剥标机械运行参数辨识系统及方法与流程

1.本发明涉及剥标机械控制领域，尤其涉及一种剥标机械运行参数辨识系统及方法。


背景技术：

2.剥标机械，一般的剥标率保证97％以上，产量≥1200kg/h，能够提高瓶体的剥标工作效率，从而替代人工操作。
3.例如，pet瓶剥标机是指将各种类的pet瓶身的标签纸剥离，同时将外附泥沙污物进行初步冲洗的一种设备，其次还可将部分pp瓶盖脱离。它的主要用途是：分离pet瓶身与标签纸；pet生产流水线的粉碎前的前奏工作；用于最终降低pet净片pvc含量。
4.目前，在使用剥标机械执行瓶体剥标控制中经常遇见两种问题：第一、无法高精度检测地面的平整度，导致对剥标机械的工作状态和工作效率难以掌控；第二、粗糙的剥标机械内部结构导致无法完全实现对各种瓶体的全自动化剥标操作。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明提供了一种剥标机械运行参数辨识系统及方法，一方面，引入针对性的数值分析机制完成对剥标机械下方地面平整度的智能化判断，另一方面，引入针对性的剥标机械内部结构用于提升剥标机械的自动化控制水准。
6.相比较于现有技术，本发明至少需要具备以下几处突出的实质性特点：
7.(1)获取构成剥标机械架构底部地面的成像图像的各个像素点的各个景深数据，获取所述各个景深数据的平均值以作为参考平均值，将所述成像图像的每一个像素点的景深数据与所述参考平均值执行取差值的绝对值操作以获得对应的绝对值参数，并在所述各个像素点分别对应的各个绝对值参数累计值除以所述各个像素点的总数获得的代表性参数的数值大于等于预设数值阈值时，发出地面不平指令，从而实现对剥标机械架构底部地面平整度的智能化判断；
8.(2)使用针对性设计的剥标机械架构，包括底座、进料容器、剥标工作桶体、标签去除机构、螺旋刀轴、传动带、除湿机构、第一风机、静电分离机构、第二风机和微控制机构，用于实现对各种瓶体标签的自动化分离操作。
9.根据本发明的一方面，提供了一种剥标机械运行参数辨识系统，所述系统包括：
10.剥标机械架构，包括底座、进料容器、剥标工作桶体、标签去除机构、螺旋刀轴、传动带、除湿机构、第一风机、静电分离机构、第二风机和微控制机构，所述底座包括圆筒型基座和设置在所述圆筒型基座下端且位于地面上的四个竖立的支撑脚，所述剥标工作桶体设置在所述底座的正上方，所述剥标工作桶体为圆柱形桶状体，其顶部与上方的进料容器结合，其侧壁设置有出纸开孔，其底部设置有出瓶开孔，所述第一风机设置在所述出瓶开孔的侧壁以用作吹纸风机，所述第二风机与所述除湿机构连接，用于带动所述除湿机构以去除所述剥标工作桶体内的湿气，所述剥标工作桶体内的轴心位置设置有所述标签去除机构，
所述标签去除机构的周围设置有所述螺旋刀轴，所述标签去除机构通过所述传送带执行转圈操作，所述除湿机构设置在所述剥标工作桶体靠近所述传送带的一端；
11.视觉探测设备，设置在所述圆筒型基座的底部平面的中心位置，用于对所述四个竖立的支撑脚围设的地面区域执行定时抓拍操作，以获得对应的定时抓拍图像；
12.数据提取设备，与所述视觉探测设备连接，用于获取构成所述定时抓拍图像的各个像素点的各个景深数据，并获取所述各个景深数据的平均值以作为参考平均值；
13.指令辨识设备，与所述数据提取设备连接，用于将所述定制抓拍图像的每一个像素点的景深数据与所述参考平均值执行取差值的绝对值操作以获得对应的绝对值参数，并在所述各个像素点分别对应的各个绝对值参数累计值除以所述各个像素点的总数获得的代表性参数的数值大于等于预设数值阈值时，发出地面不平指令；
14.其中，所述指令辨识设备还用于在所述各个像素点分别对应的各个绝对值参数累计值除以所述各个像素点的总数获得的代表性参数的数值小于所述预设数值阈值时，发出地面平整指令；
15.其中，对所述四个竖立的支撑脚围设的地面区域执行定时抓拍操作，以获得对应的定时抓拍图像包括：人工现场调节或者人工远端调节所述视觉探测设备的拍摄视野以使得所述拍摄视野刚好覆盖所述四个竖立的支撑脚围设的地面区域。
16.根据本发明的另一方面，还提供了一种剥标机械运行参数辨识方法，所述方法包括：
17.使用剥标机械架构，包括底座、进料容器、剥标工作桶体、标签去除机构、螺旋刀轴、传动带、除湿机构、第一风机、静电分离机构、第二风机和微控制机构，所述底座包括圆筒型基座和设置在所述圆筒型基座下端且位于地面上的四个竖立的支撑脚，所述剥标工作桶体设置在所述底座的正上方，所述剥标工作桶体为圆柱形桶状体，其顶部与上方的进料容器结合，其侧壁设置有出纸开孔，其底部设置有出瓶开孔，所述第一风机设置在所述出瓶开孔的侧壁以用作吹纸风机，所述第二风机与所述除湿机构连接，用于带动所述除湿机构以去除所述剥标工作桶体内的湿气，所述剥标工作桶体内的轴心位置设置有所述标签去除机构，所述标签去除机构的周围设置有所述螺旋刀轴，所述标签去除机构通过所述传送带执行转圈操作，所述除湿机构设置在所述剥标工作桶体靠近所述传送带的一端；
18.使用视觉探测设备，设置在所述圆筒型基座的底部平面的中心位置，用于对所述四个竖立的支撑脚围设的地面区域执行定时抓拍操作，以获得对应的定时抓拍图像；
19.使用数据提取设备，与所述视觉探测设备连接，用于获取构成所述定时抓拍图像的各个像素点的各个景深数据，并获取所述各个景深数据的平均值以作为参考平均值；
20.使用指令辨识设备，与所述数据提取设备连接，用于将所述定制抓拍图像的每一个像素点的景深数据与所述参考平均值执行取差值的绝对值操作以获得对应的绝对值参数，并在所述各个像素点分别对应的各个绝对值参数累计值除以所述各个像素点的总数获得的代表性参数的数值大于等于预设数值阈值时，发出地面不平指令；
21.其中，所述指令辨识设备还用于在所述各个像素点分别对应的各个绝对值参数累计值除以所述各个像素点的总数获得的代表性参数的数值小于所述预设数值阈值时，发出地面平整指令；
22.其中，对所述四个竖立的支撑脚围设的地面区域执行定时抓拍操作，以获得对应
的定时抓拍图像包括：人工现场调节或者人工远端调节所述视觉探测设备的拍摄视野以使得所述拍摄视野刚好覆盖所述四个竖立的支撑脚围设的地面区域。
附图说明
23.以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
24.图1为相对于本发明的现有技术中的剥标机械的外形结构示意图。
具体实施方式
25.下面将参照附图对本发明的剥标机械运行参数辨识方法的实施方案进行详细说明。
26.现有技术中的pet瓶是一种常见的剥标机械。pet瓶剥标机专门剥离各型pet整瓶(或压扁瓶)外包装套标标签纸设计制作，是pet瓶料粉碎及进一步清洗工序前必备的理想辅助设备之一。主要是满足pet清洗线上pet瓶脱离标签工段的生产需要。pet瓶剥标机能够改变了以往靠人工剥标签的现状，同时，大大提高了生产效率，减轻劳动强度，并将产生良好的经济效益和社会效益。一般的pet瓶剥标机工作原理如下：瓶料自动入料，主轴上装有116把合金叶片与主轴中心线有一定的夹角和螺旋线旋转，将pet瓶向出料端输送，叶片上的合金刀颗将标签剥离，出口处有风箱分离室将剥离的标签与pet瓶身分离，标签纸从右边的口吹出，pet瓶直接落下。
27.图1为相对于本发明的现有技术中的剥标机械的外形结构示意图。
28.目前，在使用剥标机械执行瓶体剥标控制中经常遇见两种问题：第一、无法高精度检测地面的平整度，导致对剥标机械的工作状态和工作效率难以掌控；第二、粗糙的剥标机械内部结构导致无法完全实现对各种瓶体的全自动化剥标操作。
29.为了克服上述不足，本发明搭建了一种剥标机械运行参数辨识系统及方法，能够有效解决相应的技术问题。
30.根据本发明实施方案示出的剥标机械运行参数辨识系统包括：
31.剥标机械架构，包括底座、进料容器、剥标工作桶体、标签去除机构、螺旋刀轴、传动带、除湿机构、第一风机、静电分离机构、第二风机和微控制机构，所述底座包括圆筒型基座和设置在所述圆筒型基座下端且位于地面上的四个竖立的支撑脚，所述剥标工作桶体设置在所述底座的正上方，所述剥标工作桶体为圆柱形桶状体，其顶部与上方的进料容器结合，其侧壁设置有出纸开孔，其底部设置有出瓶开孔，所述第一风机设置在所述出瓶开孔的侧壁以用作吹纸风机，所述第二风机与所述除湿机构连接，用于带动所述除湿机构以去除所述剥标工作桶体内的湿气，所述剥标工作桶体内的轴心位置设置有所述标签去除机构，所述标签去除机构的周围设置有所述螺旋刀轴，所述标签去除机构通过所述传送带执行转圈操作，所述除湿机构设置在所述剥标工作桶体靠近所述传送带的一端；
32.视觉探测设备，设置在所述圆筒型基座的底部平面的中心位置，用于对所述四个竖立的支撑脚围设的地面区域执行定时抓拍操作，以获得对应的定时抓拍图像；
33.数据提取设备，与所述视觉探测设备连接，用于获取构成所述定时抓拍图像的各个像素点的各个景深数据，并获取所述各个景深数据的平均值以作为参考平均值；
34.指令辨识设备，与所述数据提取设备连接，用于将所述定制抓拍图像的每一个像
素点的景深数据与所述参考平均值执行取差值的绝对值操作以获得对应的绝对值参数，并在所述各个像素点分别对应的各个绝对值参数累计值除以所述各个像素点的总数获得的代表性参数的数值大于等于预设数值阈值时，发出地面不平指令；
35.其中，所述指令辨识设备还用于在所述各个像素点分别对应的各个绝对值参数累计值除以所述各个像素点的总数获得的代表性参数的数值小于所述预设数值阈值时，发出地面平整指令；
36.其中，对所述四个竖立的支撑脚围设的地面区域执行定时抓拍操作，以获得对应的定时抓拍图像包括：人工现场调节或者人工远端调节所述视觉探测设备的拍摄视野以使得所述拍摄视野刚好覆盖所述四个竖立的支撑脚围设的地面区域。
37.接着，继续对本发明的剥标机械运行参数辨识系统的具体结构进行进一步的说明。
38.在所述剥标机械运行参数辨识系统中：
39.所述视觉探测设备包括视野调节单元、人工操作单元和无线收发单元；
40.其中，所述无线收发单元为红外收发单元、局域网通信单元以及移动通信单元中的一种。
41.在所述剥标机械运行参数辨识系统中：
42.在所述视觉探测设备中，所述视野调节单元分别与所述人工操作单元和所述无线收发单元连接。
43.在所述剥标机械运行参数辨识系统中：
44.所述第一风机的电动机为第一三相异步电动机，所述第二风机的电动机为第一三相异步电动机；
45.其中，所述第一三相异步电动机的额定功率大于所述第二三相异步电动机的额定功率。
46.在所述剥标机械运行参数辨识系统中：
47.所述微控制机构分别与所述标签去除机构、所述螺旋刀轴、所述除湿机构、所述第一风机、所述静电分离机构以及所述第二风机连接；
48.其中，所述微控制机构用于分别实现对所述标签去除机构、所述螺旋刀轴、所述除湿机构、所述第一风机、所述静电分离机构以及所述第二风机的工作模式的控制。
49.根据本发明实施方案示出的剥标机械运行参数辨识方法包括：
50.使用剥标机械架构，包括底座、进料容器、剥标工作桶体、标签去除机构、螺旋刀轴、传动带、除湿机构、第一风机、静电分离机构、第二风机和微控制机构，所述底座包括圆筒型基座和设置在所述圆筒型基座下端且位于地面上的四个竖立的支撑脚，所述剥标工作桶体设置在所述底座的正上方，所述剥标工作桶体为圆柱形桶状体，其顶部与上方的进料容器结合，其侧壁设置有出纸开孔，其底部设置有出瓶开孔，所述第一风机设置在所述出瓶开孔的侧壁以用作吹纸风机，所述第二风机与所述除湿机构连接，用于带动所述除湿机构以去除所述剥标工作桶体内的湿气，所述剥标工作桶体内的轴心位置设置有所述标签去除机构，所述标签去除机构的周围设置有所述螺旋刀轴，所述标签去除机构通过所述传送带执行转圈操作，所述除湿机构设置在所述剥标工作桶体靠近所述传送带的一端；
51.使用视觉探测设备，设置在所述圆筒型基座的底部平面的中心位置，用于对所述
四个竖立的支撑脚围设的地面区域执行定时抓拍操作，以获得对应的定时抓拍图像；
52.使用数据提取设备，与所述视觉探测设备连接，用于获取构成所述定时抓拍图像的各个像素点的各个景深数据，并获取所述各个景深数据的平均值以作为参考平均值；
53.使用指令辨识设备，与所述数据提取设备连接，用于将所述定制抓拍图像的每一个像素点的景深数据与所述参考平均值执行取差值的绝对值操作以获得对应的绝对值参数，并在所述各个像素点分别对应的各个绝对值参数累计值除以所述各个像素点的总数获得的代表性参数的数值大于等于预设数值阈值时，发出地面不平指令；
54.其中，所述指令辨识设备还用于在所述各个像素点分别对应的各个绝对值参数累计值除以所述各个像素点的总数获得的代表性参数的数值小于所述预设数值阈值时，发出地面平整指令；
55.其中，对所述四个竖立的支撑脚围设的地面区域执行定时抓拍操作，以获得对应的定时抓拍图像包括：人工现场调节或者人工远端调节所述视觉探测设备的拍摄视野以使得所述拍摄视野刚好覆盖所述四个竖立的支撑脚围设的地面区域。
56.接着，继续对本发明的剥标机械运行参数辨识方法的具体步骤进行进一步的说明。
57.所述剥标机械运行参数辨识方法中：
58.所述视觉探测设备包括视野调节单元、人工操作单元和无线收发单元；
59.其中，所述无线收发单元为红外收发单元、局域网通信单元以及移动通信单元中的一种。
60.所述剥标机械运行参数辨识方法中：
61.在所述视觉探测设备中，所述视野调节单元分别与所述人工操作单元和所述无线收发单元连接。
62.所述剥标机械运行参数辨识方法中：
63.所述第一风机的电动机为第一三相异步电动机，所述第二风机的电动机为第一三相异步电动机；
64.其中，所述第一三相异步电动机的额定功率大于所述第二三相异步电动机的额定功率。
65.所述剥标机械运行参数辨识方法中：
66.所述微控制机构分别与所述标签去除机构、所述螺旋刀轴、所述除湿机构、所述第一风机、所述静电分离机构以及所述第二风机连接；
67.其中，所述微控制机构用于分别实现对所述标签去除机构、所述螺旋刀轴、所述除湿机构、所述第一风机、所述静电分离机构以及所述第二风机的工作模式的控制。
68.另外，在所述剥标机械运行参数辨识系统及方法中，人工现场调节或者人工远端调节所述视觉探测设备的拍摄视野以使得所述拍摄视野刚好覆盖所述四个竖立的支撑脚围设的地面区域包括：在使用所述人工操作单元时，采用人工现场调节所述视觉探测设备的拍摄视野以使得所述拍摄视野刚好覆盖所述四个竖立的支撑脚围设的地面区域；
69.以及，人工现场调节或者人工远端调节所述视觉探测设备的拍摄视野以使得所述拍摄视野刚好覆盖所述四个竖立的支撑脚围设的地面区域还包括：在使用所述无线收发单元时，采用人工远端调节所述视觉探测设备的拍摄视野以使得所述拍摄视野刚好覆盖所述
四个竖立的支撑脚围设的地面区域。
70.采用本发明的剥标机械运行参数辨识系统及方法，针对现有技术中剥标机械智能化水平和自动化水平难以满足当前设计需求的技术问题，能够在完成对剥标机械下方地面平整度的智能化判断的通知，通过引入针对性的剥标机械内部结构提升剥标机械的自动化控制水准。
71.为了解释和说明对本发明优选实施例进行了描述，但此描述并非穷尽性的且不应将本发明局限于所公开的形式。本领域技术人员将认识到可以对上述实施例进行改变而不脱离其宽泛的发明概念。例如，本发明可以在引线框面板上实现。另外，可以形成具有多于两排端子的引线框，其中内排中的一排或多排是台阶状的。因此，应该理解到本发明并不限于所公开的具体实施例，而应覆盖落入由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的修改。