一种物料厚度在线测量方法及厚度在线调控方法与流程

本发明涉及工业在线检测与智能制造，尤其涉及一种物料厚度在线测量方法及厚度在线调控方法。

背景技术：

1、在烟草酱料、再造烟叶浆料、涂布浆料、薄膜涂层、连续带状湿膜材料等生产过程中，浆料或湿膜材料通常以一定湿厚状态均匀铺展于循环运行的输送带表面，输送带经过热烘区域后，浆料或湿膜材料逐渐脱水、固化并形成目标厚度的烟草纸张或薄层材料。实际生产中，厚度控制精度和表面缺陷控制直接影响产品一致性、后续成型质量以及工艺稳定性。

2、现有在线测厚方式通常采用单一激光位移传感器、单一线扫激光传感器或者接触式测厚装置实现厚度测量。然而，烟草酱料铺展于钢带表面，钢带在循环运行过程中会受到张力变化、支撑辊跳动、热烘区域温升、支架振动等因素影响，导致钢带基准面出现整体上下波动或轻微姿态变化。若仅通过线扫激光传感器测量酱料上表面高度，则测得结果同时包含酱料真实厚度变化和钢带基准波动，无法准确反映真实厚度。

3、进一步的，为了覆盖较宽的检测范围，常采用两个线扫激光传感器进行宽幅拼接。例如，每个线扫激光传感器输出1800个轮廓点，两个传感器拼接形成3600点宽幅轮廓。但在实际安装和运行中，两个线扫激光传感器存在安装角度、横向坐标、零点高度、比例系数、采样时序和重叠区域匹配误差，若直接将两侧轮廓简单拼接，容易在拼接缝处产生台阶、断裂、重复或错位，进而影响厚度测量并可能引发缺陷误判。

4、为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种物料厚度在线测量方法及厚度在线调控方法，消除或降低钢带动态波动对烟草酱料厚度测量结果的影响，并解决线扫激光宽幅拼接时拼接缝错位、台阶和零点不一致的问题。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种物料厚度在线测量方法，包括以下步骤：

3、获取左、右线扫激光传感器采集的输送带上物料的轮廓数据和若干个电涡流传感器采集的输送带的原始位移信号，并进行时空对齐；

4、对双侧轮廓数据进行预处理、拼接融合和重采样，获得上表面轮廓；

5、对若干个输送带原始位移信号进行预处理后，进行输送带基准面重建，获取输送带动态基准高度；

6、基于上表面轮廓和输送带动态基准高度计算物料厚度。

7、为了实现上述目的，本发明第二方面提供一种物料厚度在线调控方法：

8、采用第一方面所述的物料厚度在线测量方法获得每一次采样的融合厚度数据，生成整幅厚度场，并统计获得中心厚度、边缘厚度；

9、计算全局平均厚度、左半区域平均厚度、右半区域平均厚度以及左右厚差；

10、当全局平均厚度、左半区域平均厚度、右半区域平均厚度、左右厚差或边缘厚度超过预设工艺阈值时，输出控制调节量和报警信息至plc。

11、本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步：

12、本发明通过若干路电涡流重建钢带动态基准面，补偿钢带整体跳动和轻微倾斜；并通过重叠区配准和加权融合减少双线扫激光拼接时的台阶、错位和断裂；通过双通道数据处理机制，同时保证过程控制信号稳定性。

1.一种物料厚度在线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种物料厚度在线测量方法，其特征在于，对双侧轮廓数据进行预处理包括：

3.根据权利要求1或2所述的一种物料厚度在线测量方法，其特征在于，对双侧轮廓数据进行拼接融合时，对于非重叠区域，直接选取对应侧轮廓数据；对于重叠区域，先基于双侧轮廓数据中的重叠区域对其中一侧轮廓数据进行修正，再采用加权融合方式获得重叠区域的轮廓数据；

4.根据权利要求1所述的一种物料厚度在线测量方法，其特征在于，对若干个输送带原始位移信号进行预处理包括：

5.根据权利要求4所述的一种物料厚度在线测量方法，其特征在于，进行输送带基准面时，基于输送带高度数据判断输送带工况；

6.根据权利要求4所述的一种物料厚度在线测量方法，其特征在于，基于上表面轮廓输送带动态基准高度计算物料厚度时，基于标准厚度样块确定零点标定补偿常数，为标准厚度；为上表面轮廓位置处的零点厚度；为输送带动态基准面上位置处的零点厚度；

7.一种物料厚度在线调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种物料厚度在线调控方法，其特征在于，全幅平均厚度为：