CN111504203A - 布长在线精确计量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了布长在线精确计量方法，其步骤为a控制单元根据第三布匹位置检测单元、第二布匹位置检测单元、第一布匹位置检测装置的信号分别调整第一主动辊、第二主动辊、第三主动辊、第四主动辊的速度实现布匹的无张力送布；b工业摄像头拍摄布面图片并传输到计算单元中，计算单元对布面图片进行接缝检测判断；c计算单元与激光测速测长探头通信连接，实时获取当前布匹长度，当布面图片存在接缝时，或者到达给定长度时，输出长度结果，并让当前长度单元值回零，同时控制单元发出停机信号、标识信号或裁剪信号，实现无张力传送布匹并精确检测布长。

Description

布长在线精确计量方法
[技术领域]
本发明涉及布长在线精确计量方法。
[背景技术]
现有工业上的布匹长度计量，一般通过以下两种方法计量布长。其一为重量换算法，即在一卷布的某个位置，裁剪单位长度布匹，得到单位重量，然后根据公式：布匹长度＝布匹总重量/布匹单位长度重量，计算布长。该方法存在的缺点是：布匹各位置密度不相同，布匹不同时间含潮率不相同，工人单位布匹的裁剪手法也不完全一致，因此最后布匹长度与实际长度误差较大。
其二为编码器方法，使用空轴编码器，将空轴编码器安装在辊子轴心上，随同辊子一同运转，来测量辊子上运动布匹的长度，此方法存在的缺点是布匹经常在辊子上打滑，从而不能准确检测布长；或使用实轴编码器，将实轴编码器的滚轮压在辊子上的布面上，该方法的缺点是当编码器滚轮压力轻时，同样存在面料与滚轮间打滑的问题，但压得紧，则在布面上产生压痕，伤害布面。另外，布面经过辊子时，不可避免地存在布面张力，不同的布面，不同的工艺过程，张力不一样，针织布因为弹性较大，问题更为明显，这也将导致编码器检测的较大误差。
另一方面，两匹布的缝合连接处称为接缝。工业上布匹长度计量同时要与接缝检测相结合，以取得接缝与接缝之间的布长，满足节省布料和生产线自动化的需要。传统接缝检测方法有两种，其一为机械式方法，使用一个弹性压辊，当遇到有一定高度的接缝时，产生跳动，从而检测到接缝，该方法的缺点是对接缝高度有一定要求，否则不能产生信号。
其二为光电式接缝检测，该方法虽然与布面无接触，但接缝检测准确率较低。
[发明内容]
本发明克服了上述技术的不足，提供了一种无张力传送布匹并精确检测布长的布长在线精确计量方法。
为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：
布长在线精确计量方法，其步骤如下：
a、控制单元18根据第三布匹位置检测单元12、第二布匹位置检测单元10、第一布匹位置检测装置3的信号分别调整第一主动辊2、第二主动辊4、第三主动辊9、第四主动辊11的速度实现布匹的无张力送布；
b、工业摄像头5拍摄布面图片并传输到计算单元17中，计算单元17对布面图片进行接缝检测判断；
c、计算单元17与激光测速测长探头8通信连接，实时获取当前布匹长度，当布面图片存在接缝时，或者到达给定长度时，输出长度结果，并让当前长度单元值回零，同时控制单元18发出停机信号、标识信号或裁剪信号。
如上所述的布长在线精确计量方法，其特征在于：步骤a无张力送布装置包括有顺次设置的第一从被动辊1、第一主动辊2、第一布匹位置检测装置3、第二主动辊4、第三主动辊9、设置于第二主动辊4与第三主动辊9之间的透明导布带7、第二布匹位置检测装置10、第四主动辊11、第三布匹位置检测装置12、第二被动辊13、控制单元18，第二主动辊4、第三主动辊9由第一电机15同步驱动，第一主动辊2由第二电机14驱动，第四主动辊11由第三电机16驱动，出布端设备车速信号送至控制单元18，并根据车速信号设定第二电机14、第一电机15、第三电机16的基本速度，控制单元18根据第三布匹位置检测装置12的信号增减第三电机16的转速，控制单元18根据第二布匹位置检测装置10的信号增减第一电机15的转速，根据布第一匹位置检测装置3的信号增减第二电机14的转速。
如上所述的布长在线精确计量方法，其特征在于：步骤b包括有如下步骤：
b1、对布面图片进行二值化处理；
b2、对二值化处理图片进行腐蚀处理；
b3、图腐蚀处理图片进行膨胀处理；
b4、对膨胀处理图片进行水平方向膨胀处理；
b5、取得水平膨胀处理后图片各区域面积与长度尺寸，并按区域面积分级取得各分级连通域个数；
b6、当最大区域接顶、最大区域接地、最大区域宽度不足布面图像宽度的70％、最大区域小于图像面积的1％、最大区域高度大于其宽度的50％、图像中超过图像区域面积1.6％的区域超过5个中出现任一项为真，则判断布面图片不存在接缝，否则存在接缝。
本发明的有益效果是，与传统布长计量方法比较，大大提高了布长检测精度。考虑到针织布弹性大，本发明在针织布长度计量场合效果更加明显。本发明通过无张力送布装置实现在布匹传送过程中的无张力传送，降低布长测量误差且避免损伤布面；本发明通过工业相机拍摄布面图像并进行处理分析是否存在接缝，并通过激光测速装置获得布匹传送速度和速度对时间的积分结果即布长。
[附图说明]
图1为本发明系统结构示意图；
图2为工业相机拍摄存在接缝的布面图像示例；
图3为布面图像经过二值化处理、腐蚀处理、膨胀处理的示例图像；
图4为经过水平方向膨胀处理的示例图像。
[具体实施方式]
下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述：
布长在线精确计量系统由无张力送布装置、接缝检测装置、布匹运行速度与长度检测装置、以及计算单元和控制单元所构成。如图1所示。
无张力送布装置包括有无张力送布装置包括有顺次设置的第一从被动辊1、第一主动辊2、第一布匹位置检测装置3、第二主动辊4、第三主动辊9、设置于第二主动辊4与第三主动辊9之间的透明导布带7、第二布匹位置检测装置10、第四主动辊11、第三布匹位置检测装置12、第二被动辊13、控制单元18构成。第一主动辊2转速受第二电机14控制，第二主动辊4和第三主动辊9转速严格同步且受第一电机15控制，第四主动辊11转速受第三电机16控制。出布端设备通常为验布台，出布端设备的车速信号送到控制单元18，并根据车速信号设定第二电机14、第一电机15、第三电机16的基本速度，控制单元18根据第三布匹位置检测装置12的信号增减第三电机16的转速，控制单元18根据第二布匹位置检测装置10的信号增减第一电机15的转速，根据布第一匹位置检测装置3的信号增减第二电机14的转速。
接缝检测装置包括有设置于透明导布带7上方的工业摄像头5和设置于工业摄像头5下方的透明导布带7中的红外背光源6。工业摄像头5不断获取布面图像，并将图像传入计算单元17，计算单元17对图片分析检测后，判断是否为布面接缝。
布匹长度检测由激光测速测长探头8实现，其检测的结果送入计算单元17，与接缝检测结果相配合，得到接缝与接缝之间布匹长度的精确计量结果。
当然，如果有些很长的布匹，中间没有接缝，而需要在给定长度输出信号，本发明也同时满足要求。
布长在线精确计量方法，其步骤如下：
a、控制单元18根据第三布匹位置检测单元12、第二布匹位置检测单元10、第一布匹位置检测装置3的信号分别调整第一主动辊2、第二主动辊4、第三主动辊9、第四主动辊11的速度实现布匹的无张力送布；
b、工业摄像头5拍摄布面图片并传输到计算单元17中；
c、计算单元17对布面图片进行接缝检测判断；
d、计算单元17与激光测速测长探头8通信连接，实时获取当前布匹长度，当布面图片存在接缝时，或者到达给定长度时，输出长度结果，并让当前长度单元值回零，同时控制单元18发出停机信号、标识信号或裁剪信号。
其中，对于上述实施方案中的的接缝检测，实施过程如下：
a、工业摄像头5拍摄布面图片并传输到计算单元17中，如图2所示；
b、计算单元17对布面图片进行接缝检测判断，包括有
b1、对布面图片进行二值化处理；
b2、对二值化处理图片进行腐蚀处理；
b3、图腐蚀处理图片进行膨胀处理，如图3所示；
b4、对膨胀处理图片进行水平方向膨胀处理，如图4所示；
b5、取得水平膨胀处理后图片各区域面积与长度尺寸，并按区域面积分级取得各分级连通域个数；
b6、当最大区域接顶、最大区域接地、最大区域宽度不足布面图像宽度的70％、最大区域小于图像面积的1％、最大区域高度大于其宽度的50％、图像中超过图像区域面积1.6％的区域超过5个中出现任一项为真，则判断布面图片不存在接缝；否则存在接缝。
检测到接缝，或者测量到的长度达到某个给定值时，系统可对外输出电信号，实现停机、开剪等需要。

Claims (3)

1.布长在线精确计量方法，其步骤如下：
a、控制单元(18)根据第三布匹位置检测单元(12)、第二布匹位置检测单元(10)、第一布匹位置检测装置(3)的信号分别调整第一主动辊(2)、第二主动辊(4)、第三主动辊(9)、第四主动辊(11)的速度实现布匹的无张力送布；
b、工业摄像头(5)拍摄布面图片并传输到计算单元(17)中，计算单元(17)对布面图片进行接缝检测判断；
c、计算单元(17)与激光测速测长探头(8)通信连接，实时获取当前布匹长度，当布面图片存在接缝时，或者到达给定长度时，输出长度结果，并让当前长度单元值回零，同时控制单元(18)发出停机信号、标识信号或裁剪信号。
2.根据权利要求1所述的布长在线精确计量方法，其特征在于：步骤a无张力送布装置包括有顺次设置的第一从被动辊(1)、第一主动辊(2)、第一布匹位置检测装置(3)、第二主动辊(4)、第三主动辊(9)、设置于第二主动辊(4)与第三主动辊(9)之间的透明导布带(7)、第二布匹位置检测装置(10)、第四主动辊(11)、第三布匹位置检测装置(12)、第二被动辊(13)、控制单元(18)，第二主动辊(4)、第三主动辊(9)由第一电机(15)同步驱动，第一主动辊(2)由第二电机(14)驱动，第四主动辊(11)由第三电机(16)驱动，出布端设备车速信号送至控制单元(18)，并根据车速信号设定第二电机(14)、第一电机(15)、第三电机(16)的基本速度，控制单元(18)根据第三布匹位置检测装置(12)的信号增减第三电机(16)的转速，控制单元(18)根据第二布匹位置检测装置(10)的信号增减第一电机(15)的转速，根据布第一匹位置检测装置(3)的信号增减第二电机(14)的转速。
3.根据权利要求1所述的布长在线精确计量方法，其特征在于：步骤b包括有如下步骤：
b1、对布面图片进行二值化处理；
b2、对二值化处理图片进行腐蚀处理；
b3、图腐蚀处理图片进行膨胀处理；
b4、对膨胀处理图片进行水平方向膨胀处理；
b5、取得水平膨胀处理后图片各区域面积与长度尺寸，并按区域面积分级取得各分级连通域个数；
b6、当最大区域接顶、最大区域接地、最大区域宽度不足布面图像宽度的70％、最大区域小于图像面积的1％、最大区域高度大于其宽度的50％、图像中超过图像区域面积1.6％的区域超过5个中出现任一项为真，则判断布面图片不存在接缝，否则存在接缝。
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