CN112680872A

CN112680872A - 一种经纱绕罗拉断纱检测方法

Info

Publication number: CN112680872A
Application number: CN202011496957.1A
Authority: CN
Inventors: 谈源; 史伟林; 刘勇俊; 许晴; 谢鑫
Original assignee: Changzhou Xinchuang Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Changzhou New Intelligent Technology Co Ltd; Changzhou Xinchuang Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2020-12-17
Filing date: 2020-12-17
Publication date: 2021-04-20
Anticipated expiration: 2040-12-17
Also published as: CN112680872B

Abstract

本发明涉及视觉检测技术领域，尤其涉及一种经纱绕罗拉断纱检测方法，先通过工业相机采集无纱状态下的罗拉装置图像数据，并对其进行特征提取作为标准值；当罗拉装置缠绕经纱并开始运转后，通过工业相机实时采集经纱绕罗拉工作状态下的图像数据，并对实时采集到的图像数据进行预处理并生成新的灰度值数据与标准值进行对比，进而判断经纱罗拉绕丝的实际状态。通过工业相机配合检测系统能够能够实时检测经纱罗拉是否断纱，摆脱了人工监测的局限性，适用于大批量重复性工业生产中，能够在经纱断纱的第一时间检测到并将数据输送至PLC对编织工作进行及时刹停，避免产品出现缺陷。

Description

一种经纱绕罗拉断纱检测方法

技术领域

本发明涉及视觉检测技术领域，尤其涉及一种经纱绕罗拉断纱检测方法。

背景技术

在复合材料的生产制造过程中，经纱和纬纱相互交错运动形成织物。但在纺织过程中，织布机的棕框以每秒钟几十次的频率带动经纱上下交错运动，在此过程中，由于经纱物理强度不够均匀，常常发生经纱断纱。如果发生经纱断纱，没有及时停止织布过程，织造出来的布面就会出现断经缺陷，造成布面质量下降甚至报废，在生产过程中断经纱缺陷已经成为布面的主要缺陷。

在大批量重复性工业生产过程中，人工视觉难以满足现场检测的持续性和准确性，浪费人工成本的同时无法有效的保证生产质量。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种线缆标签张贴装置，使其更具有实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种经纱绕罗拉断纱检测方法，检测罗拉装置处经纱的断纱情况。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种经纱绕罗拉断纱检测方法，包括如下步骤：

S1：在罗拉装置上设置LED光源，并在朝向罗拉装置检测区域的支架上设置工业相机，工业相机与PLC相连；

S2：通过工业相机采集无纱状态罗拉装置的图像数据，并对其进行特征提取后设定为标准值；

S3：通过工业相机实时采集经纱绕罗拉工作状态下的图像数据；

S4：对实时采集到的图像数据进行预处理并生成新的灰度值数据；

S5：将预处理后生成的新的灰度值数据与标准值进行计算比对，并判断经纱罗拉绕丝的实际状态。

进一步地，在罗拉装置无纱的状态下采集图像数据，并将图像中每一行每一列所对应的每一个像素的灰度值提取出来设置为标准值；

其中，标准值设置为t(x,y)，t(a,b)=[g(a,iy)+h(ix,b)]/(ix+iy)表示在无纱状态下，表示在第a行、第b列处的像素点灰度值的提取值。

进一步地，将预处理后生成的新的灰度值数据设置为f(x,y)，表示某一行某一列处的一个像素点所生成的新的灰度值；

其中，f(a,b)=[g(a,iy)+h(ix,b)]/(ix+iy)，表示在第a行、第b列处的像素点经预处理后生成的新的灰度值数据。

进一步地，所述g(a,iy)表示第a行的所有像素点的灰度值数据总和，所述h(ix,b)表示第b列的所有像素点的灰度值数据总和，所述(ix+iy)为定值表示该图像数据中所包含的全部像素值总和。

进一步地，将预处理后生成的新的灰度值数据与标准值进行对比；

通过：t(x,y)＜f(x,y)*A+ f(x,y)*B，判断经纱罗拉绕丝状态；

当上述不等式成立，则判定经纱输送正常，反之则为绕丝状态。

进一步地， A和B均为检测系数，其中，检测系数A的取值范围为0.2~0.7，检测系数B的取值范围为0.4~1.4.。

进一步地，通过工业相机实时采集经纱绕罗拉运作状态下的图像数据的过程中，工业相机会每2秒提取一帧图像数据。

进一步地，所述工业相机所述采集到的绕丝信号通过modbus协议与PLC通讯。

本发明的有益效果为：通过工业相机配合检测系统能够能够实时检测经纱罗拉是否绕丝，摆脱了人工监测的局限性，适用于大批量重复性工业生产中，能够在经纱断纱的第一时间检测到并将数据输送至PLC对编织工作进行及时刹停，避免产品出现缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中经纱绕罗拉断纱检测方法的逻辑框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明所述申请的经纱绕罗拉断纱检测方法，包括如下步骤：S1：在罗拉装置上设置LED光源，并在朝向罗拉装置检测区域的支架上设置工业相机，工业相机与PLC相连；S2：通过工业相机采集无纱状态罗拉装置的图像数据，并对其进行特征提取后设定为标准值；S3：通过工业相机实时采集经纱绕罗拉工作状态下的图像数据；S4：对实时采集到的图像数据进行预处理并生成新的灰度值数据；S5：将预处理后生成的新的灰度值数据与标准值进行计算比对，并判断经纱罗拉绕丝的实际状态。

在具体实施过程中，工业相机镜头垂直向下拍摄，因此镜头不会落灰尘；同时毛丝等影响检测的因素均处在经纱下面，不会飘落在镜头和经纱之间的空间，因此不会造成误检。具体的，先通过工业相机采集无纱状态下的罗拉装置图像数据，并对其进行特征提取作为标准值；当罗拉装置缠绕经纱并开始运转后，通过工业相机实时采集经纱绕罗拉工作状态下的图像数据，并对实时采集到的图像数据进行预处理并生成新的灰度值数据与标准值进行对比，进而判断经纱罗拉绕丝的实际状态。

作为上述操作步骤的优选实施例，在罗拉装置无纱的状态下采集图像数据，并将图像中每一行每一列所对应的每一个像素的灰度值提取出来设置为标准值；其中，标准值设置为t(x,y)，其中：

t(a,b)=[g(a,iy)+h(ix,b)]/(ix+iy)，

表示在无纱状态下，在第a行、第b列处的像素点灰度值的提取值。

将预处理后生成的新的灰度值数据设置为f(x,y)，表示某一行某一列处的一个像素点所生成的新的灰度值；其中：

f(a,b)=[g(a,iy)+h(ix,b)]/(ix+iy)，

表示在第a行、第b列处的像素点经预处理后生成的新的灰度值数据。

其中，g(a,iy)表示第a行的所有像素点的灰度值数据总和，h(ix,b)表示第b列的所有像素点的灰度值数据总和，(ix+iy)为定值表示该图像数据中所包含的全部像素值总和，通常为一个定值。

作为上述操作步骤的优选实施例，将预处理后生成的新的灰度值数据与标准值进行对比；通过：

t(x,y)＜f(x,y)*A+ f(x,y)*B，

判断经纱罗拉绕丝状态；当上述不等式成立，则判定经纱输送正常，反之则为绕丝状态。具体的，A和B均为检测系数，其中，检测系数A的取值范围为0.2~0.7，检测系数B的取值范围为0.4~1.4.。检测系数A和B为多次试验所总结出的检测系数采用范围。

作为上述操作步骤的优选实施例，通过工业相机实时采集经纱绕罗拉运作状态下的图像数据的过程中，工业相机会每2秒提取一帧图像数据。工业相机采集到的绕丝信号通过modbus协议与PLC通讯。通过工业相机配合检测系统能够能够实时检测经纱罗拉是否绕丝，摆脱了人工监测的局限性，适用于大批量重复性工业生产中，能够在经纱断纱的第一时间检测到并将数据输送至PLC对编织工作进行及时刹停，避免产品出现缺陷。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种经纱绕罗拉断纱检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的经纱绕罗拉断纱检测方法，其特征在于，在罗拉装置无纱的状态下采集图像数据，并将图像中每一行每一列所对应的每一个像素的灰度值提取出来设置为标准值；

3.根据权利要求2所述的经纱绕罗拉断纱检测方法，其特征在于，将预处理后生成的新的灰度值数据设置为f(x,y)，表示某一行某一列处的一个像素点所生成的新的灰度值；

4.根据权利要求2~3中任一项所述的经纱绕罗拉断纱检测方法，其特征在于，所述g(a,iy)表示第a行的所有像素点的灰度值数据总和，所述h(ix,b)表示第b列的所有像素点的灰度值数据总和，所述(ix+iy)为定值表示该图像数据中所包含的全部像素值总和。

5.根据权利要求4所述的经纱绕罗拉断纱检测方法，其特征在于，将预处理后生成的新的灰度值数据与标准值进行对比；

通过：t(x,y)＜f(x,y)*A+ f(x,y)*B，判断经纱罗拉绕丝状态；

6.根据权利要求5所述的经纱绕罗拉断纱检测方法，其特征在于，A和B均为检测系数，其中，检测系数A的取值范围为0.2~0.7，检测系数B的取值范围为0.4~1.4.。

7.根据权利要求1所述的经纱绕罗拉断纱检测方法，其特征在于，通过工业相机实时采集经纱绕罗拉运作状态下的图像数据的过程中，工业相机会每2秒提取一帧图像数据。

8.根据权利要求1所述的经纱绕罗拉断纱检测方法，其特征在于，所述工业相机所述采集到的绕丝信号通过modbus协议与PLC通讯。