CN112985255A - 一种微孔位置的检测设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微孔位置的检测设备及方法，包括喷丝板检测台、拍摄装置和计算终端；所述导孔的孔圈为外圆孔，所述微孔的孔圈为内圆孔；所述位置检测装置设置在所述喷丝板放置平面的上方或下方，所述拍摄装置用于拍摄所述外圆孔和所述内圆孔的图像信息并将所述图像信息传输至所述计算终端；所述计算终端用于对所述图像信息进行分析及检测，并生成检测结果。采用本发明的一种微孔位置的检测设备及方法，通过设置拍摄装置和计算终端，通过计算机算法和位置检测标准对喷丝板上的导孔内微孔的位置进行有效的分析和检测，充分解决了导孔缺陷检测问题，大幅度提高了喷丝板作业的效率，降低了维护和检测成本。

Description

一种微孔位置的检测设备及方法

技术领域

本发明涉及喷丝板检测领域，尤其涉及一种微孔位置的检测设备及方法。

背景技术

目前，喷丝板是纺织工业中的重要零部件，尤其在化纤行业。作为化纤行业纺丝机中不可缺少的精密零件,其功用是将精确计量过的纺丝熔体或溶液通过喷丝板上的微孔喷挤出具有一定粗细和质地细密的纤维束。因而喷丝板的发展有助于促进新型纺织纤维的发展。喷丝板的制造精度决定了纤维成型质量的好坏，喷丝板微孔的形状决定了纤维的截面形态，进而影响到了织物的舒适性。因此喷丝板的质量是保证纤维成品质量和良好纺丝工艺的重要条件。对于喷丝板质量的检测，目前国内仅有的相关研究只是就其微孔检测开展的；而对喷丝质量同样有极大影响的导孔、过渡孔，尚未有所研究。

现有喷丝板上的喷丝孔数量最少约为50只，最高可达1.2-9.8万只，且微孔孔径在10-50μm之间，这对喷丝板的品质检测提出了极高的要求。对于喷丝板的检测大部分使用强光源底部照射检测和显微镜下放大检测。其中强光源底部照射方式只能观察到整个板面的孔是否透光，是否有孔堵塞，很容易发生漏检，且无法发现孔内细小污垢，更无法对喷丝孔数据量化。而显微镜下检测虽然能够把孔放大，观察到孔内的细小污垢，但是对数量多达数万的微孔，且孔与孔之间距离仅不到100μm，漏检情况也极易发生，即使检测出某孔有污垢，在喷丝板上找出该孔也极困难，且显微镜是人工检测，无法用机器代替，人工检测劳动强度大，检测准确率低。

在本领域的现有技术中，通常只对喷丝板中喷丝孔的微孔部分进行检测，但是虽然导孔相对于微孔较大，但是对于导孔的检测依然不能忽视。喷丝板的导孔作为纺丝的导流孔，同时也是精度要求极高的喷丝孔加工工艺中的定位孔。由于导孔质量没有直接对纤维造成直接影响，而人们往往忽视导孔的质量检测。并且根据导孔和过渡孔的结构特征，一般情况导孔孔径约为2-3mm，致使光源无法照射导孔孔壁和过渡孔表面，其导孔深度约为22mm，该深度对相机的景深提出很高的要求。导孔和过渡孔的疵缺陷较多，例如：退刀划痕，凸起物，脏物等，微孔位置不在中心等缺陷，目前尚未形成完整的检测标准和成熟的算法。总而言之对喷丝板的品质检测提出了极高的要求。

对于导孔来说，如果通过导孔底部的过渡孔与导孔连接的微孔位置不在中心或者过渡偏离，这种加工缺陷极易影响熔体在孔内的状态，对纺织纤维的成型质量会产生重大的影响，微孔位置的偏离也会使喷丝板单个的喷丝孔成为废孔，甚至直接影响整块喷丝板的使用寿命。如果不对导孔内微孔的位置进行及时的检测，将会造成很严重的时间，材料及设备成本的巨大损耗和浪费。然而，现有技术中还没有针对导孔内微孔位置进行特别检测的技术方案，针对现有技术中所存在的问题，提供一种微孔位置的检测设备及方法具有重要意义。

针对现有技术中所存在的问题，提供一种微孔位置的检测设备及方法具有重要意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种微孔位置的检测设备及方法。

为实现上述目的，本发明的一种微孔位置的检测设备，包括喷丝板检测台、拍摄装置和计算终端；所述喷丝板检测台上设置有喷丝板放置部，所述喷丝板放置部用于放置所述喷丝板；所述喷丝板上设置有喷丝孔，所述喷丝孔由圆形的导孔和圆形的微孔构成，所述导孔的底部设置有锥形的过渡孔，所述微孔和所述导孔通过所述过渡孔相连接；所述导孔的孔圈为外圆孔，所述微孔的孔圈为内圆孔；所述位置检测装置设置在所述喷丝板放置平面的上方或下方，所述拍摄装置用于拍摄所述外圆孔和所述内圆孔的图像信息并将所述图像信息传输至所述计算终端；所述计算终端用于对所述图像信息进行分析及检测，并生成检测结果；

进一步地，所述拍摄装置具体包括摄像头、镜头光源模块、定位模块、校正片和数据传输模块；所述摄像头用于拍摄所述喷丝板上所述外圆孔和所述内圆孔的图像信息；所述镜头光源模块用于为拍摄提供光源；所述定位模块用于对拍摄的所述外圆孔和所述内圆孔进行定位；所述数据传输模块用于将所述图像信息传输至所述计算终端；

进一步地，所述计算终端包括控制模块、数据接收模块、分析模块、预设阈值存储模块及判断模块；所述数据接收模块、分析模块、预设阈值存储模块和判断模块分别与所述控制模块相电性连接；所述数据接收模块用于接收所述图像信息；所述分析模块用于分析所述图像信息，检测所述内圆孔相对于所述外圆孔的位置关系并生成参数信息；所述判断模块用于将所述参数信息与预设阈值相比较，并判断所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系是否合格；

本发明还提供了一种微孔位置的检测方法，所述方法具体包括以下步骤：拍摄喷丝板上外圆孔及内圆孔的图像信息；分析所述图像信息，检测所述内圆孔相对于所述外圆孔的位置关系并生成参数信息；将所述参数信息与预设阈值相比较，并判断所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系是否合格；

进一步地，所述参数信息包括第一参数信息和第二参数信息，所述分析所述图像信息，检测所述内圆孔相对于所述外圆孔的位置关系并生成参数信息，具体包括以下步骤：检测所述外圆孔与所述内圆孔是否同心；若是，则生成所述第一参数信息；若否，则检测所述外圆孔到所述内圆孔的最长距离与最短距离，并将所述最长距离与所述最短距离生成为所述第二参数信息；

进一步地，将所述参数信息与预设阈值相比较，并判断所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系是否合格，具体包括以下步骤：若所述参数信息为第一参数信息，则输出所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系合格的判断结果；若所述参数信息为第二参数信息，则判断所述第二参数信息中，所述最长距离与所述最短距离之比是否大于所述预设阈值，若是，则输出所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系不合格的判断结果；

进一步地，检测所述外圆孔与所述内圆孔是否同心具体为：计算所述外圆孔与所述内圆孔两圆圆心的重合度，计算公式为

当ε的值小于预设重合度阈值时，则确定所述外圆孔与所述内圆孔为同心。

进一步地，所述预设阈值为2；

进一步地，所述分析所述图像信息，检测所述内圆孔相对于所述外圆孔的位置关系并生成参数信息，具体包括以下步骤：对所述图像信息进行降噪处理，得到处理后的第二图像信息；对所述图像信息进行二值化处理，得到处理后的第三图像信息；对所述第二图像信息进行腐蚀膨胀处理，得到处理后的第四图像信息；检测所述第四图像信息中，所述内圆孔相对于所述外圆孔的位置关系并生成参数信息。

本发明的一种微孔位置的检测设备及方法，通过设置拍摄装置和计算终端，通过计算机算法和位置检测标准对喷丝板上的导孔内微孔的位置进行有效的分析和检测，充分解决了导孔缺陷检测问题。有效防止了微孔位置偏离或微孔与导孔不同心的这种加工缺陷，避免了熔体在孔内形成的不良状态从而对纺织纤维的成型质量产生重大的影响的风险。同时能够有效规避微孔不同心或微孔位置偏离使单个的喷丝孔成为废孔，甚至直接影响整块喷丝板的使用寿命的风险。大幅度提高了喷丝板作业的效率，降低了维护和检测成本。

附图说明

图1为本发明所述微孔位置的检测设备的第一结构示意图；

图2为本发明所述微孔位置的检测设备的第二结构示意图；

图3为本发明所述喷丝孔的结构示意图；

图4为本发明所述微孔位置的检测方法的第一流程示意图；

图5为本发明所述微孔位置的检测方法的第二流程示意图。

具体实施方式

下面，结合附图，对本发明的结构以及工作原理等作进一步的说明。

如图1、图2及图3所示，图1为本发明所述微孔位置的检测设备的第一结构示意图，图2为本发明所述微孔位置的检测设备的第二结构示意图，图3为本发明所述喷丝孔的结构示意图；本发明所述的微孔位置的检测设备，包括喷丝板检测台2、拍摄装置3和计算终端4；所述喷丝板检测台2上设置有喷丝板放置部21，所述喷丝板放置部21用于放置所述喷丝板22，并能够将所述喷丝板22在放置平面上进行旋转；如图3所示，所述喷丝孔由圆形的导孔221和圆形的微孔222构成，所述导孔设置在所述喷丝板的上表面，所述微孔设置在所述喷丝板的下表面，所述导孔的底部设置有锥形的过渡孔223，所述微孔222和所述导孔221通过所述过渡孔相连接；所述导孔的孔圈为外圆孔2211，所述微孔的孔圈为内圆孔2221；所述位置检测装置设置在所述喷丝板放置平面的上方或下方，所述拍摄装置3用于拍摄所述外圆孔2211和所述内圆孔2221的图像信息并将所述图像信息传输至所述计算终端；所述计算终端用于对所述图像信息进行分析及检测，并生成检测结果；在本发明优选的实施例中，所述喷丝板的放置方式是上表面朝地，下表面朝天放置，因此在这种放置方式下，所述位置检测装置设置在所述喷丝板放置平面的下方；在所述喷丝板放置平面的上方设置有相对应的微孔检测装置；所述微孔检测装置用于检测所述喷丝板下表面的微孔；所述计算终端为台式计算机、笔记本计算机等智能计算机设备；所述锥形的过渡孔223的锥面的角度区间为60度到120度，所述过渡孔223的孔面的粗糙度区间为Rz1.6到Rz3.2。所述导孔的孔径为3mm，所述导孔的深度为18mm，所述微孔的孔径为0.28mm。

所述拍摄装置3具体包括摄像头31、镜头光源模块34、定位模块32、校正片33和数据传输模块35；所述摄像头31用于拍摄所述喷丝板上所述外圆孔和所述内圆孔的图像信息；所述镜头光源模块34用于为拍摄提供光源；所述定位模块32用于对拍摄的所述外圆孔和所述内圆孔进行定位；所述数据传输模块35用于将所述图像信息传输至所述计算终端4。在本发明优选的实施例中，所述摄像头31设置有7X变焦镜头；所述定位模块32为激光定位点。

所述计算终端4包括控制模块41、数据接收模块45、分析模块44、预设阈值存储模块43及判断模块42；所述数据接收模块45、分析模块44、预设阈值存储模块43和判断模块42分别与所述控制模块41相电性连接；所述数据接收模块45用于接收所述图像信息；所述分析模块44用于分析所述图像信息，检测所述内圆孔相对于所述外圆孔的位置关系并生成参数信息；所述判断模块42用于将所述参数信息与预设阈值相比较，并判断所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系是否合格。在本发明优选的实施例中没所述分析模块44还用于对所述图像信息进行降噪处理、二值化处理及腐蚀膨胀处理。

如图4所示，图4为本发明所述微孔位置的检测设备的第一流程示意图；本发明所述的微孔位置的检测方法，具体包括以下步骤：

S1拍摄喷丝板上外圆孔及内圆孔的图像信息；

S2分析所述图像信息，检测所述内圆孔相对于所述外圆孔的位置关系并生成参数信息；在本发明优选的实施例中，所述步骤S2具体包括以下步骤：

S21检测所述外圆孔与所述内圆孔是否同心；在本发明优选的实施例中，检测所述外圆孔与所述内圆孔是否同心具体为：计算所述外圆孔与所述内圆孔两圆圆心的重合度，计算公式为

通常地，该ε的值越小则重合度越高，位置也就越精确，当ε的值小于预设重合度阈值时，则确定所述外圆孔与所述内圆孔为同心。

S22若是，则生成所述第一参数信息；

S23若否，则检测所述外圆孔到所述内圆孔的最长距离与最短距离，并将所述最长距离与所述最短距离生成为所述第二参数信息；在本发明优选的实施例中，所述外圆孔到所述内圆孔的最长距离与最短距离的测量方法可以采用图像定位测距或激光定位测距的方法；

S3将所述参数信息与预设阈值相比较，并判断所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系是否合格。在本发明优选的实施例中，所述步骤S3具体包括以下步骤：

S31若所述参数信息为第一参数信息，则输出所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系合格的判断结果；

S32若所述参数信息为第二参数信息，则判断所述第二参数信息中，所述最长距离与所述最短距离之比是否大于所述预设阈值，若是，则输出所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系不合格的判断结果。在本发明优选的实施例中，所述预设阈值为2，即当所述最长距离与所述最短距离之比大于2时，则输出所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系不合格的判断结果。

如图5所示，图5为本发明所述微孔位置的检测设备的第二流程示意图，所述分析所述图像信息，检测所述内圆孔相对于所述外圆孔的位置关系并生成参数信息，具体包括以下步骤：

S21’对所述图像信息进行降噪处理，得到处理后的第二图像信息；

S22’对所述图像信息进行二值化处理，得到处理后的第三图像信息；

S23’对所述第二图像信息进行腐蚀膨胀处理，得到处理后的第四图像信息；

S24’检测所述第四图像信息中，所述内圆孔相对于所述外圆孔的位置关系并生成参数信息。

在本发明的实施例一中，所述微孔位置的检测设备具体应用于一种喷丝板的检测装置之中，所述喷丝板的检测装置具体包括微孔检测装置、喷丝板检测台、拍摄装置和支撑臂；所述喷丝板检测台上设置有喷丝板放置部，所述喷丝板放置部用于放置所述喷丝板，并能够将所述喷丝板在放置平面上进行旋转；所述喷丝板的放置方式是上表面朝地，下表面朝天放置，因此在这种放置方式下，所述位置检测装置设置在所述喷丝板放置平面的下方；所述微孔检测装置和所述拍摄装置在所述支撑臂上；所述微孔检测装置通过所述支撑臂设置在所述喷丝板放置平面的上方，所述微孔检测装置用于检测所述喷丝板下表面的微孔；所述拍摄装置通过所述支撑臂设置在所述喷丝板放置平面的的下方，所述拍摄装置用于拍摄所述外圆孔和所述内圆孔的图像信息并将所述图像信息传输至所述计算终端；所述拍摄装置具体包括摄像头、镜头光源模块、定位模块、校正片和数据传输模块；所述摄像头设置有7X变焦镜头，用于拍摄所述喷丝板上所述外圆孔和所述内圆孔的图像信息；所述镜头光源模块用于为拍摄提供光源；所述定位模块为激光定位点，用于对拍摄的所述外圆孔和所述内圆孔进行定位；所述数据传输模块用于将所述图像信息传输至所述计算终端。

所述计算终端包括控制模块、数据接收模块、分析模块、预设阈值存储模块及判断模块；所述数据接收模块、分析模块、预设阈值存储模块和判断模块分别与所述控制模块相电性连接；所述数据接收模块用于接收所述图像信息；所述分析模块用于分析所述图像信息，检测所述内圆孔相对于所述外圆孔的位置关系并生成参数信息；所述判断模块用于将所述参数信息与预设阈值相比较，并判断所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系是否合格。

在本发明的实施例一的微孔位置的检测方法中，具体包括以下步骤：

所述拍摄装置拍摄喷丝板上外圆孔及内圆孔的图像信息，并将所述图像信息传输至所述计算终端；

所述计算终端，所述分析模块检测所述外圆孔与所述内圆孔是否同心；计算所述外圆孔与所述内圆孔两圆圆心的重合度，计算公式为

当ε的值小于或等于预设重合度阈值1.5时，则确定所述外圆孔与所述内圆孔为同心。

若是，则生成所述第一参数信息；

若否，则检测所述外圆孔到所述内圆孔的最长距离与最短距离，并将所述最长距离与所述最短距离生成为所述第二参数信息；所述外圆孔到所述内圆孔的最长距离与最短距离的测量方法可以采用图像定位测距或激光定位测距的方法；

所述判断模块判断所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系是否合格，若所述参数信息为第一参数信息，则所述判断模块输出所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系合格的判断结果；

若所述参数信息为第二参数信息，则所述判断模块判断所述第二参数信息中，所述最长距离与所述最短距离之比是否大于所述预设阈值，所述预设阈值为2，若是，则所述判断模块输出所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系不合格的判断结果。

以上，仅为本发明的示意性描述，本领域技术人员应该知道，在不偏离本发明的工作原理的基础上，可以对本发明作出多种改进，这均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种微孔位置的检测设备，其特征在于，包括喷丝板检测台、拍摄装置和计算终端；所述喷丝板检测台上设置有喷丝板放置部，所述喷丝板放置部用于放置所述喷丝板；所述喷丝板上设置有喷丝孔，所述喷丝孔由圆形的导孔和圆形的微孔构成，所述导孔的底部设置有锥形的过渡孔，所述微孔和所述导孔通过所述过渡孔相连接；所述导孔的孔圈为外圆孔，所述微孔的孔圈为内圆孔；

所述位置检测装置设置在所述喷丝板放置平面的上方或下方，所述拍摄装置用于拍摄所述外圆孔和所述内圆孔的图像信息并将所述图像信息传输至所述计算终端；

所述计算终端用于对所述图像信息进行分析及检测，并生成检测结果。

2.如权利要求1所述的微孔位置的检测设备，其特征在于，所述拍摄装置具体包括摄像头、镜头光源模块、定位模块、校正片和数据传输模块；所述摄像头用于拍摄所述喷丝板上所述外圆孔和所述内圆孔的图像信息；所述镜头光源模块用于为拍摄提供光源；所述定位模块用于对拍摄的所述外圆孔和所述内圆孔进行定位；所述数据传输模块用于将所述图像信息传输至所述计算终端。

3.如权利要求1所述的微孔位置的检测设备，其特征在于，所述计算终端包括控制模块、数据接收模块、分析模块、预设阈值存储模块及判断模块；所述数据接收模块、分析模块、预设阈值存储模块和判断模块分别与所述控制模块相电性连接；所述数据接收模块用于接收所述图像信息；所述分析模块用于分析所述图像信息，检测所述内圆孔相对于所述外圆孔的位置关系并生成参数信息；所述判断模块用于将所述参数信息与预设阈值相比较，并判断所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系是否合格。

4.一种微孔位置的检测方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

拍摄喷丝板上外圆孔及内圆孔的图像信息；

分析所述图像信息，检测所述内圆孔相对于所述外圆孔的位置关系并生成参数信息；

将所述参数信息与预设阈值相比较，并判断所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系是否合格。

5.如权利要求4所述的微孔位置的检测方法，其特征在于，所述参数信息包括第一参数信息和第二参数信息，所述分析所述图像信息，检测所述内圆孔相对于所述外圆孔的位置关系并生成参数信息，具体包括以下步骤：

检测所述外圆孔与所述内圆孔是否同心；

若是，则生成所述第一参数信息；

若否，则检测所述外圆孔到所述内圆孔的最长距离与最短距离，并将所述最长距离与所述最短距离生成为所述第二参数信息。

6.如权利要求5所述的微孔位置的检测方法，其特征在于，将所述参数信息与预设阈值相比较，并判断所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系是否合格，具体包括以下步骤：

若所述参数信息为第一参数信息，则输出所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系合格的判断结果；

若所述参数信息为第二参数信息，则判断所述第二参数信息中，所述最长距离与所述最短距离之比是否大于所述预设阈值，若是，则输出所述外圆孔和所述内圆孔的位置关系不合格的判断结果。

7.如权利要求5所述的微孔位置的检测方法，其特征在于，检测所述外圆孔与所述内圆孔是否同心具体为：计算所述外圆孔与所述内圆孔两圆圆心的重合度，计算公式为

当ε的值小于预设重合度阈值时，则确定所述外圆孔与所述内圆孔为同心。

8.如权利要求6所述的微孔位置的检测方法，其特征在于，所述预设阈值为2。

9.如权利要求4所述的微孔位置的检测方法，其特征在于，所述分析所述图像信息，检测所述内圆孔相对于所述外圆孔的位置关系并生成参数信息，具体包括以下步骤：

对所述图像信息进行降噪处理，得到处理后的第二图像信息；

对所述图像信息进行二值化处理，得到处理后的第三图像信息；

对所述第二图像信息进行腐蚀膨胀处理，得到处理后的第四图像信息；

检测所述第四图像信息中，所述内圆孔相对于所述外圆孔的位置关系并生成参数信息。

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