专利摘要

本实用新型涉及一种基于光学拍照及图像处理的纸张厚度的在线监测系统，属于光学测量和图像处理的技术领域，纸张从上游到下游顺次上下交错绕过升降辊、消抖辊和转向辊，消抖辊与转向辊之间的纸张所在平面的两侧分别设置有朝向纸张发射红外光的a组红外发射器和b组红外发射器，a组红外发射器和b组红外发射器分别包括两个以上沿着纸张传送方向平行排列的红外发射器，张传旁边设置有摄像机，摄像机能够正对着a组红外发射器和b组红外发射器及其之间的纸张拍照。本实用新型可以在线检测造纸机正常运行中的纸张厚度，无需断纸，能够及时反馈连续生产中的即时纸张质量，根据纸张厚度与标准值比较，及时反馈，指导生产。

权利要求

1.一种基于光学拍照及图像处理的纸张厚度的在线监测系统，其特征在于：包括升降辊、消抖辊和转向辊，所述纸张从上游到下游顺次上下交错绕过升降辊、消抖辊和转向辊，所述消抖辊与转向辊之间的纸张所在平面的两侧分别设置有朝向纸张发射红外光的a组红外发射器和b组红外发射器，所述a组红外发射器和b组红外发射器分别包括两个以上沿着纸张传送方向平行排列的红外发射器，与a组红外发射器和b组红外发射器等高度的旁边设置有摄像机，摄像机能够正对着a组红外发射器和b组红外发射器及其之间的纸张拍照；

所述升降辊的两侧设置有升降机构，所述升降机构包括固定套设在升降辊外部的从动齿轮，以及竖直设置在从动齿轮两侧的齿条，两个齿条的上端连接固定，其下端也连接固定；

所述齿轮的上方或下方啮合有驱动机构；

所述消抖辊的两端的辊轴设置有弹簧圈套，所述弹簧圈套包括圆环套，所述圆环套内部均匀分散设置有多个弹簧，弹簧一端与圆环套固定，另一端与辊轴固定，且辊轴的正上方和正下方以及水平两侧均有一个弹簧正对着辊轴，所有弹簧的轴向均位于圆环套的半径上。

2.根据权利要求1所述的基于光学拍照及图像处理的纸张厚度的在线监测系统，其特征在于：所述驱动机构包括电机，电机输出轴固定设置有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述电机设置在电机安装座上，电机安装座两侧设置有限位块，所述齿条上设置有滑轨，所述限位块位于滑轨中。

3.根据权利要求1所述的基于光学拍照及图像处理的纸张厚度的在线监测系统，其特征在于：所述摄像机与红外发射器之间还设置有滤光镜。

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于光学拍照及图像处理的纸张厚度的在线监测系统，属于光学测量和图像处理的技术领域。

背景技术

纸张厚度是纸张生产过程中的一个重要指标，传统的纸厂在生产过程中，需要在造纸机上取样到产品检测办公室测量厚度，由于造纸机是连续作业，只能在调试阶段取样，当纸张的各个性能（包括纸张的挺度、紧密度、克重、厚度等）均达标后，开始上卷辊，将纸张卷在卷辊上，实现连续生产，生产过程中，无法停机，只有在换辊（一个卷辊上的纸张卷到预定厚度，更换卷辊）的时候，将纸张裁断，卷到新的卷辊上时，才能再次取样。取样较为麻烦，且在一卷纸的内部存在很长一段时间属于性能无法预知的，无法及时给生产反馈指导意见。

已经生产成型的卷辊纸，在分装、裁切、分辊时，再次进行产品各性能检测，当性能不符合要求，剔除次品，但是此时，次品已经成型，信息反馈滞后，不能及时监测反馈到指导生产。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于光学拍照及图像处理的纸张厚度的在线监测系统，其具体技术方案如下：

一种基于光学拍照及图像处理的纸张厚度的在线监测系统，包括升降辊、消抖辊和转向辊，所述纸张从上游到下游顺次上下交错绕过升降辊、消抖辊和转向辊，所述消抖辊与转向辊之间的纸张所在平面的两侧分别设置有朝向纸张发射红外光的a组红外发射器和b组红外发射器，所述a组红外发射器和b组红外发射器分别包括两个以上沿着纸张传送方向平行排列的红外发射器，与a组红外发射器和b组红外发射器等高度的旁边设置有摄像机，摄像机能够正对着a组红外发射器和b组红外发射器及其之间的纸张拍照；

所述升降辊的两侧设置有升降机构，所述升降机构包括固定套设在升降辊外部的从动齿轮，以及竖直设置在从动齿轮两侧的齿条，两个齿条的上端连接固定，其下端也连接固定；

所述齿轮的上方或下方啮合有驱动机构；

所述消抖辊的两端的辊轴设置有弹簧圈套，所述弹簧圈套包括圆环套，所述圆环套内部均匀分散设置有多个弹簧，弹簧一端与圆环套固定，另一端与辊轴固定，且辊轴的正上方和正下方以及水平两侧均有一个弹簧正对着辊轴，所有弹簧的轴向均位于圆环套的半径上。

进一步的，所述驱动机构包括电机，电机输出轴固定设置有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述电机设置在电机安装座上，电机安装座两侧设置有限位块，所述齿条上设置有滑轨，所述限位块位于滑轨中。

进一步的，所述摄像机与红外发射器之间还设置有滤光镜。

本实用新型的工作原理是：

本实用新型通过升降辊、消抖辊和转向辊，将造纸机上的生产过程中纸处于静置状态，用摄像机拍照，在纸张的两侧分别照射红外光，每侧的红外光形成一条直线，通过比对两条直线之间的距离，即为纸张的厚度。照片具有可放大性，通过选用高清摄像机，以同侧的相邻的红外光之间的距离为参照，等比例放大图像，可以较为精确、简便得到纸张厚度。

为了使得连续生产的造纸机上的纸张能够形成静置，在纸张的上游侧设置升降辊，升降辊下游设置消抖辊，当需要纸张静置时，若纸张从升降辊上表面绕过，让升降辊以纸张生产的速度升高，若纸张从升降辊的下表面绕过，让升降辊以纸张生产的速度降低，确保纸张生产放出的量被升降辊顶出，保持造纸机上纸张的绷紧状态，而升降辊的下游侧纸张保持静置，在静置时，启动摄像机拍照。

分析照片上的红外光点所在直线的距离，对比得到纸张厚度，信息及时反馈用于指导生产，在生产过程中及时调整各参数，确保纸张的质量。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型可以在线检测造纸机正常运行中的纸张厚度，无需断纸，能够及时反馈连续生产中的即时纸张质量，根据纸张厚度与标准值比较，及时反馈，指导生产。避免了以往的造纸机连续生产过程中，不断纸时，无法取样检测的问题，具有非常高的实际生产指导意义。

附图说明

图1是本实用新型的整体示意图，

图2是本实用新型的升降机构正视图（略去电机和电机安装座），

图3是本实用新型的升降机构俯视图示意图，

图4是本实用新型的弹簧圈套的正视图，

图中：1—升降辊，2—消抖辊，3—a组红外发射器，4—b组红外发射器，5—转向辊，6—滤光镜，7—摄像机，8—支腿，9—底座，10—纸张，11—齿条，12—主动齿轮，13—从动齿轮，14—电机输出轴，15—滑轨，16—限位块，17—电机安装座，18—电机，19—弹簧，20—圆环套，21—辊轴。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，本实用新型的基于光学拍照及图像处理的纸张厚度的在线监测系统，主要用于连续生产的造纸机上，用于连续生产中，造纸不中断，纸张不中断的情况下，无损检测，无需取样，在线检测纸张厚度，用于即时反馈在线纸张的厚度纸张，确保产品的合格率，降低废品率。

为了实现能够在线检测，本实用新型的思想是让纸张静置，用摄像机拍照，然后分析照片，得到纸张厚度。

实现连续作业的造纸机纸张10静置的方式为：见图1，设置升降辊1、消抖辊2和转向辊5，纸张10从上游到下游顺次上下交错绕过升降辊1、消抖辊2和转向辊5，消抖辊2与转向辊5之间的纸张10所在平面的两侧分别设置有朝向纸张10发射红外光的a组红外发射器3和b组红外发射器4，所述a组红外发射器3和b组红外发射器4分别包括两个以上沿着纸张10传送方向平行排列的红外发射器，与a组红外发射器3和b组红外发射器4等高度的旁边设置有摄像机7，摄像机7能够正对着a组红外发射器3和b组红外发射器4及其之间的纸张10拍照。图上有a组红外发射器3和b组红外发射器4均有两个红外发射器为例说明，两个红外发射器之间的距离是已知数据，同侧的两个红外发射器构成一条直线，两条直线之间的距离为纸张10厚度，当照片被放大很多倍以后，用同比例下，同侧的两个红外发射器之间的距离等比例换算，得到纸张10厚度。

见图1—3，升降辊1的作用是为了将连续生产出来的纸张10绷紧，让其下游的纸张10静置，升降辊1的两侧设置有升降机构，所述升降机构包括固定套设在升降辊1外部的从动齿轮13，以及竖直设置在从动齿轮13两侧的齿条11，两个齿条11的上端连接固定，其下端也连接固定；所述齿轮的上方或下方啮合有驱动机构。 驱动机构包括电机，电机输出轴14固定设置有主动齿轮12，所述主动齿轮12与从动齿轮13啮合，所述电机设置在电机安装座17上，电机安装座17两侧设置有限位块16，齿条11上设置有滑轨15，限位块16位于滑轨15中。电机18驱动主动齿轮12工作时，从动齿轮13带着升降辊1在齿条11高度上变化位置，移动过程中，电机18与电机安装座17在滑轨15中同步移动。

当照片采集完毕后，启动转向辊5下游的传动辊，并通过调节速度，将缓存在升降辊1上的纸张10慢慢绷紧带造纸机系统中，实现不间断生产。

为了增强拍摄照片的清晰度和轮廓度，摄像机7与红外发射器之间还设置有滤光镜6，见图1，去除环境中的干扰空气粉尘以及光线。滤光镜6可以设置支腿8，在支腿8下面设置圆饼形的底座9，便于站稳。

消抖辊2的作用是进一步确保纸张10的绝对静置，因为纸张10厚度很薄，振动的干扰会影响结果的准确度，如图1和4，消抖辊2的两端的辊轴21设置有弹簧圈套，弹簧圈套包括圆环套20，所述圆环套20内部均匀分散设置有多个弹簧19，弹簧19一端与圆环套20固定，另一端与辊轴21固定，且辊轴21的正上方和正下方以及水平两侧均有一个弹簧19正对着辊轴21，弹簧19的轴向均位于圆环套20的半径上。弹簧圈套外部下方设置有落地支架，降低振动因素。

实际使用中，相机连续拍照几十张或上百张，后续经过图像分析和处理，去除无效照片，保留有效照片，并在有效照片中经过数据处理，得到一个综合数值，作为纸张10的厚度值。

相机的下方通过三角支架站立的地面上。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

基于光学拍照及图像处理的纸张厚度的在线监测系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。