CN105699392B - 智能验布机及其验布方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能验布机及其验布方法，该验布机对布匹进行瑕疵检测的瑕疵检测装置、对已经检测好且成型的布卷进行热缩成型的热缩包装装置和对已经热缩成型的布卷进行码垛运输的码垛运输装置，瑕疵检测装置、热缩包装装置和码垛运输装置依次相连。本发明实现了瑕疵检测的自动化，降低了劳动强度、漏检率和误检率；提高了布匹瑕疵检测的精确度；自动收卷机构、自动切边机构和热缩包装装置的配合，可对已经检测好的布匹进行收卷，收卷后自动到热缩包装装置进行热缩成型，因此实现了一卷布匹收卷完成的自动切布、收卷和自动包装。

Description

智能验布机及其验布方法

技术领域

本发明涉及纺织印染技术领域，尤其涉及一种智能验布机及其验布方法。

背景技术

在纺织印染产品的生产中,布面瑕疵是影响布匹质量的重要因素之一,布匹表面瑕疵检验是布匹生产的重要环节。从而出现了验布机，到目前为止,市面上的验布机只是用来传动布匹的工具，布匹瑕疵的检验完全是由人眼来完成的，这也是目前纺织行业中大部分企业采用的方式。其具体的检验过程如下:在一定灯光照明条件下,工人控制布匹的转动,用肉眼扫描检验台范围内的布匹,如果发现瑕疵则停止转动布匹,判断瑕疵是否可修复，如果可修复就当场修复，如果不可修复在相应的位置打上标记,同时在报告单上记录瑕疵的其它信息或者手工将瑕疵信息输入电脑保存到excel表格生成报告单,然后继续布匹的转动。在检验布匹的过程中，检验员还要负责接布，将检验好的布卷搬走，然后换纸筒等工作，自动化程度太低。

由此可见，当前市场上纺织企业使用的验布机，自动化程度很低，主要表现在：

1）整个布匹瑕疵检验过程中验布机只是起传动布匹的作用，瑕疵检验还是要由人工用眼睛查找；

2）瑕疵找到后，还需要检验员人工将瑕疵信息录入系统，录入的信息包括瑕疵类型、位置、大小等；

3）验布过程时，通常会将是一个个小卷布拼接起来，一小卷布检验完成后，需要检验员从验布台上走下来到收卷的地方人工切断并留样；

4）一卷布匹检验好收卷完成后，需要人工重新放纸筒为下一卷待检验的布匹收卷做好准备；

5）一卷布匹检验好收卷完成后，需要人工搬走堆到码垛上。

综合上述描述，传统的人工瑕疵检测方法劳动强度高,漏检率和误检率高,且易受主观因素的影响, 因而急需一种新颖、快速、检出率高的布匹瑕疵检测技术来替代人工检验工作。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种劳动强度低、自动化程度高及布匹瑕疵检测精确的智能验布机及其验布方法。

为实现上述目的，本发明提供一种智能验布机，包括对布匹进行瑕疵检测的瑕疵检测装置、对已经检测好且成型的布卷进行热缩成型的热缩包装装置和对已经热缩成型的布卷进行码垛运输的码垛运输装置，所述瑕疵检测装置、热缩包装装置和码垛运输装置依次相连；

瑕疵检测装置包括机架、控制显示终端和对布匹进行瑕疵检测的视觉瑕疵检测机构；所述机架上由前至后安装有依次铺放输送皮带的放卷机构、主动辊、人工修布台、自动切断机构和自动收卷机构；布匹从放卷机构开始运动，且第一步进电机带动布匹在输送皮带上运动且依次经过主动辊、人工修布台和自动切断机构后，由自动收卷机构对检测好的布匹进行自动打卷后形成布卷；所述视觉瑕疵检测机构位于机架内布匹的正上方且与PLC的输入端连接，所述PLC的输出端分别与第一步进电机、激光笔、影像控制显示终端和自动切断机构连接；

所述码垛运输装置包括用于码垛布卷的旋转台、与旋转台上的卡板连接并可取走卡板的叉车和用于抓取热缩包装装置上的布卷并码垛在旋转台上的码垛抓取机构，卡板可在旋转台上进行90度旋转；所述码垛抓取机构包括位于旋转台上方的输送轨道、运输车、多个机械手臂和用于控制多个机械手臂升降的升降机；所述运输车通过第二步进电机在输送轨道进行移动，所述机械手臂的顶端通过升降机固定连接在运输车上；所述第二步进电机驱动运输车在输送轨道上移动，并由机械手臂抓取布卷后移动至旋转台上方并码垛在卡板上。

其中，所述自动切断机构的侧边安设有用于精确计算布匹传动长度的测长编码器，所述测长编码器与PLC的输入端连接；测长编码器对瑕疵的长度及宽度进行测量，若是检测到一个横跨整个布匹宽度且长度>1cm的大瑕疵，将该检测到的瑕疵信号发送给PLC，由PLC控制自动切断机构在该瑕疵位置执行切布留样动作。

其中，所述瑕疵检测装置还包括可对自动收卷机构上的纸筒数量进行补充的自动放纸筒机构，所述自动放纸筒机构位于自动收卷机构上方；该自动放纸筒机构包括于放置纸筒的纸筒夹具和多个由上至下依次排列且位于纸筒夹具下端侧边的挡板；所述自动收卷机构包括用于承载布卷的两个同步轮；两个同步轮之间的中间位置位于纸筒夹具的正下方，每个挡板的一端均连接有第一驱动汽缸，每个挡板的另一端通过对应的第一驱动汽缸的驱动后可伸缩收放，且每个挡板伸入纸筒夹具后纸筒置于该挡板上；最后一个挡板离开纸筒夹具内后，纸筒下落至两个同步轮之间；每个第一驱动汽缸均与PLC连接，且PLC控制每个第一驱动汽缸的驱动；所述自动收卷机构上还设有驱动两个同步轮进行倾斜或回位的第二驱动汽缸，所述第二驱动汽缸与PLC连接，且由PLC控制承载布卷的两个同步轮向下倾斜至布卷滚落；滚落后PLC控制两个同步轮回位。

其中，所述热缩包装装置包括对布卷的外圆周进行热封包装的第一热封封口机构、对布卷的两端面进行热封包装的第二热封封口机构和布卷进行热缩成型的热缩成型机构；所述第一热封封口机构、第二热封封口机构和热缩成型机构之间通过输送皮带依次相连，且自动收卷机构上的布卷可倾斜后滚落至第一热封封口机构内；布卷依次在第一热封封口机构内进行外圆周的热缩塑料薄膜热封、第二热缩封口机构内进行端面的热缩塑料薄膜热封后滚动至热缩成型机构内进行热缩成型。

其中，所述瑕疵检测装置还包括位于自动收卷机构下方的自动纠偏机构和控制整个装置张力的张力机构；所述自动纠偏机构上设置有对布匹的偏移位置进行纠偏至与自动收卷机构的卷边对齐的纠偏传感器；所述张力机构安装在机架上，且位于放卷机构和主动辊之间，所述放卷机构的布匹运动至张力机构上后再输送至主动辊。

其中，所述纸筒夹具还内置有用于感应纸筒数量的红外线感应器，且该装置还包括警示灯和蜂鸣器，所述红外线感应器与PLC的输入端连接，所述PLC的输出端与警示灯及蜂鸣器连接；所述纸筒夹具呈上端大下端下的结构分布，且纸筒夹具下端的内径与纸筒的外径相适配，且纸筒可在其下端内下落；所述纸筒夹具上端的内径大于一个纸筒的外径且小于两个纸筒的外径之和。

其中，所述第一热封封口机构包括第一热封箱、安设在第一热封箱内的薄膜辊筒组和对热缩塑料薄膜进行热封的第一热封头；

所述薄膜辊筒组上的热缩塑料薄膜传送至布卷的外圆周处，且所述第一热封头置于连接在薄膜辊筒组与布卷之间的热缩塑料薄膜的正上方且对其进行加热；所述热缩塑料薄膜固定在布卷的外圆周处后与布卷在输送皮带上进行滚动后缠绕在布卷的外圆周上；所述第二热封封口机构包括第二热封箱和均匀分布在第二热封箱前后两侧上且与布卷的前后两个端面相适配的热缩塑料薄膜；所述第二热封箱前后两侧上均设有位于热缩塑料薄膜外侧的多个第二热封头，所述布卷滚动至第二热封箱内后，对应侧的第二热封头将对热缩塑料薄膜进行加热并贴覆在布卷的对应端面上；所述热缩成型机构包括多个呈一字型依次排列的高温热缩隧道炉，布卷依次通过多个高温热缩隧道炉内进行外圆周及端面热缩成型后，从最后一个高温热缩隧道炉出来。

其中，所述输送轨道的两远端上设有对输送车的左侧移动范围进行限定的左端传感器和对输送车的右侧移动范围进行限定的右端传感器，所述输送轨道的中间位置上还安设有对输送车进行回归零点的零点传感器；所述左端传感器、右端传感器和零点传感器均与PLC的输入端连接；所述PLC的输出端与第二步进电机连接；每个机械手臂的底端上设有可防止布卷从机械手臂中滚落的两个对称分布的卡爪，两个卡爪之间可打开或闭合且闭合时围合成一布卷的外径相适配的容纳腔；多个机械手臂沿着布卷的长度呈一字型分布；卡爪上设有用于感应布卷位置的位置感应器，所述位置感应器与PLC的输入端连接，且所述且PLC的输出端与卡爪连接并控制其的打开或闭合。

为实现上述目的，本发明还提供了一种智能验布机的验布方法，包括以下步骤：

步骤1，线阵相机与布匹动作同步，且线阵相机对传动时的布匹进行拍摄；

步骤2，通过图像采集卡将拍摄到的照片采集下来并发送至工业电脑内与无瑕疵的模板照片进行比对分析；若是分析出无瑕疵，则继续拍摄；若分析出有瑕疵，则判断该瑕疵类型，并进行下步骤；

步骤3，通过控制PLC让布匹传动到检验员面前时自动停下，让激光笔转到瑕疵位置并打开灯光，让检验员马上知道瑕疵的位置，并判断是否可当场修复；如果瑕疵可修复，系统就不记录为瑕疵，不可修复就记录瑕疵信息；并将检测到的瑕疵信息上传至后台管理器中；

步骤4，由测长编码器对瑕疵的长度及宽度进行测量，若是检测到一个横跨整个布匹宽度且长度>1cm的大瑕疵，将该检测到的瑕疵信号发送给PLC，由PLC控制自动切断机构在该瑕疵位置执行切布留样动作后进行步骤5；若是检测到瑕疵未超过需要切布留样的标准时，则进行步骤5；

步骤5，对已经检测好的布匹进行进行卷绕形成布卷；

步骤6，对布卷进行热缩成型；

步骤7，将热缩成型的布卷进行码垛运输。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的智能验布机及其验布方法，具有如下有益效果：

1）采用瑕疵检测装置对布匹进行检测，且线阵相机与布匹的传动同步进行，若是布匹传动，线阵相机进行拍摄；若是布匹停止，则线阵相机就停止拍摄；而且若是检测到找到瑕疵后信息就会输出给PLC，由其控制步进机构让布匹停止传动，再控制激光笔转动至布匹上瑕疵的位置，让检验员可以马上知道瑕疵的位置，并判断是否可当场修复。如果瑕疵可修复，就不记录为瑕疵，不可修复就记录瑕疵信息并在后台管理器内进行存储。这种自动化离线检测布匹瑕疵，避免因人为的因素导致漏检、误检现象；瑕疵检验使用人眼检查效率平均大约15-20米/分，而使用智能验布机可以达到80米/分左右；大大提高了检测效率；

2）瑕疵检验结果直接发送至后台管理器存储，不需要需要人工录入电脑或人工写报告单，大大提高效率；

3）通过自动收卷机构、自动切边机构和热缩包装装置的配合，可对已经检测好的布匹进行收卷，收卷后自动到热缩包装装置进行热缩成型，因此实现了一卷布匹收卷完成的自动切布、收卷和自动包装；

4）需要换纸筒时，纸筒交错进入纸筒夹具的下端内，通过多个挡板由上至下依次收放实现自动放纸筒，最后一个挡板离开纸筒夹具内后，纸筒下落至两个同步轮之间，即完成了该纸筒的更换，通过自动放纸筒机构和自动收卷机构的配合，实现纸筒在纸筒夹具上自动掉落至两个同步轮的中间位置上；本发明实现了自动更换纸筒，不再需要人工换卷，提高了更换纸筒的效率，进而提高了验布效率；

5）通过旋转台、叉车和码垛抓取机构的配合，实现布卷的自动抓取、码垛和取走。使得检验包装好的布卷不再需要人工从验布机上搬上码垛，可实现自动来抓取布卷并进行码垛。

6）本发明的改进，相比传统的验布效率方面可提高10倍左右。

附图说明

图1为本发明的智能验布机的结构示意图；

图2为本发明中离线瑕疵检测装置的结构示意图；

图3为本发明中视觉瑕疵检测机构的结构示意图；

图4为本发明中自动放纸筒机构的结构示意图；

图5为本发明中热缩包装装置结构示意图；

图6为本发明中码垛运输装置结构示意图；

图7为图6中A处的放大结构示意图；

图8为本发明中智能验布机的验布方法流程图。

主要元件符号说明如下：

1、瑕疵检测装置

10、机架 11、视觉瑕疵检测机构

12、放卷机构 13、自动切断机构

14、自动收卷机构 15、自动纠偏机构

16、张力机构 17、激光笔

18、自动放纸筒机构 101、影像控制显示终端

102、主动辊 103、人工修布台

111、光源结构 112、线阵相机

113、图像采集卡 114、工业电脑

115、后台管理器 141、同步轮

181、纸筒夹具 182、挡板

183、第一驱动汽缸 1111、面部光源

1112、背光光源

3、码垛运输装置

30、旋转台 31、卡板

32、叉车 33、码垛抓取机构

34、左端传感器 35、右端传感器

331、输送轨道 332、运输车

333、机械手臂 334、升降机

335、第二步进电机 3331、卡爪

2、热缩包装装置

20、第一热封封口机构 21、第二热封封口机构

22、热缩成型机构 23、热缩塑料薄膜

201、第一热封箱 202、薄膜辊筒组

203、第一热封头 211、第二热封箱

212、第二热封头 221、高温热缩隧道炉

2021、主动辊筒 2022、第一从动辊筒

2023、第二从动辊筒

4、PLC 5、布匹

6、布卷 7、纸筒。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

请参阅图1-7，本发明提供的智能验布机，包括对布匹5进行瑕疵检测的瑕疵检测装置1、对已经检测好且成型的布卷6进行热缩成型的热缩包装装置2和对已经热缩成型的布卷进行码垛运输的码垛运输装置3，瑕疵检测装置1、热缩包装装置2和码垛运输装置3依次相连；

瑕疵检测装置1包括机架10、影像控制显示终端101和对布匹进行瑕疵检测的视觉瑕疵检测机构11；机架10上由前至后安装有依次铺放输送皮带的放卷机构12、主动辊102、人工修布台103、自动切断机构13和自动收卷机构14；布匹5从放卷机构12开始运动，且第一步进电机带动布匹在输送皮带上运动且依次经过主动辊102、人工修布台103和自动切断机构13后，由自动收卷机构14对检测好的布匹进行自动打卷后形成布卷；视觉瑕疵检测机构11位于机架10内布匹的正上方且与PLC4的输入端连接，PLC4的输出端分别与第一步进电机、激光笔17、影像控制显示终端101和自动切断机构13连接；

码垛运输装置3包括用于码垛布卷的旋转台30、与旋转台30上的卡板31连接并可取走卡板31的叉车32和用于抓取热缩包装装置2上的布卷并码垛在旋转台上的码垛抓取机构33，卡板31可在旋转台30上进行90度旋转；码垛抓取机构33包括位于旋转台上方的输送轨道331、运输车331、多个机械手臂333和用于控制多个机械手臂升降333的升降机334；运输车通过第二步进电机在输送轨道进行移动，机械手臂的顶端通过升降机固定连接在运输车上；第二步进电机335驱动运输车在输送轨道上移动，并由机械手臂抓取布卷后移动至旋转台上方并码垛在卡板上。

请进一步参阅3，视觉瑕疵检测机,11包括为布匹提供光源的光源结构111、与布匹的传动进行同步拍摄的高分辨率线阵相机112、图像采集卡113、工业电脑114和后台管理器115；光源结构111的出光面朝向布匹的上表面及下表面且均匀的照射到布匹上，线阵相机111位于布匹上方且与其相垂直分布；线阵相机111通过图像采集卡112与工业电脑114的输入端连接，工业电脑114的输出端与后台管理器115连接，且工业电脑115与PLC4交互连接；

工业电脑115内置有用于存储无瑕疵布匹照片的标准照片模块、将标准照片与读取照片进行比对并找出瑕疵的比对处理模块；图像采集卡和标准照片模块分别与比对处理模块的输入端连接，比对处理模块的输出端分别与后台管理器、PLC连接。

线阵相机在布匹上方且与布匹垂直，光源结构的光均匀地打在布匹上；线阵相机与布匹的输送是同步的，布匹传动时线阵相机就同步拍摄，布匹停下时，线阵相机同时停止拍摄；图像采集卡将线阵相机拍摄下的照片采集到工业电脑16中进行瑕疵的分析；若是找到瑕疵后信息就会输出给PLC，由其控制布匹停止传动，再控制激光笔转动至布匹上瑕疵的位置，让检验员可以马上知道瑕疵的位置，并判断是否可当场修复。如果瑕疵可修复，就不记录为瑕疵，不可修复就记录瑕疵信息并在后台管理器内进行存储。本发明的改进，采用自动化离线检测布匹瑕疵，避免因人为的因素导致漏检、误检现象；且瑕疵检验结果直接发送至后台管理器存储，不需要需要人工录入电脑或人工写报告单，大大提高效率。在验布时，检验员先在工业电脑的标准照片模块内存模板照片，这个模板照片是经过确认无瑕疵的；之后开始验布，布匹在传动机构上传动，工业电脑上运行的对比处理模块就不断地从图像采集卡指定的目录中读取照片与模板照片比对，查找瑕疵，并判断瑕疵类型。当找到一个瑕疵后，通过PLC控制步进机构让布匹传动到检验员面前时自动停下，让激光笔转到瑕疵位置并打开灯光，让检验员可以马上知道瑕疵的位置，并判断是否可当场修复。如果瑕疵可修复，软件系统就不记录为瑕疵，不可修复就记录瑕疵信息。可按照瑕疵类型分类、评分，分出等级A/B/C，然后根据对应的瑕疵生产条码，将条码贴在布匹上。瑕疵检验结果自动存储在后台管理器内，不需要需要人工录入电脑或人工写报告单，大大提高效率。且检验员或管理人员可以随时调出，并打印出来。光源结构111包括对布匹的下表面进行照射的背光光源1111和对布匹的上表面进行照射的多个面部光源1112。

在本实施例中，自动切断机构13的侧边安设有用于精确计算布匹传动长度的测长编码器（图未示），测长编码器与PLC4的输入端连接；测长编码器对瑕疵的长度及宽度进行测量，若是检测到一个横跨整个布匹宽度且长度>1cm的大瑕疵，将该检测到的瑕疵信号发送给PLC，由PLC控制自动切断机构在该瑕疵位置执行切布留样动作。

请进一步参阅图4，瑕疵检测装置1还包括可对自动收卷机构14上的纸筒数量进行补充的自动放纸筒机构18，自动放纸筒机构18位于自动收卷机构14上方；该自动放纸筒机构18包括于放置纸筒的纸筒夹具181和多个由上至下依次排列且位于纸筒夹具下端侧边的挡板182；自动收卷机构14包括用于承载布卷的两个同步轮141；两个同步轮141之间的中间位置位于纸筒夹具181的正下方，每个挡板182的一端均连接有第一驱动汽缸183，每个挡板182的另一端通过对应的第一驱动汽缸183的驱动后可伸缩收放，且每个挡板伸入纸筒夹具后纸筒置于该挡板上；最后一个挡板离开纸筒夹具内后，纸筒下落至两个同步轮之间；每个第一驱动汽缸均与PLC连接，且PLC控制每个第一驱动汽缸的驱动；自动收卷机构上还设有驱动两个同步轮进行倾斜或回位的第二驱动汽缸，第二驱动汽缸与PLC连接，且由PLC控制承载布卷的两个同步轮向下倾斜至布卷滚落；滚落后PLC控制两个同步轮回位。本图中挡板的数量是三个，通过三个挡板依次收放实现自动换纸筒；若最上面一个挡板伸入纸筒夹具内后，所有的纸筒都放置在纸筒夹具上端不能进入下端；当中间的挡板伸入，最上面一个挡板回缩，则该纸筒掉落到中间的挡板上；最后一个挡板，再将中间的挡板回缩，此时纸筒就自动落到最后一个挡板上；当最后一个挡板回缩后，该纸筒就会自动落入到两个同步轮中间位置。本案中并不继局限于挡板的数量，至少是两个挡板，最佳数量是三个。

在本实施例中，纸筒夹具181还内置有用于感应纸筒数量的红外线感应器，且该装置还包括警示灯和蜂鸣器，红外线感应器与PLC的输入端连接，PLC的输出端与警示灯及蜂鸣器连接；纸筒夹具呈上端大下端下的结构分布，且纸筒夹具下端的内径与纸筒的外径相适配，且纸筒可在其下端内下落；纸筒夹具上端的内径大于一个纸筒的外径且小于两个纸筒的外径之和。当纸筒夹具内中纸筒的数量少于三个时，红外线感应器17感应该信号，并发送给PLC15，由警示灯18及蜂鸣器19发出警报，提醒人工加纸筒。当然，本案中并不局限于警报方式，只要能实现提醒人工加纸筒的实施方式，均属于对本案的简单变形或变换，落入本案的保护范围内。

请进一步参阅图5，热缩包装装置2包括对布卷的外圆周进行热封包装的第一热封封口机构20、对布卷的两端面进行热封包装的第二热封封口机构21和布卷进行热缩成型的热缩成型机构22；第一热封封口机构20、第二热封封口机构21和热缩成型机构22之间通过输送皮带依次相连，且自动收卷机构14上的布卷可倾斜后滚落至第一热封封口机构20内；布卷依次在第一热封封口机构内进行外圆周的热缩塑料薄膜23热封、第二热缩封口机构21内进行端面的热缩塑料薄膜热封后滚动至热缩成型机构22内进行热缩成型。

第一热封封口机构20包括第一热封箱201、安设在第一热封箱201内的薄膜辊筒组202和对热缩塑料薄膜进行热封的第一热封头203；

薄膜辊筒组202上的热缩塑料薄膜传送至布卷的外圆周处，且第一热封头203置于连接在薄膜辊筒组202与布卷之间的热缩塑料薄膜的正上方且对其进行加热；热缩塑料薄膜固定在布卷的外圆周处后与布卷在输送皮带上进行滚动后缠绕在布卷的外圆周上；第二热封封口机构21包括第二热封箱211和均匀分布在第二热封箱211前后两侧上且与布卷的前后两个端面相适配的热缩塑料薄膜；第二热封箱211前后两侧上均设有位于热缩塑料薄膜外侧的多个第二热封头212，布卷滚动至第二热封箱内后，对应侧的第二热封头将对热缩塑料薄膜进行加热并贴覆在布卷的对应端面上；热缩成型机构23包括多个呈一字型依次排列的高温热缩隧道炉231，布卷依次通过多个高温热缩隧道炉231内进行外圆周及端面热缩成型后，从最后一个高温热缩隧道炉出来。热缩包装装置中由第一热封封口机构对布卷的外圆周进行热缩塑料薄膜的热封，外圆周进行热封后布卷继续滚动至第二热封封口机构内进行布卷的两个端面的热缩塑料薄膜的热封；外圆周和两端面均热封后的布卷滚动至热缩成型机构内进行热缩成型，完成后即可成型成品，成品直接通过输送轨道输送至下一工序。上述结构的改进，实现了该布卷的自动化热缩包装及输送，降低了劳动强度，且提供了包装速度及包装良品率。

在本实施中，瑕疵检测装置1还包括位于自动收卷机构14下方的自动纠偏机构15和控制整个装置张力的张力机构16；自动纠偏机构21上设置有对布匹的偏移位置进行纠偏至与自动收卷机构的卷边对齐的纠偏传感器；张力机构16安装在机架上，且位于放卷机构12和主动辊102之间，放卷机构12的布匹运动至张力机构上后再输送至主动辊。自动纠偏机构可实现布匹卷边上的对齐，张力机构可控制整个验布系统的张力，可让布匹处于0张力或很小的张力状态，可自动调节。可在影像控制显示终端上显示布匹瑕疵特征、分类、评分显示、参数设置调整、显示系统运行状态、速度等。自动切断机构主要是在检测布匹的瑕疵为不可修复瑕疵时，对该布匹进行切断。

请进一步参阅6-7，输送轨道331的两远端上设有对输送车332的左侧移动范围进行限定的左端传感器334和对输送车的右侧移动范围进行限定的右端传感器335，输送轨道331的中间位置上还安设有对输送车进行回归零点的零点传感器；左端传感器、右端传感器和零点传感器均与PLC4的输入端连接；PLC的输出端与第二步进电机335连接；每个机械手臂333的底端上设有可防止布卷从机械手臂中滚落的两个对称分布的卡爪3331，两个卡爪之间可打开或闭合且闭合时围合成一布卷的外径相适配的容纳腔；多个机械手臂沿着布卷的长度呈一字型分布；卡爪上设有用于感应布卷位置的位置感应器，位置感应器与PLC的输入端连接，且PLC的输出端与卡爪连接并控制其的打开或闭合。左端传感器和右端传感器可防止运输车异常移动超出范围，零点传感器的作用时在每次码垛玩一次，运输车就要回归零点，初始化，可有效防止累积误差。热缩包装装置上的布卷滚落到机械手臂的卡爪位置上时，位置感应器感应到信号发送给PLC，PLC就命令自动机械手臂闭合，机械手臂可在PLC的控制下前后左右和上下移动指定的距离，PLC计算后当前布卷应该放在码垛的什么位置上，控制机械手臂移动到那个位置上方，打开机械手臂，将布卷轻轻放下，机械手臂的卡爪确保布卷不会从码垛上滚落

请进一步参阅图8，本发明还提供了一种智能验布机的验布方法，包括以下步骤：

步骤S1，线阵相机与布匹动作同步，且线阵相机对传动时的布匹进行拍摄；

步骤S2，通过图像采集卡将拍摄到的照片采集下来并发送至工业电脑内与无瑕疵的模板照片进行比对分析；若是分析出无瑕疵，则继续拍摄；若分析出有瑕疵，则判断该瑕疵类型，并进行下步骤；

步骤S3，通过控制PLC让布匹传动到检验员面前时自动停下，让激光笔转到瑕疵位置并打开灯光，让检验员马上知道瑕疵的位置，并判断是否可当场修复；如果瑕疵可修复，系统就不记录为瑕疵，不可修复就记录瑕疵信息；并将检测到的瑕疵信息上传至后台管理器中；

步骤S4，由测长编码器对瑕疵的长度及宽度进行测量，若是检测到一个横跨整个布匹宽度且长度>1cm的大瑕疵，将该检测到的瑕疵信号发送给PLC，由PLC控制自动切断机构在该瑕疵位置执行切布留样动作后进行步骤5；若是检测到瑕疵未超过需要切布留样的标准时，则进行步骤5；

步骤S5，对已经检测好的布匹进行进行卷绕形成布卷；

步骤S6，对布卷进行热缩成型；

步骤S7，将热缩成型的布卷进行码垛运输。

本发明提供的智能验布机及其验布方法，具有如下有益效果：

1）采用瑕疵检测装置对布匹进行检测，且线阵相机与布匹的传动同步进行，若是布匹传动，线阵相机进行拍摄；若是布匹停止，则线阵相机就停止拍摄；而且若是检测到找到瑕疵后信息就会输出给PLC，由其控制步进机构让布匹停止传动，再控制激光笔转动至布匹上瑕疵的位置，让检验员可以马上知道瑕疵的位置，并判断是否可当场修复。如果瑕疵可修复，就不记录为瑕疵，不可修复就记录瑕疵信息并在后台管理器内进行存储。这种自动化离线检测布匹瑕疵，避免因人为的因素导致漏检、误检现象；瑕疵检验使用人眼检查效率平均大约15-20米/分，而使用智能验布机可以达到80米/分左右；大大提高了检测效率；

2）瑕疵检验结果直接发送至后台管理器存储，不需要需要人工录入电脑或人工写报告单，大大提高效率；

3）通过自动收卷机构、自动切边机构和热缩包装装置的配合，可对已经检测好的布匹进行收卷，收卷后自动到热缩包装装置进行热缩成型，因此实现了一卷布匹收卷完成的自动切布、收卷和自动包装；

4）需要换纸筒时，纸筒交错进入纸筒夹具的下端内，通过多个挡板由上至下依次收放实现自动放纸筒，最后一个挡板离开纸筒夹具内后，纸筒下落至两个同步轮之间，即完成了该纸筒的更换，通过自动放纸筒机构和自动收卷机构的配合，实现纸筒在纸筒夹具上自动掉落至两个同步轮的中间位置上；本发明实现了自动更换纸筒，不再需要人工换卷，提高了更换纸筒的效率，进而提高了验布效率；

5）通过旋转台、叉车和码垛抓取机构的配合，实现布卷的自动抓取、码垛和取走。使得检验包装好的布卷不再需要人工从验布机上搬上码垛，可实现自动来抓取布卷并进行码垛。

6）本发明的改进，相比传统的验布效率方面可提高10倍左右。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能验布机，其特征在于，包括对布匹进行瑕疵检测的瑕疵检测装置、对已经检测好且成型的布卷进行热缩成型的热缩包装装置和对已经热缩成型的布卷进行码垛运输的码垛运输装置，所述瑕疵检测装置、热缩包装装置和码垛运输装置依次相连；

瑕疵检测装置包括机架、控制显示终端和对布匹进行瑕疵检测的视觉瑕疵检测机构；所述机架上由前至后安装有依次铺放输送皮带的放卷机构、主动辊、人工修布台、自动切断机构和自动收卷机构；布匹从放卷机构开始运动，且第一步进电机带动布匹在输送皮带上运动且依次经过主动辊、人工修布台和自动切断机构后，由自动收卷机构对检测好的布匹进行自动打卷后形成布卷；所述视觉瑕疵检测机构位于机架内布匹的正上方且与PLC的输入端连接，所述PLC的输出端分别与第一步进电机、激光笔、影像控制显示终端和自动切断机构连接；

所述码垛运输装置包括用于码垛布卷的旋转台、与旋转台上的卡板连接并可取走卡板的叉车和用于抓取热缩包装装置上的布卷并码垛在旋转台上的码垛抓取机构，卡板可在旋转台上进行90度旋转；所述码垛抓取机构包括位于旋转台上方的输送轨道、运输车、多个机械手臂和用于控制多个机械手臂升降的升降机；所述运输车通过第二步进电机在输送轨道进行移动，所述机械手臂的顶端通过升降机固定连接在运输车上；所述第二步进电机驱动运输车在输送轨道上移动，并由机械手臂抓取布卷后移动至旋转台上方并码垛在卡板上。

2.根据权利要求1所述的智能验布机，其特征在于，所述视觉瑕疵检测机构包括为布匹提供光源的光源结构、与布匹的传动进行同步拍摄的高分辨率线阵相机、图像采集卡、工业电脑和后台管理器；所述光源结构的出光面朝向布匹的上表面及下表面且均匀的照射到布匹上，所述线阵相机位于布匹上方且与其相垂直分布；所述线阵相机通过图像采集卡与工业电脑的输入端连接，所述工业电脑的输出端与后台管理器连接，且工业电脑与PLC交互连接；

所述工业电脑内置有用于存储无瑕疵布匹照片的标准照片模块、将标准照片与读取照片进行比对并找出瑕疵的比对处理模块；所述图像采集卡和标准照片模块分别与比对处理模块的输入端连接，所述比对处理模块的输出端分别与后台管理器、PLC连接。

3.根据权利要求1所述的智能验布机，其特征在于，所述自动切断机构的侧边安设有用于精确计算布匹传动长度的测长编码器，所述测长编码器与PLC的输入端连接；若是检测到一个横跨整个布匹宽度且长度>1cm的大瑕疵，将该检测到的瑕疵信号发送给PLC，由PLC控制自动切断机构在该瑕疵位置执行切布留样动作。

4.根据权利要求1所述的智能验布机，其特征在于，所述瑕疵检测装置还包括可对自动收卷机构上的纸筒数量进行补充的自动放纸筒机构，所述自动放纸筒机构位于自动收卷机构上方；该自动放纸筒机构包括于放置纸筒的纸筒夹具和多个由上至下依次排列且位于纸筒夹具下端侧边的挡板；所述自动收卷机构包括用于承载布卷的两个同步轮；两个同步轮之间的中间位置位于纸筒夹具的正下方，每个挡板的一端均连接有第一驱动汽缸，每个挡板的另一端通过对应的第一驱动汽缸的驱动后可伸缩收放，且每个挡板伸入纸筒夹具后纸筒置于该挡板上；最后一个挡板离开纸筒夹具内后，纸筒下落至两个同步轮之间；每个第一驱动汽缸均与PLC连接，且PLC控制每个第一驱动汽缸的驱动；所述自动收卷机构上还设有驱动两个同步轮进行倾斜或回位的第二驱动汽缸，所述第二驱动汽缸与PLC连接，且由PLC控制承载布卷的两个同步轮向下倾斜至布卷滚落；滚落后PLC控制两个同步轮回位。

5.根据权利要求1所述的智能验布机，其特征在于，所述热缩包装装置包括对布卷的外圆周进行热封包装的第一热封封口机构、对布卷的两端面进行热封包装的第二热封封口机构和布卷进行热缩成型的热缩成型机构；所述第一热封封口机构、第二热封封口机构和热缩成型机构之间通过输送皮带依次相连，且自动收卷机构上的布卷可倾斜后滚落至第一热封封口机构内；布卷依次在第一热封封口机构内进行外圆周的热缩塑料薄膜热封、第二热缩封口机构内进行端面的热缩塑料薄膜热封后滚动至热缩成型机构内进行热缩成型。

6.根据权利要求4所述的智能验布机，其特征在于，所述瑕疵检测装置还包括位于自动收卷机构下方的自动纠偏机构和控制整个装置张力的张力机构；所述自动纠偏机构上设置有对布匹的偏移位置进行纠偏至与自动收卷机构的卷边对齐的纠偏传感器；所述张力机构安装在机架上，且位于放卷机构和主动辊之间，所述放卷机构的布匹运动至张力机构上后再输送至主动辊。

7.根据权利要求4所述的智能验布机，其特征在于，所述纸筒夹具还内置有用于感应纸筒数量的红外线感应器，且该装置还包括警示灯和蜂鸣器，所述红外线感应器与PLC的输入端连接，所述PLC的输出端与警示灯及蜂鸣器连接；所述纸筒夹具呈上端大下端下的结构分布，且纸筒夹具下端的内径与纸筒的外径相适配，且纸筒可在其下端内下落；所述纸筒夹具上端的内径大于一个纸筒的外径且小于两个纸筒的外径之和。

8.根据权利要求5所述的智能验布机，其特征在于，所述第一热封封口机构包括第一热封箱、安设在第一热封箱内的薄膜辊筒组和对热缩塑料薄膜进行热封的第一热封头；

所述薄膜辊筒组上的热缩塑料薄膜传送至布卷的外圆周处，且所述第一热封头置于连接在薄膜辊筒组与布卷之间的热缩塑料薄膜的正上方且对其进行加热；所述热缩塑料薄膜固定在布卷的外圆周处后与布卷在输送皮带上进行滚动后缠绕在布卷的外圆周上；所述第二热封封口机构包括第二热封箱和均匀分布在第二热封箱前后两侧上且与布卷的前后两个端面相适配的热缩塑料薄膜；所述第二热封箱前后两侧上均设有位于热缩塑料薄膜外侧的多个第二热封头，所述布卷滚动至第二热封箱内后，对应侧的第二热封头将对热缩塑料薄膜进行加热并贴覆在布卷的对应端面上；所述热缩成型机构包括多个呈一字型依次排列的高温热缩隧道炉，布卷依次通过多个高温热缩隧道炉内进行外圆周及端面热缩成型后，从最后一个高温热缩隧道炉出来。

9.根据权利要求1所述的智能验布机，其特征在于，所述输送轨道的两远端上设有对输送车的左侧移动范围进行限定的左端传感器和对输送车的右侧移动范围进行限定的右端传感器，所述输送轨道的中间位置上还安设有对输送车进行回归零点的零点传感器；所述左端传感器、右端传感器和零点传感器均与PLC的输入端连接；所述PLC的输出端与第二步进电机连接；每个机械手臂的底端上设有可防止布卷从机械手臂中滚落的两个对称分布的卡爪，两个卡爪之间可打开或闭合且闭合时围合成一布卷的外径相适配的容纳腔；多个机械手臂沿着布卷的长度呈一字型分布；卡爪上设有用于感应布卷位置的位置感应器，所述位置感应器与PLC的输入端连接，且所述PLC的输出端与卡爪连接并控制其的打开或闭合。

10.一种根据权利要求1所述的智能验布机的验布方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，线阵相机与布匹动作同步，且线阵相机对传动时的布匹进行拍摄；

步骤2，通过图像采集卡将拍摄到的照片采集下来并发送至工业电脑内与无瑕疵的模板照片进行比对分析；若是分析出无瑕疵，则继续拍摄；若分析出有瑕疵，则判断该瑕疵类型，并进行下步骤；

步骤3，通过控制PLC让布匹传动到检验员面前时自动停下，让激光笔转到瑕疵位置并打开灯光，让检验员马上知道瑕疵的位置，并判断是否可当场修复；如果瑕疵可修复，系统就不记录为瑕疵，不可修复就记录瑕疵信息；并将检测到的瑕疵信息上传至后台管理器中；

步骤4，由测长编码器对瑕疵的长度及宽度进行测量，若是检测到一个横跨整个布匹宽度且长度>1cm的大瑕疵，将该检测到的瑕疵信号发送给PLC，由PLC控制自动切断机构在该瑕疵位置执行切布留样动作后进行步骤5；若是检测到瑕疵未超过需要切布留样的标准时，则进行步骤5；

步骤5，对已经检测好的布匹进行进行卷绕形成布卷；

步骤6，对布卷进行热缩成型；

步骤7，将热缩成型的布卷进行码垛运输。