在線檢測系統在薄膜自動生產線上的應用

楊元凱，馮永毅，彭一航，章敬文

（1.佛山職業技術學院，廣東 佛山 528137；2.佛山英斯派克自動化工程有限公司，廣東 佛山 528000）

在線檢測系統在薄膜自動生產線上的應用

楊元凱1，馮永毅1，彭一航1，章敬文2

（1.佛山職業技術學院，廣東 佛山 528137；2.佛山英斯派克自動化工程有限公司，廣東 佛山 528000）

文章介紹了一種薄膜在線檢測系統，并結合薄膜自動生產線的發展現狀，介紹了系統構成、工作原理及過程、系統的性能等，描述了在線檢測系統智能化發展趨勢。檢測表明，該系統有極高的現實應用價值和廣闊的發展前景。

在線檢測；薄膜；生產線

越來越多的薄膜生產企業開始使用幅寬高、速度快的生產線，以降低成本、提高生產效率。依靠傳統的人工檢測難以適應高速的薄膜生產線，容易產生漏檢造成質量損失，因此薄膜在線檢測系統成為高速薄膜生產線中不可或缺的檢測設備。

薄膜在線檢測系統用于各類薄膜產品表面質量的疵點檢測，系統可以在生產過程中及時地發現產品表面出現的疵點信息，信息包括表面疵點的圖像，疵點的位置（長度X軸，寬度Y軸）等，實時反映生產線上薄膜表面的缺陷信息，并進行瑕疵分類處理，完全取代人工肉眼進行瑕疵檢測。大大地提高了生產效率，節約了生產成本，保證了薄膜質量。

1 薄膜在線檢測系統構成

整套在線檢測系統包括：（1）德國BASLER，E2V，高精度線陣CCD相機及先進專業光學鏡頭；（2）一套高強度LED線性光源；（3）數字圖像采集系統；（4）高速圖像分析處理系統；（5）一套觸發控制輸入和I/O執行控制輸出；（6）工業控制計算機系統及軟件；（7）控制系統電柜；（8）聲光報警系統；（9）包含相機固定調節的支架系統。整體在線檢測系統如圖1所示。

圖1 薄膜在線檢測系統構成

2 薄膜在線檢測系統工作原理及過程

薄膜生產線啟動工作后，在線檢測系統線陣CCD相機通過連接在幅面驅動軸上的編碼器獲取薄膜幅面的圖像信息，如圖2所示。線陣CCD相機的分辨率/線掃描頻率和線寬等性能確定圖像采樣精度。系統精度高，則圖像數據處理量大，對圖像分析處理系統性能要求高。數據經過高速處理后，保留幅面缺陷數據信息并輸出控制信號，計算機系統通過數據庫記錄和管理缺陷具體位置、大小和圖像等信息。檢測系統的控制機構，可以自動對疵點位置幅面邊緣進行噴涂標示，從而可以進行疵點分類處理。

圖2 線陣CCD相機獲取幅面圖像信息示意

3 工業控制計算機軟件界面

工業控制計算機帶有由英斯派克自動化工程有限公司自主開發的高速圖像分析處理系統，通過以太網與控制柜進行連接，能夠顯示完整的薄膜表面質量信息。薄膜材料表面疵點圖像由計算機進行保存，每卷產品都有完全的疵點圖像、位置及數量等信息，具體如圖3所示。

4 系統性能

在線檢測系統，能夠對薄膜生產線上的薄膜材料進行100%幅面表面檢測。系統的檢測精度高，可檢測出0.12 mm2以上的疵點缺陷。系統檢測到疵點缺陷后，可根據設定發出報警，同時，薄膜幅面邊緣根據需要可以進行疵點位置（長度方向）標示，提示需要及時調整或修復，避免大量缺陷產品產生。薄膜材料表面疵點圖像由計算機保存，每卷產品都有完整的疵點相關信息。系統軟件數據庫具有強大的管理功能，可以對每卷薄膜材料進行精確的質量統計，詳細的缺陷記錄（大小和位置）和統計為生產工藝及設備狀態調整提供了方便。

圖3 薄膜表面疵點信息實時顯示

5 結語

該在線檢測系統已經在薄膜自動生產線上投入實際使用，總之，系統運行穩定，可靠性高；圖像采集信號精確，抗干擾性強；人機交互界面友好，易于操作維護，能夠極大地提高檢測速度，具有廣闊的應用和發展前景。

[1]柳軍，高健，張宏宇，等.表面缺陷在線檢測系統在冷軋連退生產線上的應用[J].鞍鋼技術，2012（3）：56-58.

[2]楊影，任立紅，丁永生，等.基于DSP的薄膜疵點在線檢測系統的設計與實現[J].傳感技術學報，2009（2）：147-150.

[3]陸平.在線檢測系統在特種紙機上的應用[J].中國造紙，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

楊元凱（1974— ），男，湖南瀘溪，碩士，講師。