[发明专利]输液器卷绕包装装置的恒张力控制和缺陷检测系统

权利要求书

1.一种输液器卷绕包装装置的恒张力控制和缺陷检测系统，所述输液器卷绕包装装置包括卷绕机构和包装机构，其特征在于，所述系统包括恒张力控制装置和缺陷检测装置，所述张力控制装置包括控制器，控制器通过变频器与一变频电机连接，变频电机与卷绕机构的动力输入端连接，变频电机上连接有编码器，编码器与变频器配合设置，卷绕机构上设有与输液器相配合的张力传感器，张力传感器与控制器配合设置；所述缺陷检测装置包括配合设置在包装机构的下料通道上方的相机，相机连接在固定机械臂上，所述相机与计算机配合设置。

2.如权利要求1所述的一种输液器卷绕包装装置的恒张力控制和缺陷检测系统，其特征在于，所述包装机构的下料通道上配合所述缺陷检测装置设有剔除装置，所述剔除装置与计算机配合设置。

3.如权利要求1的一种输液器卷绕包装装置的恒张力控制和缺陷检测系统，其特征在于，所述恒张力控制装置的控制方法为：

步骤1.1：控制器接收初始张力值和张力传感器发送的反馈张力值；

步骤1.2：控制器通过初始张力值和反馈张力值计算得到扭矩限幅值X，所述扭矩限幅值X的计算公式为式(1)：

其中，c_j为比例增益，e为比例权重系数，w为初始张力值，u反馈张力值，t_i为积分作用时间，s为拉普拉斯运算符，t_d为微分作用时间，h为微分延迟系数，g为微分权重系数；

步骤1.3：控制器将扭矩限幅值和速度给定初值输出到变频器，编码器检测变频电机的转速值并反馈给变频器；

步骤1.4：变频器根据变频电机的转速值、扭矩限幅值和速度给定初值，确定变频电机的驱动电源的电压值和频率值，并且为变频电机提供确定的驱动电源。

4.如权利要求1所述的一种输液器卷绕包装装置的恒张力控制和缺陷检测系统，所述缺陷检测装置的缺陷检测方法包括以下步骤：

步骤2.1：相机按照固定频率采集图像作为待检测图像，待检测图像包括包装后的输液器部分；

步骤2.2：对待检测图像进行预处理；

步骤2.3：通过多级联缺陷检测网络对预处理后的待检测图像进行输液器缺陷检测。

5.如权利要求4所述的一种输液器卷绕包装装置的恒张力控制和缺陷检测系统，其特征在于，所述步骤2.2包括以下步骤：

步骤2.2.1：对待检测图像进行灰度自适应补偿；

步骤2.2.2：通过双边滤波法对步骤2.2.1所得图像进行降噪；

步骤2.2.3：通过阈值曲面分割方法对步骤2.2.2所得图像进行图像分割；

步骤2.2.4：对步骤2.2.3所得图像进行双线性插值得到预处理图像。

6.如权利要求4所述的一种输液器卷绕包装装置的恒张力控制和缺陷检测系统，所述步骤2.3中，多级联缺陷检测网络包括依次串联的输液器目标检测网络、输液器部件目标检测网络及缺陷检测网络。

7.如权利要求6所述的一种输液器卷绕包装装置的恒张力控制和缺陷检测系统，其特征在于，所述输液器目标检测网络的框架为Fast R-CNN，输液器部件目标检测网络的框架为YOLOv2，缺陷检测网络的框架为DSSD。

8.如权利要求7所述的一种输液器卷绕包装装置的恒张力控制和缺陷检测系统，其特征在于，所述Fast R-CNN中，通过ASDN和ASTN分别增加用于训练的遮挡样本和变形样本。

9.如权利要求7所述的一种输液器卷绕包装装置的恒张力控制和缺陷检测系统，其特征在于，所述YOLOv2的训练过程中，通过K-means++聚类算法获得先验框。