1.一种基于点激光布匹接缝检测的闭环控制装置,其特征在于,包括传输流水线、激光检测模块、打光模块、图像采集模块、速度检测模块、安装架以及处理模块;其中安装架相对传输流水线设置;安装架包括上下两层,其中下层安装架与外部支撑结构固定连接,上层安装架滑动设置于下层安装架上,在上层安装架与下层安装架之间还设置有驱动模块,驱动模块用于控制上层安装架相对下层安装架的位移;激光检测模块以及速度检测模块均设置于安装架上;打光模块和图像采集模块靠近传输流水线的位置,图像采集模块朝向布匹,打光模块用于为图像采集模块打光;处理模块分别与激光检测模块以及图像采集模块连接,激光检测模块朝向布匹,激光检测模块共四个,四个激光检测模块分别设置于两个安装架的上下层;其中位于上层的激光检测模块靠近滚筒的中部设置,用于检测到布匹的距离,便于发现接缝部位;位于下层的两个激光检测模块靠近滚筒的两端设置,用于检测到滚筒的距离,对激光检测模块的距离值做差就能够获得布匹的厚度。
2.根据权利要求1所述的一种基于点激光布匹接缝检测的闭环控制装置,其特征在于,所述传输流水线包括滚筒;通过滚筒的转动实现对布匹的带动;安装架共两个,两个安装架并排设置,其中两个安装架分别对应滚筒的左部分和右部分。
3.根据权利要求2所述的一种基于点激光布匹接缝检测的闭环控制装置,其特征在于,所述安装架上的驱动模块为丝杠传动结构,其中丝杠传动结构中的丝杠的固定设置于下层安装架上,丝杠的一端还与电机连接;丝杠传动结构中的滑块与上层安装架固定连接;随着电机的转动,滑块会带动上层安装架和下层安装架之间产生相对移动。
4.一种基于点激光布匹接缝检测的闭环控制方法,其特征在于,运用权利要求1所述的闭环控制装置,包括如下步骤:步骤1:启动出动处理模块,完成系统自检和数据初始化;步骤2:通过激光检测模块判断布匹的左右两侧边缘是否越界;若未越界则记录布匹的左右两侧边缘;否者标记为对应边缘越界,结束步骤;步骤3:通过速度检测模块的滚轮编码器获取布匹的运动速度;步骤4:通过激光检测模块判断是否感应到布匹高度突变部位;若检测高度突变部位,则进入步骤5;否则,返回步骤3;步骤5:通过激光检测模块的检测数值差,判断高度突变部位的成因,包括接缝以及瑕疵;若判断为接缝,则进入步骤6;若判断为瑕疵,则控制相图像采集模块采集瑕疵部位的图像,并记录瑕疵部位的位置和拍照时间,返回步骤3;步骤6:处理模块根据布匹的传输速度、刮刀到激光检测模块的传输距离、激光检测模块的检测值以及补偿值,获得刮刀的抬起时间点、抬起高度以及抬刀保持时间;并控制刮刀动作;步骤7:相机模块采集刮刀抬起后的图像,并传输到处理模块;步骤8:处理模块获取刮刀抬起后的图像,对图像进行标定,获得刮刀抬起动作的补偿,包括抬刀保持时间的补偿值,返回步骤3。
5.根据权利要求4所述的一种基于点激光布匹接缝检测的闭环控制方法,其特征在于,所述步骤2中,判断布匹的左右两侧边缘是否越界,包括如下步骤:步骤21:安装架上的纠偏模块是否接收到信号;若收到信号,则进入步骤22;若未收到信号,则返回步骤21;步骤22:纠偏模块收到信号,判断为左部分安装架的纠偏模块还是右部分安装架的纠偏模块;若为左部分安装架的纠偏模块,则进入步骤23;若为右部分安装架的纠偏模块,则进入步骤24;步骤23:左部分安装架上的纠偏模块接收到信号输入,则启动左部分安装架上的丝杠传动结构,控制上层安装架移动,通过上层安装架上的纠偏模块判断是否检测到左侧布匹边缘;若检测到左侧布匹边缘,则控制丝杠传动结构,使得左侧布匹边缘位于纠偏模块的两个纠偏传感器的检测部位之间,进入步骤24;若没有检测到左侧布匹边缘,则进入步骤27;步骤24:根据丝杠传动结构的传动长度获取左侧边缘的位置,并记录,进入步骤211;步骤25:右部分安装架上的纠偏模块接收到信号输入,则启动右部分安装架上的丝杠传动结构,控制上层安装架移动,通过上层安装架上的纠偏模块判断是否检测到右侧布匹边缘;若检测到右侧布匹边缘,则控制丝杠传动结构,使得右侧布匹边缘位于纠偏模块的两个纠偏传感器的检测部位之间,进入步骤26;若没有检测到左侧布匹边缘,则进入步骤27;步骤26:根据丝杠传动结构的传动长度获取左侧边缘的位置,并记录,进入步骤211;步骤27:没有检测到某一侧的布匹边缘,继续检测该侧的布匹边缘,若持续设定时长都没有检测到布匹边缘则进行报警,并进入步骤28;步骤28:持续设定时长没有检测到一侧的边缘,则判断该侧是否检测到布匹;若检测到布匹,则进入步骤29;若未检测到布匹,则进入步骤210;步骤29:在该侧检测到布匹但未检测到边缘,则判断另一侧是否检测到布匹;若另一侧的布匹未检测到,则认为布匹在该侧边缘越界,结束步骤;若另一侧检测到布匹,则认为传感器故障,结束步骤;步骤210:在该侧未检测到布匹及布匹边缘,则判断另一侧是否检测到布匹;若另一侧的布匹未检测到,则认为传感器故障或者布匹未传输,结束步骤;若另一侧的布匹被检测到,则认为布匹在另一侧边缘越界,结束步骤;步骤211:获取布匹另一侧边缘的位置,并通过两侧边缘位置换算获得布匹宽度,结束步骤。
6.根据权利要求5所述的一种基于点激光布匹接缝检测的闭环控制方法,其特征在于,所述步骤211中,还会将换算的布匹宽度与输入的布匹宽度设定值进行比较,若差值大于设定正阈值,则认为传感器异常,进行报警;若差值小于设定负阈值,则认为布匹卷边,进行报警。
7.根据权利要求5所述的一种基于点激光布匹接缝检测的闭环控制方法,其特征在于,所述步骤4中判断是否感应到布匹高度突变部位的过程包括如下步骤:步骤41:记录同一侧的安装架上的两个激光检测模块检测的高度信号值;步骤42:将同一侧安装架上的两个激光检测模块作差获得布匹高度;步骤43:判断布匹高度的值是否发生突变;若发生突变,则进入步骤44;否则,返回步骤41;步骤44:判断布匹高度的突变区域的幅度和宽度是否满足设定要求;若满足设定要求,则记录突变区域的布匹信号,结束步骤;若不满足设定要求,则返回步骤41。
8.根据权利要求6所述的一种基于点激光布匹接缝检测的闭环控制方法,其特征在于,所述步骤5中判断布匹突变部位的成因,包括如下步骤:步骤51:获得布匹高度的突变区域,将布匹高度差值存入PLC存储位;其中在突变区域中,每个布匹高度数据都进行保存,并且编号,直到存储到设定的编号上限,则重新开始编号;步骤52:利用PLC存储位中的相邻值作差得到A,然后再除以相邻值采样周期,计算布匹高度变化波形的突变点k;其中布匹高度变化波形的突变点表示波形由负转正的时候,也就是布匹高度最高的时候;步骤53:根据突变点k所处的时间轴,获得对应时刻的布匹高度;步骤54:根据设定的接缝宽度,在突变点k的前后各取x个突变区域采样点;步骤55:获得步骤54中采样点部分对应的布匹高度波形的积分面积;步骤56:判断突变区域的信号宽度是否大于设定的接缝宽度A;若是,则进入步骤57;否则,进入步骤510;步骤57:判断突变区域的突变点k对应的布匹高度是否大于设定接缝高度L;若是,则进入步骤58;否则,进入步骤510;步骤58:判断步骤55获得的积分面积是否大于设定值M;若是,则进入步骤59;否则,进入步骤510;步骤59:判断左右两侧的安装架是否在设定时长T内检测到布匹高度的突变;若是,则认为布匹高度的突变区域为接缝,结束步骤;否则,进入步骤510;步骤510:布匹高度的突变区域为瑕疵,结束步骤。
9.根据权利要求7所述的一种基于点激光布匹接缝检测的闭环控制方法,其特征在于,所述步骤6中控制刮刀动作包括如下步骤:步骤61:布匹高度变化判断为接缝,根据布匹的传输速度以及刮刀到激光检测模块的传输距离,获得刮刀的抬起时间;步骤62:根据左侧安装架和右侧安装架检测到接缝的时间差,结合两者的间距,获得接缝的角度;步骤63:根据接缝的角度以及布匹的宽度,获得接缝在布匹传输方向上的投影长度;步骤64:根据布匹传输方向上的投影长度以及布匹的传输速度,获得抬刀保持时间;步骤65:根据检测的布匹高度获得刮刀抬起高度;步骤66:对获得的抬刀保持时间进行补偿,并根据补偿后的数值,结合刮刀的抬起时间、刮刀抬起高度,控制刮刀动作。
10.根据权利要求8所述的一种基于点激光布匹接缝检测的闭环控制方法,其特征在于,处理模块获得刮刀抬起动作的补偿值获取具体包括如下步骤:步骤81:图像采集模块获得图像并传输到处理模块进行存储记录;步骤82:根据左侧安装架和右侧安装架检测到接缝的时间差,结合两者的间距,获得接缝的角度;步骤83:根据接缝的角度获得抬刀保持时间的计算补偿值。