[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

说明书

本发明公开了一种输液器卷绕包装装置的恒张力控制和缺陷检测系统，输液器卷绕包装装置包括卷绕机构和包装机构，系统包括恒张力控制装置和缺陷检测装置，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；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，相机与计算机配合设置；通过设置张力控制装置，实现输液器不同部件间的恒张力控制，通过设置缺陷检测装置对包装后的输液器进行缺陷检测，提高输液器卷绕好坏的检测效率及准确度。

技术领域

本发明属于医疗设备和深度学习技术领域，具体来说涉及一种输液器卷绕包装装置的恒张力控制和缺陷检测系统及方法。

背景技术

输液器卷绕包装机主要包括卷绕装置和包装装置，卷绕装置是用于对一次性输液器进行卷绕，包装装置用于对卷绕后的一次性输液器进行密封包装。

卷绕装置由卷绕张力控制装置进行张力控制，卷绕张力控制装置经历了电流反馈式张力控制、带有张力传感器的全自动闭环式张力控制等发展时期。目前市场上存在的卷绕装置通常是一种单一式卷绕装置。虽然它可以对恒张力进行控制，但由于输液器是由过滤器组件、长导管、调节器组件、滴斗组件等单独组件组装而成的不规则卷绕物，因此可能会造成卷绕松散甚至卷绕失败的现象。

在包装完成后，需要对卷绕的输液器进行质检。目前对于输液器卷绕的质检，即鉴定针头、护套等组件是否缺失，所采用的方法大部分是人工目测、手捡、或单一模式的视觉检测方法。这过程浪费了大量的人力和物力，效率低下。即使在单一视觉检测下，也极易出现漏检、错检等情况，导致会有不合格的产品混入正常产品中，造成较大的经济损失。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种输液器卷绕包装装置的恒张力控制和缺陷检测系统及方法，以解决背景技术中现有的卷绕装置卷对输液器卷绕会造成卷绕松散甚至卷绕失败的现象以及输液器质检效率低下、准确率低等问题。

为实现上述目的，本发明提供技术方案如下：

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，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，所述缺陷检测装置的缺陷检测方法包括以下步骤：