进行切断,之后再由所述鼻线推送机构(4)将其切断后的鼻线推送到KN95口罩的布料层中。
所述鼻线推送机构(4)包括推送主动轮(41)、推送从动轮(42)、推送动力轴(43)、偏心轮(44)、推杆(45)、推杆支撑板(46)和推板(47);所述推送主动轮(41)的动力来自凸轮分割器,保证鼻线推送的节拍和口罩多层布料的输送节拍同步,凸轮分割器通过链传动机构将动力传动到所述推送主动轮(41)上,进而使得推送主动轮(41)进行转动;所述推送主动轮(41)通过同步带与推送从动轮(42)进行连接;所述推送动力轴(43)上安置有推送从动轮(42)和偏心轮(44),从而将所述推送主动轮(41)上的动力传递到所述偏心轮(44);所述推送动力轴(43)通过轴承安置在机架(100)上,所述偏心轮(44)通过鱼眼接头与所述推杆(45)进行连接,所述推杆(45)通过鱼眼接头与所述推板(47)进行连接,所述推杆(45)由推杆支撑板(46)对其进行限位,实现所述推板(47)的左右水平运动,从而将切断后鼻线从右往左推送到KN95口罩的布料层中。
所述鼻线夹块(5)包括上鼻线夹块(51)和下鼻线夹块(52),所述上鼻线夹块(51)开有竖直方向的第一通孔,所述切刀(33)通过第一通孔进入到鼻线夹块(5)中并切断鼻线;具体地,所述上鼻线夹块(51)上设置线性光源(511)、线性CCD传感器组件(512)、弹性块(513)、金属传感器(514)和电磁铁组件(515),所述上鼻线夹块(51)材料为耐磨塑胶材质,所述下鼻线夹块(52)材料为耐磨陶瓷材料;所述下鼻线夹块(52)可滑动地贴合在机架(100)上表面上,具体地,所述下鼻线夹块(52)与机架(100)上表面为弹性连接,所述下鼻线夹块(52)的刚度远大于所述鼻线切断机构(3)的切断工作要求,也即是在鼻线切断机构(3)进行切断工作的时候,所述下鼻线夹块(52)位移量要小于200μm;所述下鼻线夹块(52)下表面安置有震动位移传感器(图未示),以方便采集鼻线切断力信号,其中,震动位移传感器为本领域常规技术构造,在此不必赘述。
所述线性光源(511)与所述线性CCD传感器组件(512)组合成所述光电检测传感模组,所述线性光源(511)的开启由控制模块(6)的通用I/O口进行控制,所述线性CCD传感器组件(512)通过CAN总线与控制模块(6)相连接通信,所述线性光源(511)为线性CCD传感器组件(512)的拍照提供照明,所述电磁铁组件(515)的开启由控制模块(6)的通用I/O口进行控制,所述电磁铁组件(515)用于在鼻线切断前实现对鼻线的固定,避免在鼻线切断时发生偏转,提高鼻线切断质量,所述电磁铁组件(515)为本领域技术人员常用技术,可通过自己制造或市面购买获得。
所述弹性块(513)为锲形构造,所述弹性块(513)通过粘合的方式与所述上鼻线夹块(51)固定;所述下鼻线夹块(52)与所述弹性块(513)之间留有通道以供鼻线通过;优选地,所述通道的高度为0.3~0.8倍的鼻线厚度,使得鼻线在鼻线推送机构(4)的推动下,其所受到的弹性阻力越来越大,从而纠正鼻线的错误姿态,在鼻线推送机构(4)推送鼻线的过程中给鼻线的运动提供适当的阻力,改善鼻线因偏转而产生不良现象,提升鼻线放料良率。
所述弹性块(513)包括第一弹性体(5131)、第二弹性体(5132)、弹簧(5133)及第三弹性体(5134),所述第一弹性体(5131)和第二弹性体(5132)、弹簧(5133)及第三弹性体(5134)通过相互粘结的方式组成一个整体,所述第一弹性体(5131)下端部为锲形构造,使得鼻线从右往左推送的时候其所受到的压力从零到逐渐增加,进而对鼻线的错误姿态进行纠正;所述弹簧(5133)安置在所述第二弹性体(5132)的内部,优选地,所述弹簧(5133)的材料为非金属材质构造,所述弹簧(5133)的数量为16~30个;进一步地,所述第一弹性体(5131)和第三弹性体(5134)的刚度要大于所述第二弹性体(5132)和弹簧(5133)的刚度;优选地,所述第一弹性体(5131)的下表面为光滑面。
所述金属传感器(514)安装在上鼻线夹块(51)内部;优选地,所述金属传感器(514)与上鼻线夹块(51)下表面有1~3mm的高度差,所述金属传感器(514)通过CAN总线与控制模块(6)相连接通信;优选地,本发明的实例中所述金属传感器(514)可设置为6个,用于探测鼻线的金属信号强度系列{bk1,bk2,bk3,…,bkm}(k=1~6,m∈[100,150])。
在其中一个实施例中,所述在线切断力调整装置(32)包括第一下挡板(3201)、第一上挡板(3202)、第一丝杆(3203)、第一套筒(3204)、第一主动齿轮(3205)、第一齿轮轴(3206)、第一步进电机(3207)、第一弹簧(3208)、第一顶板(3209)、第一支撑套环(3210)、第一垫片(3231)、第一内杆(3232)、第一导向键(3233)、第二下挡板(3211)、第二上挡板(3212)、第二丝杆(3213)、第二套筒(3214)、第二主动齿轮(3215)、第二齿轮轴(3216)、第二步进电机(3217)、第二支撑套环(3218)及外壳(3221);所述第一内杆(3232)的一端通过鱼眼接头与所述切刀(33)相连接,所述第一丝杆(3203)的上端放置所述第一垫片(3231),所述第一垫片(3231)的外圈直径小于所述第一丝杆(3203)的内径,所述第一垫片(3231)的外圈直径大于所述第一内杆(3232)的外径,所述第二丝杆(3213)通过鱼眼接头与所述切断滑块(34)下端部相连接;所述第一下挡板(3201)及第一上挡板(3202)中间部分分别开有第二通孔,所述第一丝杆(3203)穿过第二通孔设置,所述第一下挡板(3201)及第一上挡板(3202)分别通过螺钉与所述外壳(3221)相连接,所述第一套筒(3204)置于第一上挡板(3201)与第一上挡板(3202)之间,外部设置有螺纹的所述第一丝杆(3203)与内部设置有螺纹的所述第一套筒(3204)相连接,所述第一套筒(3204)外部设置有第一齿轮(图未示);所述第一步进电机(3207)固定在外壳(3221)上,所述第一齿轮轴(3206)通过连轴器与所述第一步进电机(3207)相连接,所述第一主动齿轮(3205)通过定位键安装在所述第一齿轮轴(3206)上,所述第一齿轮与所述第一主动齿轮(3205)相啮合设置,其中,定位键和连轴器为本领域常规技术;所述第一顶板(3209)一端通过螺钉与所述外壳(3221)相连接,所述第一顶板(3209)另外一端与所述第一弹簧(3208)相接触;所述第一支撑套环(3210)通过螺钉与所述外壳(3221)相连接,所述第一支撑套环(3210)内部开有第三通孔,所述第一丝杆(3203)上端部卡持在第三通孔内,从而使得第一支撑套环(3210)环向支撑所述第一丝杆(3203);所述第一垫片(3231)通过螺钉和所述第一内杆(3232)连接,所述第一内杆(3232)外部凸设出所述第一导向键(3233),所述第一导向键(3233)与所述第一丝杆(3203)内部凹设形成的间隙相互配合;通过第一步进电机(3207)的正向或反向转动,带动第一主动齿轮(3205)运动,最后使得第一丝杆(3203)上下运动,最后带动所述第一内杆(3232)同步上下运动,用于调整所述第一弹簧(3208)的弹性力。
所述第二下挡板(3211)及第二上挡板(3212)中间部分分别开有第四通孔,所述第二丝杆(3213)穿过第四通孔设置,所述第二下挡板(3211)及第二上挡板(3212)分别通过螺钉与所述外壳(3221)相连接,所述第二套筒(3214)置于第二下挡板(3211)与第二上挡板(3212)之间,外部设置有螺纹的所述第二丝杆(3213)与内部设置有螺纹的所述第二套筒(3214)相连接,所述第二套筒(3214)外部设置第二齿轮(图未示);所述第二步进电机(3217)固定在外壳(3221)上,所述第二齿轮轴(3216)通过连轴器与所述第二步进电机(3217)相连接,所述第二主动齿轮(3215)通过定位键安装在所述第二齿轮轴(3216)上,所述第二齿轮与所述第二主动齿轮(3215)相啮合设置;所述第二支撑套环(3218)通过螺钉与所述外壳(3221)相连接;所述第二支撑套环(3218)内部开有第五通孔,所述第二丝杆(3213)下端部卡持在第五通孔内,从而使得第二支撑套环(3218)环向支撑所述第二丝杆(3213);通过第二步进电机(3217)的正向或反向转动,带动第二主动齿轮(3215)运动,最后使得第二丝杆(3213)上下运动,同时配合第一丝杆(3203)上下运动,在保证所述在线切断力调整装置(32)的总长度不变的情况下实现对在线切断力调整装置(32)整体刚度的调整。
具体地,所述第一步进电机(3207)和第二步进电机(3217)内部配置有齿轮减速机构,为本领域常规技术;所述第一丝杆(3203)和所述第二丝杆(3213)的运动方向受所述控制模块(6)控制,所述控制模块(6)的I/O口分别与所述第一步进电机(3207)和所述第一步进电机(3208)连接,通过控制所述第一丝杆(3203)和所述第二丝杆(3213)的运动方向,使得在线切断力调整装置(32)的总长度保持不变,即使得所述第一丝杆(3203)和所述第二丝杆(3213)的之间的距离保持不变,通过控制第一丝杆(3203)及第二丝杆(3213)在外壳(3221)内的位置,使得在线切断力调整装置(32)整体刚度发生改变,从而对在线切断力调整装置(32)的切断力大小进行调节。
在其中一个实施例中,所述机架(100)上还设置有第一位置传感器(图未示)及第二位置传感器(图未示),所述第一位置传感器及第二位置传感器分别与控制模块(6)电性连接,所述第一位置传感器及第二位置传感器为红外传感器构造,所述第一位置传感器及第二位置传感器设置在鼻线切断机构(3)上,以感知所述切断滑块(3)的运动位置,鼻线在鼻线推送机构(4)的推动下往KN95口罩多层布料方向运动时,触发控制模块(6)布置在位于所述鼻线切断机构(3)上的第一位置传感器,控制模块(6)通过I/O口控制打开所述线性光源(511),以提供所述线性CCD传感器组件(512)拍照所需照明;所述鼻线切断机构(3)上的第一位置传感器触发后,控制模块(6)通过CAN总线对所述线性CCD传感器组件(512)发送扫描拍照的命令,所述线性CCD传感器组件(512)将离散时间点扫描的照片暂存于其内部存储空间内,待鼻线推送机构(4)完成本次鼻线推送后,再触发控制模块(6)布置在位于所述鼻线切断机构(3)上的第二位置传感器,控制模块(6)通过I/O口关闭所述线性光源(511),并通过CAN总线对所述线性CCD传感器组件(512)发送停止扫描拍照的命令;具体地,所述线性CCD传感器组件(512)待本次扫描完成后,将暂存于其内部存储空间内的n张尺寸为256×6像素的照片合并为256×6n(6n=6×n)像素的单张照片。
本发明一种口罩机的鼻线智能放料装置通过设置在线切断力调整装置(32),配合在在线切断力调整装置(32)上设置第一丝杆(3203)及第二丝杆(3213),利用控制模块(6)控制第一步进电机(3207)及第二步进电机(3217)的工作状态,进而控制第一丝杆(3203)和所述第二丝杆(3213)的运动方向,使得在线切断力调整装置(32)的总长度保持不变,但是其整体刚度发生改变,从而对在线切断力调整装置(32)的切断力大小进行调节,进而提高产出良品率。
根据上述本发明一种口罩机的鼻线智能放料装置,本发明提供了一种口罩机的鼻线智能放料方法,该方法中涉及的线性CCD传感器组件(512)及金属传感器(514)可以与上述一种口罩机的鼻线智能放料装置实施例阐述的技术特征相同,并能产生相同的技术效果。本发明一种口罩机的鼻线智能放料方法,通过将线性CCD传感器组件(512)扫描的图像信息及金属传感器(514)探测到的金属信号强度信息处理后的数据输入到深度卷积神经网络中,从而对鼻线的推送质量进行在线智能评断,进而通过控制模块(6)控制鼻线切断机构(3)执行相应操作,完成对切刀(36)切断力的在线实时调整,提高产出良品率。
一种口罩机的鼻线智能放料方法,包括如下步骤:
步骤S100、获取鼻线的扫描照片并制作成单张照片,对单张照片进行图像预处理获得灰度图像;所述步骤S100、获取鼻线的扫描照片并制作成单张照片,对单张照片进行图像预处理获得灰度图像的方法,具体包括如下步骤:
步骤S110、鼻线在鼻线推送机构(4)的推动下往KN95口罩多层布料方向运动时,触发第一位置传感器,控制模块(6)控制线性光源(511)开启及线性CCD传感器组件(512)开始扫描拍照;具体地,第一位置传感器的触发条件为第一位置传感器感应到切断滑块脱离出鼻线夹块(5)并向上运动。
步骤S120、鼻线推送机构(4)完成鼻线推送操作后,触发第二位置传感器,控制模块(6)控制线性光源(511)关闭及线性CCD传感器组件(512)停止扫描拍照,线性CCD传感器组件(512)内部存储有n张尺寸为256×6像素的扫描照片;具体地,第二位置传感器的触发条件为第二位置传感器感应到切断滑块运动到最高位置。
其中,所述控制模块(6)通过CAN总线向所述线性CCD传感器组件(512)发送鼻线推送机构(4)的有效工作时间Twork及其推送速度Vwork、所述线性CCD传感器组件(512)的光学感受视野对应的物理宽度Wccd、所述线性CCD传感器组件(512)相邻两次拍照之间的时间间隔Tccd应满足如下约束:
n×Wccd≥Twork×Vwork;
Tccd=Twork/n;
n=min{N};
所述有效工作时间Twork为待推送鼻线从切断时刻到推送到多层布料入口时刻的时间间隔,N指代为自然数,即n取满足上述约束条件的最小整数值。
步骤S130、线性CCD传感器组件(512)将256×6n(6n=6×n)像素的单张照片通过CAN总线发送到所述控制模块(6)内,所述控制模块(6)对单张照片进行图像预处理获得256×600像素的灰度图像;首先由所述控制模块(6)对256×6n像素单张照片进行图像预处理,其中,图像预处理包括图像增强、图像去噪等,均为本领域常规技术,在此不必赘述;然后将经图像预处理后的图像压缩或者拉伸成256×600像素的灰度图像。
步骤S200、获取金属探测数据信息,所述步骤S200、获取金属探测数据信息的方法,具体包括如下步骤:
金属传感器(514)对切断后的鼻线进行检测得到鼻线的金属信号强度系列Bk={bk1,bk2,bk3,...,bkm}(k=1~6,m∈[100,150]);
通过均值滤波器后找到金属信号强度系列Bk={bk1,bk2,bk3,…,bkm}的最大值的索引,并以该最大值的索引为中心,向前、往后各取32和31个金属信号强度系列Bk={bk1,bk2,bk3,…,bkm}中的元素值获得金属信号强度系列Pk={pk1,pk2,pk3,…,pk64}(k=1~6),从而获得金属探测数据信息。
其中,若以该最大值的索引为中心向前取32个或往后取31个超过金属信号强度系列Bk={bk1,bk2,bk3,…,bkm}的序列边界,则金属信号强度系列Pk={pk1,pk2,pk3,…,pk64}中的元素值用0进行补充。
具体地,本实施例中,金属传感器的数量为6个,经均值滤波器处理后的6个金属传感器对应的金属信号强度系列为:
P1={p11,p12,p13,…,p164};
P2={p21,p22,p23,…,p264};
P3={p31,p32,p33,…,p364};
P4={p41,p42,p43,…,p464};
P5={p51,p52,p53,…,p564};
P6={p61,p62,p63,…,p664}。
步骤S300、将灰度图像及金属探测数据信息输入到深度卷积神经网络中进行处理获取鼻线的推送质量数据信息,所述深度卷积神经网络集成在所述控制模块(6)内部。
所述步骤S300、将灰度图像及金属探测数据信息输入到深度卷积神经网络中进行处理获得鼻线的推送质量数据信息的方法,具体包括如下步骤:
所述深度卷积神经网络的第一路输入为256×600像素的灰度图像,送入深度卷积神经网络中的A1卷积层,采用5×5窗口卷积操作后,生成251×596像素的32幅图像;再由深度卷积神经网络中的A2池化层进行压缩处理,生成125×298像素的32幅图像;然后进行第二次卷积操作,将经深度卷积神经网络中的A2池化层进行压缩处理后的图像送入深度卷积神经网络中的A3卷积层,采用3×3窗口卷积操作后,生成123×296像素的64幅图像;再由深度卷积神经网络中的A4池化层进行压缩处理,生成61×198像素的64幅图像;最后经过深度卷积神经网络的A5全连接层处理,输出4096维度的向量;进一步,经过深度卷积神经网络中的A6全连接层处理,输出128维度的向量;
所述深度卷积神经网络的第二路输入为6×64的金属探测数据信息,在经过深度卷积神经网络中的B1全连接层处理后,生成128维向量;
所述深度卷积神经网络中的A6全连接层和B1全连接层通过合并操作后,再由深度卷积神经网络中的A7软回归层输出4维向量,深度卷积神经网络中的A7软回归层输出的4维向量用以表示待检测鼻线的分类结果的概率密度分布,从而获得鼻线的推送质量数据信息,即鼻线推送机构(4)推送鼻线过程的完成质量,并将推送质量数据信息存储在所述控制模块(6)内部,以为所述鼻线切断机构(3)的动作修正提供实时输入量,其中,待检测鼻线的分类结果包括切断正常、校正正常、校正异常、其他异常共计4个种类,其他异常包括且并不限于如切断异常、切断污染、调整异常等。
步骤S410、震动位移传感器采集下鼻线夹块(52)的震动位移数据信息。
步骤S420、控制模块(6)根据震动位移数据信息及推送质量数据信息来获取切断力的调整大小的输出结果;具体地,所述控制模块(6)根据切断力模糊控制策略表来获取切断力的调整大小的输出结果,所述切断力模糊控制策略表如下表所示:
切断力模糊控制策略表
其中,切断力模糊控制策略表中的输入量为“推送质量”和“震动强度(震动位移)”,所述“推送质量”由所述深度卷积神经网络进行计算,所述“震动强度(震动位移)”为所述震动位移传感器进行采集后通过CAN总线发送给所述控制模块(6);进一步,切断力模糊控制策略表内置于所述控制模块(6)内部,控制模块(6)根据切断力模糊控制策略表推理出的输出结果。
步骤S430、所述控制模块(6)通过CAN总线将切断力的调整大小的输出结果发送给所述鼻线切断机构(3)。
步骤S440、所述鼻线切断机构(3)通过第一步进电机(3207)及第二步进电机(3217)的运作对鼻线切断机构(3)的切断力进行在线调整,调整完成后锁定并关闭第一步进电机(3207)及第二步进电机(3217)。
在其中一个实施例中,所述步骤S300之后还包括:
步骤S510、采集一段时间内推送质量为异常状态的数据信息获取异常频次数据信息;所述“异常频次”为一段时间内的推送质量为异常状态的频次,异常状态包括校正异常及其他异常;
步骤S520、控制模块(6)根据异常频次数据信息及推送质量数据信息来获取电磁铁组件(515)的工作模式;具体地,所述控制模块(6)根据电磁铁组件使用模糊控制策略表来获取电磁铁组件(515)的工作模式,所述切断力模糊控制策略表如下表所示:
电磁铁组件使用模糊控制策略
其中,电磁铁组件使用模糊控制策略表中的输入量为“推送质量”和“异常频次”,所述“推送质量”由所述深度卷积神经网络进行计算,进一步,电磁铁组件使用模糊控制策略表内置于所述控制模块(6)内部。
步骤S530、所述控制模块(6)通过I/O口发送电磁铁组件的工作模式命令给电磁铁组件,从而对电磁铁组件的禁止或开启工作模式进行调整,以提升电磁铁组件(515)的使用寿命。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种口罩机的鼻线智能放料装置,其特征在于:包括机架,所述机架上设置有鼻线放料机构、鼻线校直机构、鼻线切断机构、鼻线推送机构、鼻线夹块及控制模块,所述鼻线校直机构设置在鼻线放料机构一侧,所述鼻线校直机构包括拉直轮、导入轮、平整轮、导出轮、第一凸轮、第二凸轮、输送从动轮及凸轮轴;所述导入轮、平整轮、导出轮依次设置在机架上,所述第一凸轮、第二凸轮与输送从动轮的组合机构设置在导出轮一侧,所述第一凸轮及第二凸轮安装在所述凸轮轴上;
所述鼻线推送机构设置在鼻线校直机构一侧,所述鼻线夹块设置在鼻线推送机构一端,所述鼻线切断机构设置在鼻线夹块上方;所述鼻线切断机构包括动力曲柄、切断连杆、切断导轨、切断滑块、在线切断力调整装置及切刀;所述动力曲柄为偏心轮构造,所述切断导轨安装在机架上,所述动力曲柄、切断连杆、切断导轨和切断滑块组成曲柄滑块机构,通过所述动力曲柄的圆周运动使得所述切断滑块做上下直线运动;所述在线切断力调整装置的一端与所述切断滑块紧固连接,所述在线切断力调整装置的另外一端与所述切刀紧固连接;
所述鼻线夹块内设置有光电检测传感模组,所述控制模块用于控制鼻线放料机构、鼻线校直机构、鼻线切断机构、鼻线推送机构的工作状态;
所述在线切断力调整装置包括第一下挡板、第一上挡板、第一丝杆、第一套筒、第一主动齿轮、第一齿轮轴、第一步进电机、第一弹簧、第一顶板、第一支撑套环、第一垫片、第一内杆、第一导向键、第二下挡板、第二上挡板、第二丝杆、第二套筒、第二主动齿轮、第二齿轮轴、第二步进电机、第二支撑套环及外壳;所述第一内杆的一端与所述切刀相连接,所述第一丝杆的上端放置所述第一垫片,所述第一垫片的外圈直径小于所述第一丝杆的内径,所述第一垫片的外圈直径大于所述第一内杆的外径,所述第二丝杆与所述切断滑块下端部相连接;所述第一下挡板及第一上挡板中间部分分别开有第二通孔,所述第一丝杆穿过第二通孔设置,所述第一下挡板及第一上挡板分别与所述外壳相连接,所述第一套筒置于第一下挡板与第一上挡板之间,外部设置有螺纹的所述第一丝杆与内部设置有螺纹的所述第一套筒相连接,所述第一套筒外部设置有第一齿轮;所述第一步进电机固定在外壳上,所述第一齿轮轴与所述第一步进电机相连接,所述第一主动齿轮安装在所述第一齿轮轴上,所述第一齿轮与所述第一主动齿轮相啮合设置;所述第一顶板一端与所述外壳相连接,所述第一顶板另外一端与所述第一弹簧相接触;所述第一支撑套环与所述外壳相连接,所述第一支撑套环内部开有第三通孔,所述第一丝杆上端部卡持在第三通孔内;所述第一垫片和所述第一内杆连接,所述第一内杆外部凸设出所述第一导向键,所述第一导向键与所述第一丝杆内部凹设形成的间隙相互配合;
所述第二下挡板及第二上挡板中间部分分别开有第四通孔,所述第二丝杆穿过第四通孔设置,所述第二下挡板及第二上挡板分别与所述外壳相连接,所述第二套筒置于第二下挡板与第二上挡板之间,外部设置有螺纹的所述第二丝杆与内部设置有螺纹的所述第二套筒相连接,所述第二套筒外部设置第二齿轮;所述第二步进电机固定在外壳上,所述第二齿轮轴与所述第二步进电机相连接,所述第二主动齿轮安装在所述第二齿轮轴上,所述第二齿轮与所述第二主动齿轮相啮合设置;所述第二支撑套环与所述外壳相连接;所述第二支撑套环内部开有第五通孔,所述第二丝杆下端部卡持在第五通孔内。
2.根据权利要求1所述的一种口罩机的鼻线智能放料装置,其特征在于:所述鼻线推送机构包括推送主动轮、推送从动轮、推送动力轴、偏心轮、推杆、推杆支撑板和推板;所述推送主动轮通过同步带与推送从动轮进行连接;所述推送动力轴上安置有推送从动轮和偏心轮;所述推送动力轴安置在机架上,所述偏心轮与所述推杆进行连接,所述推杆与所述推板进行连接,所述推杆由推杆支撑板进行限位。
3.根据权利要求1所述的一种口罩机的鼻线智能放料装置,其特征在于:所述鼻线夹块包括上鼻线夹块和下鼻线夹块,所述上鼻线夹块开有第一通孔,所述切刀通过第一通孔进入到鼻线夹块中;所述上鼻线夹块上设置线性光源、线性CCD传感器组件、弹性块、金属传感器和电磁铁组件;所述线性光源的开启由控制模块的通用I/O口进行控制,所述线性CCD传感器组件通过CAN总线与控制模块相连接通信,所述线性光源为线性CCD传感器组件的拍照提供照明,所述电磁铁组件的开启由控制模块的通用I/O口进行控制;所述弹性块为锲形构造,所述弹性块通过粘合的方式与所述上鼻线夹块固定;所述下鼻线夹块与所述弹性块之间留有通道以供鼻线通过,所述下鼻线夹块下表面安置有震动位移传感器。
4.根据权利要求3所述的一种口罩机的鼻线智能放料装置,其特征在于:所述弹性块包括第一弹性体、第二弹性体、弹簧及第三弹性体,所述第一弹性体和第二弹性体、弹簧及第三弹性体通过相互粘结的方式组成一个整体,所述第一弹性体下端部为锲形构造。
5.一种口罩机的鼻线智能放料方法,其特征在于,包括如下步骤:
获取鼻线的扫描照片并制作成单张照片,对单张照片进行图像预处理获得灰度图像;
获取金属探测数据信息;
将灰度图像及金属探测数据信息输入到深度卷积神经网络中进行处理获取鼻线的推送质量数据信息;
采集震动位移数据信息;
根据震动位移数据信息及推送质量数据信息来获取切断力的调整大小的输出结果;
将切断力的调整大小的输出结果发送给鼻线切断机构;
鼻线切断机构通过第一步进电机及第二步进电机的运作对鼻线切断机构的切断力进行在线调整。
6.根据权利要求5所述的一种口罩机的鼻线智能放料方法,其特征在于,所述步骤获取鼻线的扫描照片并制作成单张照片,对单张照片进行图像预处理获得灰度图像的方法包括如下步骤,
鼻线在鼻线推送机构的推动下往KN95口罩多层布料方向运动时,控制模块控制线性光源开启及线性CCD传感器组件开始扫描拍照;
鼻线推送机构完成鼻线推送操作后,控制模块控制线性光源关闭及线性CCD传感器组件停止扫描拍照,线性CCD传感器组件内部存储有n张尺寸为256×6像素的照片;其中,控制模块通过CAN总线向所述线性CCD传感器组件发送鼻线推送机构的有效工作时间Twork及其推送速度Vwork、线性CCD传感器组件的光学感受视野对应的物理宽度为Wccd、线性CCD传感器组件相邻两次拍照之间的时间间隔Tccd应满足如下约束:
n×Wccd≥Twork×Vwork;
Tccd=Twork/n;
n=min{N};
所述有效工作时间Twork为待推送鼻线从切断时刻到推送到多层布料入口时刻的时间间隔,N指代为自然数;
线性CCD传感器组件将256×6n像素的单张照片通过CAN总线发送到所述控制模块内部,控制模块对单张照片进行图像预处理获得256×600像素的灰度图像。
7.根据权利要求5所述的一种口罩机的鼻线智能放料方法,其特征在于,所述步骤获取金属探测数据信息的方法包括如下步骤:
金属传感器对切断后的鼻线进行检测得到鼻线的金属信号强度系列Bk={bk1,bk2,bk3,…,bkm}(k=1~6,m∈[100,150]);
通过均值滤波器后找到金属信号强度系列Bk={bk1,bk2,bk3,…,bkm}的最大值的索引,并以该最大值的索引为中心,向前、往后各取32和31个金属信号强度系列Bk={bk1,bk2,bk3,…,bkm}中的元素值获得金属信号强度系列Pk={pk1,pk2,pk3,…,pk64}(k=1~6),从而获得金属探测数据信息;
其中,若以该最大值的索引为中心向前取32个或往后取31个超过金属信号强度系列Bk={bk1,bk2,bk3,…,bkm}的序列边界,则金属信号强度系列Pk={pk1,pk2,pk3,…,pk64}中的元素值用0进行补充。
8.根据权利要求5所述的一种口罩机的鼻线智能放料方法,其特征在于,所述步骤将灰度图像及金属探测数据信息输入到深度卷积神经网络中进行处理获取鼻线的推送质量数据信息的方法包括如下步骤:
所述深度卷积神经网络的第一路输入为256×600像素的灰度图像,送入深度卷积神经网络中的A1卷积层,采用5×5窗口卷积操作后,生成251×596像素的32幅图像;再由深度卷积神经网络中的A2池化层进行压缩处理,生成125×298像素的32幅图像;然后进行第二次卷积操作,将经深度卷积神经网络中的A2池化层进行压缩处理后的图像送入深度卷积神经网络中的A3卷积层,采用3×3窗口卷积操作后,生成123×296像素的64幅图像;再由深度卷积神经网络中的A4池化层进行压缩处理,生成61×198像素的64幅图像;最后经过深度卷积神经网络的A5全连接层处理,输出4096维度的向量;经过深度卷积神经网络中的A6全连接层处理,输出128维度的向量;
所述深度卷积神经网络的第二路输入为6×64的金属探测数据信息,在经过深度卷积神经网络中的B1全连接层处理后,生成128维向量;
所述深度卷积神经网络中的A6全连接层和B1全连接层通过合并操作后,再由深度卷积神经网络中的A7软回归层输出4维向量,深度卷积神经网络中的A7软回归层输出的4维向量用以表示待检测鼻线的分类结果的概率密度分布,从而获得鼻线的推送质量数据信息,并将推送质量数据信息存储在控制模块内部,其中,待检测鼻线的分类结果包括切断正常、校正正常、校正异常、其他异常共计4个种类。
9.根据权利要求5所述的一种口罩机的鼻线智能放料方法,其特征在于,所述步骤将灰度图像及金属探测数据信息输入到深度卷积神经网络中进行处理获取鼻线的推送质量数据信息之后还包括:
采集一段时间内推送质量为异常状态的数据信息获取异常频次数据信息;
根据异常频次数据信息及推送质量数据信息来获取电磁铁组件的工作模式;
通过I/O口发送电磁铁组件的工作模式命令给电磁铁组件,对电磁铁组件的禁止或开启工作模式进行调整。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010660978.6A CN111774502B (zh) | 2020-07-10 | 2020-07-10 | 一种口罩机的鼻线智能放料装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010660978.6A CN111774502B (zh) | 2020-07-10 | 2020-07-10 | 一种口罩机的鼻线智能放料装置及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111774502A CN111774502A (zh) | 2020-10-16 |
CN111774502B true CN111774502B (zh) | 2022-01-04 |
Family
ID=72767174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010660978.6A Active CN111774502B (zh) | 2020-07-10 | 2020-07-10 | 一种口罩机的鼻线智能放料装置及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111774502B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112607474B (zh) * | 2020-12-11 | 2023-01-03 | 扬州日精电子有限公司 | 一种实验室快速切断的逆变器薄膜电容制作用卷取机 |
CN112723038A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-30 | 苏州墨砚信息技术有限公司 | 基于特征向量去正交化的用于线缆收卷的控制方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109043699A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-21 | 东莞快裕达自动化设备有限公司 | 一种全自动折叠口罩机 |
CN110449749A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-15 | 东莞理工学院 | 一种激光切割扫描*** |
TWM594505U (zh) * | 2019-11-26 | 2020-05-01 | 宏國學校財團法人宏國德霖科技大學 | 可調式切刀機構 |
CN111376493A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-07-07 | 深圳市星迅电子科技有限公司 | 一种鼻线安装装置及口罩机 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5343605A (en) * | 1991-09-26 | 1994-09-06 | Eubanks Engineering Company | Wire marking, cutting and stripping apparatus and method |
-
2020
- 2020-07-10 CN CN202010660978.6A patent/CN111774502B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109043699A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-21 | 东莞快裕达自动化设备有限公司 | 一种全自动折叠口罩机 |
CN110449749A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-15 | 东莞理工学院 | 一种激光切割扫描*** |
TWM594505U (zh) * | 2019-11-26 | 2020-05-01 | 宏國學校財團法人宏國德霖科技大學 | 可調式切刀機構 |
CN111376493A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-07-07 | 深圳市星迅电子科技有限公司 | 一种鼻线安装装置及口罩机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111774502A (zh) | 2020-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111774502B (zh) | 一种口罩机的鼻线智能放料装置及方法 | |
CN112268174B (zh) | 一种安全生产线图像检测识别装置及方法 | |
US8844176B2 (en) | Sheet material conveying apparatus | |
CN108613987A (zh) | 烟支外观实时在线检测剔除装置及方法 | |
CN108287162B (zh) | 一种食品安全智能检测的方法 | |
US10814575B2 (en) | Press machine | |
CN110834465A (zh) | 全自动片料丝网印刷机 | |
CN210146484U (zh) | 一种镜片正反面自动检测和分拣设备 | |
CN211280144U (zh) | 一种全自动片料丝网印刷机 | |
CN208758086U (zh) | 一种具有剔除功能的打标后视觉检测装置 | |
CN215280451U (zh) | 电池极片加工机构和激光模切设备 | |
JPH0116640B2 (zh) | ||
CN107804511A (zh) | 一种板件装箱方法及装置 | |
CN211256462U (zh) | 一种具有切割边检测机构的编织袋切割机 | |
CN217911617U (zh) | 一种管件外观视觉检测设备 | |
CN201575972U (zh) | 产品在线检测仪 | |
CN116371752A (zh) | 模切不良品剔除装置以及对应的剔除方法 | |
CN215156010U (zh) | 一种保护膜的贴膜检测装置 | |
CN114733729A (zh) | 双轨点胶机及其点胶方法 | |
CN211071343U (zh) | 一种板材平面度校正装置 | |
CN211637396U (zh) | 吸附式分页输送线 | |
CN208030474U (zh) | 一种拉链裁断装置 | |
KR101514961B1 (ko) | 무선키 제조장치 | |
CN110465842A (zh) | 一种用于防腐胶板生产线的打磨装置及其使用方法 | |
CN208375287U (zh) | 双臂二指魔方机器人 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |