一种智能卡牌包装生产线的运行控制方法及系统与流程

本发明涉及卡牌包装生产线，尤其涉及一种智能卡牌包装生产线的运行控制方法及系统。

背景技术：

1、卡牌包装生产线是用于实现卡牌从散装到成品包装的全自动化处理过程。在现有的卡牌包装生产线中，通常采用固定的工作流程和参数设置，对于不同批次的卡牌适应性较差。当生产线出现异常发卡动作和异常卡牌时，对异常任务的检测和剔除往往依靠人工目视检查，效率低下且容易出错，会严重影响产品质量和生产效率。而对于生产线的参数调优通常也只能依赖操作人员的经验，缺乏科学依据，容易造成资源浪费，难以保证最优的生产状态。

技术实现思路

1、为了解决上述提出的至少一个技术问题，本发明提供一种智能卡牌包装生产线的运行控制方法及系统。

2、第一方面，本发明提供了一种智能卡牌包装生产线的运行控制方法，所述方法包括：

3、建立发卡任务表，将待包装的卡牌图案与发卡任务表中的建模图案匹配，当匹配不成功时剔除异常卡牌，根据剩余卡牌的数量和类型更新发卡任务表；

4、按照更新后的发卡任务表执行一次卡牌包装生产线过程，包括：

5、遍历发卡任务集，当识别出工作负载率小于第一预设值的发卡任务时，确定从当前发卡任务到后序发卡任务的等待时间；判断等待时间是否大于第二预设值，若是，将后序发卡任务标记为异常任务；若否，将当前发卡任务标记为异常任务；

6、对异常任务依次进行静电检测、叠放检测和对齐检测，确定异常类型和异常数量；

7、剔除异常任务并继续执行发卡包装任务直至本次卡牌包装生产线过程结束，根据异常类型和异常数量确定异常任务剔除率；

8、获取本次卡牌包装生产线过程的参数配置方案，将参数配置方案和异常任务剔除率输入至预设的参数调优模型，得到参数优化方案；根据参数优化方案确定下一次卡牌包装生产线过程的参数配置方案。

9、优选地，对所述异常任务进行静电检测，包括：

10、获取异常任务的卡牌图像并加入m种静电异常图像进行聚类，得到聚类结果；

11、当聚类结果为m种时，根据当前卡牌图像所在的聚类簇确定静电异常类型；

12、当聚类结果大于m种时，采用静电场强仪判定当前异常任务是否为静电异常；若是，将当前卡牌图像加入m种静电异常图像中以更新静电异常图像类型；若否，对当前异常任务进行叠放检测和对齐检测，以确定异常类型。

13、优选地，对所述异常任务进行叠放检测，包括：

14、采用位移传感器检测异常任务中的卡牌叠放的实际厚度，根据单张卡牌的厚度和叠放数量计算卡牌叠放的理论厚度；

15、判断实际厚度是否大于理论厚度；若是，则判定异常类型为叠放异常；其中，位移传感器检测厚度范围为0.3-1mm。

16、优选地，对所述异常任务进行对齐检测，包括：

17、获取异常任务中的卡牌，计算卡牌中心点与预设位置中心点的欧式距离，得到位置偏差；计算卡牌与预设位置处于同一边缘线的夹角，得到角度偏差；

18、当存在位置偏差或角度偏差其中的任意一种不满足第一预设条件时，将异常类型判定为对齐异常。

19、优选地，所述建立发卡任务表，包括：

20、获取多台发卡机并识别每台发卡机的设备标识；

21、设置每台发卡机的分页卡牌数量和卡牌组合次数，根据设备标识将多台发卡机按照预设顺序排列形成发卡生产线；其中，分页卡牌数量及卡牌组合次数根据包装要求设置。

22、优选地，所述按照更新后的发卡任务表执行一次卡牌包装生产线过程，还包括：

23、以发卡生产线中任意一个发卡机为目标设备，分别确定目标设备的上游发卡机、下游发卡机与目标设备的速度偏差；

24、判断速度偏差是否满足第二预设条件；

25、若否，判定目标设备与上游发卡机和/或下游发卡机的速度不匹配，更新上游发卡机和/或下游发卡机的速度，直至速度匹配；

26、若是，对发卡生产线中的剩余发卡机进行速度匹配检测，直至所有的发卡机速度匹配。

27、优选地，所述按照更新后的发卡任务表执行一次卡牌包装生产线过程，还包括：

28、对包装机以及与包装机相邻的上游发卡机进行速度匹配检测，当速度不匹配时对包装机的速度进行更新直至速度匹配。

29、优选地，所述预设的参数调优模型采用遗传算法训练得到，所述参数优化方案包括对下一次卡牌包装生产线过程的环境温湿度、生产线运行速度进行更新。

30、第二方面，本发明还提供了一种智能卡牌包装生产线的运行控制系统，所述系统包括：

31、任务构建模块，用于建立发卡任务表，将待包装的卡牌图案与发卡任务表中的建模图案匹配，当匹配不成功时剔除异常卡牌，根据剩余卡牌的数量和类型更新发卡任务表；

32、任务执行模块，用于按照更新后的发卡任务表执行一次卡牌包装生产线过程，包括：

33、异常任务标记单元，用于遍历发卡任务集，当识别出工作负载率小于第一预设值的发卡任务时，确定从当前发卡任务到后序发卡任务的等待时间；判断等待时间是否大于第二预设值，若是，将后序发卡任务标记为异常任务；若否，将当前发卡任务标记为异常任务；

34、异常类型检测单元，用于对异常任务依次进行静电检测、叠放检测和对齐检测，确定异常类型和异常数量；

35、剔除率确定单元，用于剔除异常任务并继续执行发卡包装任务直至本次卡牌包装生产线过程结束，根据异常类型和异常数量确定异常任务剔除率；

36、参数更新模块，用于获取本次卡牌包装生产线过程的参数配置方案，将参数配置方案和异常任务剔除率输入至预设的参数调优模型，得到参数优化方案；根据参数优化方案确定下一次卡牌包装生产线过程的参数配置方案。

37、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

38、1)本发明会事先对不同卡牌图案进行拍照建模，在发卡前，会将实时拍摄的卡牌图案与建模图案进行匹配，当匹配不成功时剔除异常卡牌，根据剩余卡牌的数量和类型更新发卡任务表；如此可以保证级联的发卡机任务不会错乱，避免包装时的卡牌类型或数量错误，从而提高包装效率。

39、2)在进行本次的卡牌包装生产线过程中，先遍历发卡任务集，当识别出工作负载率小于第一预设值的发卡任务时，确定从当前发卡任务到后序发卡任务的等待时间；判断等待时间是否大于第二预设值，若是，将后序发卡任务标记为异常任务；若否，将当前发卡任务标记为异常任务；如此可以快速准确地定位异常任务所在的位置。接着本发明会对异常任务依次进行静电检测、叠放检测和对齐检测，确定异常类型和异常数量；通过聚类能够快速识别是否存在静电异常，根据位移传感器检测叠放厚度能够快速识别是否存在叠放异常，通过机器视觉检测识别卡牌的位置和姿态，从而计算位置偏差和角度偏差以判断是否存在对齐异常，通过较为全面的检查，能够准确的识别出异常种类，从而为后续计算异常剔除率提供可靠的依据。

40、3)本发明在检测异常时严格按照静电检测、叠放检测和对齐检测来执行，首先检测静电是因为静电不仅可能导致卡牌吸附在一起，造成堆叠错误或对齐问题，还可能损坏卡牌表面的印刷或贴膜。通过先检测静电问题，可以先减少卡牌损坏率，并且保证叠放和对齐问题不受静电的干扰。在确保静电得到有效控制后，进一步检测叠放数量，确保包装数量能够按照任务表执行，最后检测对齐问题，保证卡牌的位置正确，避免卡牌边缘没有对齐从而整体影响包装效果的问题。本发明通过考虑了静电、叠放数量和对齐问题的影响，并设定了检测的优先级顺序，能够准确高效的进行异常检测，从而提高生产线效率和包装质量。

41、4)在完成一次包装生产线后，根据静电异常、叠放异常及对齐异常的任务剔除数量计算异常卡牌剔除率，将本次卡牌包装生产线过程的参数配置方案和异常任务剔除率输入至预设的参数调优模型，得到参数优化方案；根据参数优化方案确定下一次卡牌包装生产线过程的参数配置方案。由于本次包装过程中的异常剔除率与本次运行过程中的设备参数和环境参数紧密相关，通过提前训练参数配置优化模型，将当前剔除率和参数配置输入至模型，即可生成优化方案，以对下一次过程进行优化，通过迭代学习从而能够对生产线运行参数逐步优化，从而大大提升生产线的能效。

42、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。