[發(fā)明專利]基于自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)技術(shù)的切絲機(jī)智能維護(hù)方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810523740.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN108685158B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張開桓;樓陽(yáng)冰;吳芳基;倪軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州安脈盛智能技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): A24B7/14
• 分類號(hào): A24B7/14;G06T5/00;G06T7/10;G06K9/46
• 代理公司: 杭州裕陽(yáng)聯(lián)合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 姚宇吉

本發(fā)明公開了一種基于自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)技術(shù)的切絲機(jī)智能維護(hù)方法，包括以下步驟：獲取切絲機(jī)目標(biāo)部件的原始圖像，對(duì)所述原始圖像進(jìn)行預(yù)處理；將預(yù)處理后的圖像進(jìn)行識(shí)別、分割處理，得到目標(biāo)圖像區(qū)域數(shù)據(jù)；對(duì)目標(biāo)圖像區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取出目標(biāo)圖像區(qū)域數(shù)據(jù)關(guān)鍵特征的特征量，建立為樣本特征集和目標(biāo)集；通過所述樣本特征集和目標(biāo)集建立檢測(cè)切絲機(jī)各個(gè)部件的故障檢測(cè)模型并進(jìn)行故障檢測(cè)，得到故障檢測(cè)結(jié)果；通過故障檢測(cè)結(jié)果結(jié)合切絲機(jī)的原始評(píng)估結(jié)果，對(duì)切絲機(jī)進(jìn)行多層級(jí)健康度評(píng)估，得到各層級(jí)健康度評(píng)估結(jié)果；通過故障檢測(cè)結(jié)果和健康度評(píng)估結(jié)果進(jìn)行整合，得到切絲機(jī)的智能維護(hù)方案。能提供及時(shí)、明確、高效的智能維護(hù)策略。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及切絲機(jī)維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及了一種基于自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)技術(shù)的切絲機(jī)智能維護(hù)方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

切絲機(jī)是卷煙行業(yè)中的制絲設(shè)備中技術(shù)含量極高、機(jī)械結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜的一種專用設(shè)備，切絲機(jī)關(guān)鍵部件的狀態(tài)和性能將直接決定切絲的工藝質(zhì)量指標(biāo)，進(jìn)而影響到下游卷接包整個(gè)流程的質(zhì)量控制。目前，切絲機(jī)的關(guān)鍵部件存在諸多問題，最為突出的有兩點(diǎn)：其一，切刀容易出現(xiàn)多種缺陷問題，如刀片的裂紋、崩口等硬性損傷以及磨損和污損等，進(jìn)而可能造成跑片等工藝質(zhì)量問題；其二，由于銅排鏈結(jié)構(gòu)本身的缺陷，在實(shí)際運(yùn)行過程中，常會(huì)因大負(fù)載導(dǎo)致下輸送排鏈鏈板錯(cuò)位或鉸鏈拉伸；也會(huì)因下排鏈內(nèi)環(huán)面積塵致使鉸鏈處動(dòng)作不靈活或卡死，出現(xiàn)鏈板拱起；還會(huì)因排鏈與墻板間隙小、積塵、鏈板錯(cuò)位等問題進(jìn)一步導(dǎo)致鏈端磨損問題。

相對(duì)于切絲機(jī)各關(guān)鍵部件的重要程度及其影響程度，其維護(hù)程度卻一直較低，如對(duì)于切刀，在切絲機(jī)運(yùn)行過程中，只能主要依靠設(shè)備本身的自動(dòng)進(jìn)刀系統(tǒng)和磨刀系統(tǒng)對(duì)刀片的磨損進(jìn)行持續(xù)性補(bǔ)償和對(duì)堆積物等污損進(jìn)行清潔，維保效果有限；而對(duì)于裂紋、崩口等硬性損傷，只能依靠人工在機(jī)器停機(jī)狀態(tài)下檢修，檢視難度極高，且往往只能在因之導(dǎo)致的切絲質(zhì)量出現(xiàn)顯著波動(dòng)時(shí)才能引起關(guān)注。對(duì)于銅排鏈，主要通過日常的清潔保養(yǎng)等維護(hù)措施來減緩相應(yīng)的錯(cuò)位、拉伸、拱起、磨損等故障問題，效果比較有限。這些現(xiàn)狀一方面會(huì)造成這些關(guān)鍵部件的過度損耗和備件問題，產(chǎn)生大量的成本損失；另一方面，切刀、銅排鏈等從缺陷和故障出現(xiàn)到發(fā)現(xiàn)，再到檢出并進(jìn)而解決的整個(gè)過程，時(shí)間久、滯后性大，期間可能造成對(duì)切絲工藝的影響，產(chǎn)生大量的不合格煙絲，直接導(dǎo)致卷煙產(chǎn)品的質(zhì)量損失。同時(shí)，這些關(guān)鍵部件的缺陷及故障問題及不合格煙絲問題還會(huì)造成連鎖的設(shè)備故障停機(jī)，產(chǎn)生不同程度的效率損失。

自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)技術(shù)(Automatic Optical Inspection，AOI)，是指采用高速高精度的光學(xué)影像檢測(cè)系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的人力結(jié)合光學(xué)儀器進(jìn)行檢測(cè)的方案。AOI中一般使用相機(jī)等光學(xué)檢測(cè)器獲取待測(cè)物體圖像，通過對(duì)采集的待測(cè)圖像迅速地進(jìn)行圖像處理和模式識(shí)別，從而獲得對(duì)象的規(guī)格、大小、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和缺陷等方面的特征信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化在線檢測(cè)的目的，它是一種將電子學(xué)、光學(xué)檢測(cè)、圖像處理和計(jì)算機(jī)技術(shù)融合一體的先進(jìn)的非接觸式檢測(cè)方法，在半導(dǎo)體、冶金、印刷、汽車等多個(gè)工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用。但是在煙草機(jī)械領(lǐng)域，AOI技術(shù)起步本身較晚，在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用成熟度也相對(duì)較差，在切絲機(jī)智能維護(hù)相關(guān)的檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用更是少之又少。

現(xiàn)行的切絲機(jī)關(guān)鍵部件多是經(jīng)過人工來檢測(cè)確認(rèn)是否存在問題的，這種檢測(cè)方法量化程度低、精度有限、主觀性強(qiáng)、只能在事后檢測(cè)已經(jīng)發(fā)生的故障，并且不能對(duì)關(guān)鍵部件的健康度進(jìn)行量化評(píng)估和預(yù)測(cè)。由于自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)技術(shù)能準(zhǔn)確采集圖像并進(jìn)行實(shí)時(shí)、高效處理，因此，想借助自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)技術(shù)來克服切絲機(jī)關(guān)鍵部件檢測(cè)領(lǐng)域中現(xiàn)有人工檢測(cè)技術(shù)的不足問題，期望能夠在切絲機(jī)運(yùn)行過程中對(duì)其關(guān)鍵部件在狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)其各類缺陷及故障的準(zhǔn)確、快速和及時(shí)檢測(cè)，并結(jié)合檢測(cè)結(jié)果給出針對(duì)相應(yīng)部件及切絲機(jī)整機(jī)的綜合、客觀、量化的健康評(píng)估，進(jìn)而提供及時(shí)有效的智能化維護(hù)策略，最終實(shí)現(xiàn)提高切絲機(jī)維護(hù)效率、降低切絲機(jī)維護(hù)成本以及穩(wěn)定切絲質(zhì)量的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中人工檢測(cè)切絲機(jī)的關(guān)鍵部件的缺點(diǎn)，提供了一種基于自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)技術(shù)的切絲機(jī)智能維護(hù)方法和系統(tǒng)。

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決：