[发明专利]纸卷端面平整度检测装置与检测方法

权利要求书

1.一种纸卷端面平整度检测方法，其特征在于采用以下步骤：

（1）纸卷经输送带运送到达指定测量位置，激光测距仪安装在移动臂末端并位于输送链板正中心区域；

（2）减速机启动，使得移动臂开始由上至下移动；

（3）安装于移动臂上的激光测距仪依次经过纸卷的上半端面、纸芯管、部分下半端面；

（4）移动臂到达最低允许移动位置后上升回位，最低允许移动位置在纸卷下半端面的中部；到达最低允许移动位置后，激光测距仪关闭激光，停止数据采集，同时移动臂快速回到最高点；

（5）由工业控制计算机收集采集激光测距仪与纸卷端面间的距离数据，通过转换算法将距离数据换算成纸卷端面凹凸量的数据，从而实现纸卷端面平整度的测量；具体地：

1）将采集到的数据进行噪点处理，对所有样本数据取整后去除出现次数小于3的数据，判断剩余的数据量是否满足规定的可处理的最小允许数据量；

2）对所有样本数据进行了取整，将取整后的结果作为key，对应的真实数据作为data，将key按照data的数量从多到少排列；按照从多到少取出占总数据量80%的key，对对应的真实数据取平均值称为多数平均值，对该80%的数据取最大最小数据间的偏差后向上取整作为分界用的判断值称为分界判断值；将原始数据以前后差值是否超过分界判断值的条件划分为数个阶段，阶段中数据量小于5的阶段进行去除；对每个阶段取平均值，由于无限远点即未进入纸卷端面时的数据点是0，无限远点阶段的平均值必定为0，直接去除；同时只对无限远点阶段之间的阶段进行判断，与无限远点邻近的阶段需要判断其平均值是否是内凹值，若是内凹则是纸芯塞边界或其他干扰数据，将其去除；保留满足条件的剩余阶段；

3）对剩余数据再次进行步骤1）的噪点处理和数据量判断；

4）将剩余数据扩大十倍的值作为key1，真实数据值的列表作为value，重新将key1按照从多到少排列；

5）基于key1值对应value列表的数据量，计算占据前80%数据总量的扩大十倍后的真实数据的多数平均值，将该多数平均值的结果除以10作为该纸卷端面整体数据的平均值，称为整体平均值；

6) 对待分析数据以滑块的方式，取出滑块指定的数据量对取出的数据取平均值，计算平均值与上述整体平均值之差的绝对值，若滑块内平均值整体平均值，则将差值绝对值作为最大内凹数据maxInner，反之则为最大外凸数据maxOuter，随滑块移动，更新maxInner和maxOuter，最终得到的maxInner和maxOuter作为纸卷端面的最大内凹和最大外凸数据。

2.一种纸卷端面平整度检测装置，利用如权利要求1所述的纸卷端面平整度检测方法进行检测，其特征在于：包括激光测距仪、减速机、减速机支架、移动臂、工业控制计算机；激光测距仪安装在移动臂末端并位于输送链板正中心区域；移动臂末端留有安装激光测距仪所需的L形结构并有对应的固定螺丝所需的打孔，激光测距仪与移动臂通过螺丝与螺母进行连接固定；减速机安装于减速机支架上方，减速机支架的上方是一块金属板，金属板上留有孔位与减速机的孔位对应，通过螺丝与螺母连接并固定减速机与减速机支架；移动臂和减速机支架的结构为中空结构，由激光测距仪所延伸出来的串口线经过移动臂的中空结构部分到达减速机支架，再经由减速机支架的中空结构部分到达地面，最后由地下线槽到达工业控制计算机的串口接口与工业控制计算机连接；工业控制计算机连接激光测距仪。