CN117388269B - 丝锭外观缺陷检测设备和检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化纤丝锭或丝饼技术领域，公开了一种丝锭外观缺陷检测设备和检测方法。丝锭外观缺陷检测设备包括检测轨道和检测装置，检测装置设置在检测轨道的侧方，当丝车沿检测轨道一端运行至正对检测装置的检测位时，检测装置能够对丝车上的丝锭进行图像采集，图像采集完成后丝车从检测轨道另一端驶离；检测装置包括设有抓取组件的横移框架、设有第一检测模块的固定框架和设有第二检测模块的避让框架，横移框架能够带动抓取组件抓取丝锭至检测位并在图像采集后放回丝锭，第二检测模块能够移动以避让或正对检测位。本发明实现了丝车在一次行走过程中完成流水线取图作业，利于提高丝锭图像采集效率，且检测装置结构紧凑占地空间小。
Description
技术领域
本发明涉及化纤丝锭或丝饼技术领域，尤其涉及一种丝锭外观缺陷检测设备和检测方法。
背景技术
化纤丝锭或丝饼的外观质量缺陷，包括毛丝、绊丝、毛团、圈丝、油污、磕碰、脏污、成型不良和纸管破损等。这些丝锭外观质量缺陷会影响下游用户的使用，因此需要按照严格的检验标准进行分级后交付下游用户。
传统地外观质量缺陷检测方式为视觉检测，即人工目视检查，通过强光手电从多角度打光观察，一般要求1mm以上的缺陷能够有效检出，但是这种检测方式极易造成操作人员视觉疲劳，而且检测效率低，有非常大的检测盲区，且质量一致性差，容易出现漏检，造成交付质量不足问题。
随着视觉识别技术的逐步成熟，一些视觉检测装置开始在化纤行业应用，对于丝锭缺陷检测通常解决方案是使用机械手将丝锭从丝车上拾取后，放置到滚筒线托盘上，在托盘流转时进行缺陷取图以用于检测，这种方法需要单独为检测装置配置机械手和滚筒线，不仅整体设备成本较高，而且需要较大占地面积，综合成本非常高；将检测装置布置在包装线体可以节省上料、下料机械手，但是布置不灵活，丝锭缺陷处理流程复杂，导致检测效率低，会增加库存和质量管理压力，易造成批量质量事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种丝锭外观缺陷检测设备和检测方法，以解决丝锭在包装线上进行丝锭外观缺陷检测时存在的设备占用空间大和检测路线不合理导致取图效果差和检测效率低的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
丝锭外观缺陷检测设备，包括：
检测轨道，所述检测轨道沿第一方向设置，丝车能够从所述检测轨道的一端驶入，并从另一端驶出，所述丝车上装有丝锭；
检测装置，所述检测装置沿第二方向设置在所述检测轨道的侧方，当所述丝车沿所述检测轨道运行至正对所述检测装置的检测位时，所述检测装置能够对所述丝车上的所述丝锭进行图像采集；所述第二方向和所述第一方向均沿水平方向且相互垂直；
所述检测装置包括：
横移框架，所述横移框架设于所述检测轨道的侧方，所述横移框架上设有抓取组件，所述横移框架能够沿所述第二方向移动以带动所述抓取组件抓取或放回所述丝锭；
固定框架，所述固定框架固定设置在所述检测轨道的侧方，所述固定框架上设有多个所述检测位，每个所述检测位均设有第一检测模块，所述第一检测模块用于对所述丝锭的外侧面和圆周面、纸管的外端面进行图像采集；
避让框架，所述避让框架设于所述固定框架和所述检测轨道之间，所述避让框架上设有第二检测模块，所述第二检测模块能够沿所述第一方向移动以避让或正对所述检测位，所述第二检测模块用于对所述丝锭的内侧面和所述纸管的内端面进行图像采集。
可选地，所述检测装置设有两个，两个所述检测装置沿所述第二方向分设于所述检测轨道的两侧并能够同时对所述丝车上的两侧的多列所述丝锭进行外观缺陷检测。
可选地，所述第一检测模块包括：
第一图像采集单元，所述第一图像采集单元设有两个，两个所述第一图像采集单元分别正对所述丝锭的外侧面和圆周面设置，并分别用于采集所述丝锭的外侧面图像和圆周面图像；
第一面光源，所述第一面光源设有多个，多个所述第一面光源分别沿竖直方向斜对所述丝锭的外侧面和圆周面以照射所述丝锭的外侧面和圆周面；
第二图像采集单元，所述第二图像采集单元沿水平方向斜对所述丝锭的外侧面，用于采集所述纸管的外端面图像；
第一线光源，所述第一线光源沿竖直方向斜对所述丝锭的外侧面，所述第一线光源用于照射所述丝锭的外侧面。
可选地，所述第二检测模块包括：
第三图像采集单元，所述第三图像采集单元能够正对所述丝锭的内侧面以采集所述丝锭的内侧面图像；
第二面光源，所述第二面光源设有多个，多个所述第二面光源沿竖直方向斜对所述丝锭的内侧面以照射所述丝锭的内侧面；
第四图像采集单元，所述第四图像采集单元沿水平方向斜对所述丝锭的内侧面，用于采集所述纸管的内端面图像；
第二线光源，所述第二线光源沿竖直方向斜对所述丝锭的内侧面，所述第二线光源用于照射所述丝锭的内侧面。
可选地，所述第一图像采集单元、所述第二图像采集单元、所述第一面光源和所述第一线光源分别滑动连接于所述固定框架；所述第三图像采集单元、所述第四图像采集单元、所述第二面光源和所述第二线光源分别滑动连接于所述避让框架。
可选地，所述抓取组件包括：
驱动件，所述驱动件滑动设于所述横移框架上，滑动方向为竖直方向，所述驱动件的输出端设有水平旋转轴；
卡盘，所述卡盘设于所述水平旋转轴上并能够随所述水平旋转轴转动；所述卡盘设有卡爪，所述卡爪能够深入所述丝锭的所述纸管内。
丝锭外观缺陷检测方法，根据本发明提供的所述丝锭外观缺陷检测设备，所述丝锭外观缺陷检测方法包括如下步骤：
S1，丝车运载丝锭从检测轨道的一端驶入，行驶至第一列丝锭与固定框架上的检测位正对时停止；
S2，第二检测模块沿第一方向正向移动以避让所述检测位的正前方；横移框架带动抓取组件沿第二方向朝向所述丝锭正向移动使得所述抓取组件能够抓取所述丝锭；
S3，横移框架反向移动使得所述抓取组件带动所述丝锭至所述检测位；所述第二检测模块反向移动至正对所述检测位；
S4，所述丝锭转动，第一检测模块和所述第二检测模块对所述丝锭进行外观缺陷检测；
S5，检测完毕后，所述第二检测模块正向移动以避让所述检测位的正前方，所述横移框架正向移动并将所述丝锭放回所述丝车；
S6，所述丝车行驶至第二列丝锭与所述检测位正对时停止，重复步骤S2-S5，直到所述丝车上所有所述丝锭检测完毕，所述丝车从所述检测轨道的另一端驶离。
可选地，步骤S4具体包括：
所述抓取组件带动所述丝锭转动，当面光源开启，线光源关闭时，第一图像采集单元和第三图像采集单元分别采集所述丝锭的一次外侧面图像、圆周面图像和一次内侧面图像，第二图像采集单元和第四图像采集单元分别采集纸管的外端面图像和内端面图像，进行一次外观缺陷检测；
当所述线光源开启，所述面光源关闭时，所述第一图像采集单元和所述第三图像采集单元分别采集所述丝锭的二次外侧面图像和二次内侧面图像，进行二次外观缺陷检测；
所述丝锭停止转动，图像采集结束。
可选地，步骤S2和步骤S3中，所述横移框架和所述第二检测模块同时移动。
可选地，所述横移框架带动所述抓取组件抓取所述丝锭时，所述抓取组件插入所述丝锭后先向上再后退以实现抓取；所述抓取组件放回所述丝锭时，所述抓取组件先放回丝锭再下降以实现所述丝锭的放回到位。
本发明的有益效果：
本发明的丝锭外观缺陷检测设备，检测装置设置在丝车的检测轨道的侧方，丝车在一次行走过程中逐列完成多列丝锭的外观缺陷检测，且丝车上全部丝锭检测完毕后丝车无需原路退回，检测路线合理优化，实现了流水线取图作业，利于提高丝锭图像采集质量和检测效率，且检测装置占地空间小，布置灵活。本发明的检测装置不需要单独配置机械手和滚筒线，避让框架上设置的第二检测模块能够避让横移框架上的抓取组件移动实现路线优化，利于节约丝锭行程，简化结构设置，节约检测布置空间，进而大大降低制造成本。
本发明的丝锭外观缺陷检测方法，丝车沿检测轨道行驶，检测前从检测轨道的一端驶入，全部丝锭检测后从检测轨道的另一端驶出，丝车流水式行驶路线，摒弃了现有技术中回转式行驶路线，利于提高图像采集效率和节约检测工艺流转空间，检测轨道上可同时排列多个丝车等待检测，提高了检测效率；横移框架带动抓取组件移动抓取和放回丝锭，避让框架上的第二检测模块能够避让抓取组件的移动，进而无需额外设置机械手和滚线筒，实现丝锭按列按序检测，通过控制横移框架和第二检测模块可以得到高效率图像采集和提高丝锭检测效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的丝锭外观缺陷检测设备的整体结构示意图；
图2是本发明实施例提供的丝锭外观缺陷检测设备中横移框架的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的丝锭外观缺陷检测设备中横移框架上抓取组件的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的丝锭外观缺陷检测设备中固定框架的结构示意图；
图5是图4中A区域放大结构示意图；
图6是本发明实施例提供的丝锭外观缺陷检测设备中避让框架的结构示意图；
图7是图6中B区域放大结构示意图；
图8是本发明实施例提供的丝锭外观缺陷检测方法流程图。
图中：
1、检测轨道；11、丝车；12、丝锭；121、纸管；
2、检测装置；21、横移框架；211、抓取组件；2111、驱动件；2112、卡盘；2113、水平旋转轴；2114、卡爪；22、固定框架；23、避让框架；24、第一检测模块；241、第一图像采集单元；242、第一面光源；2421、竖向光源；243、第二图像采集单元；244、第一线光源；25、第二检测模块；251、第三图像采集单元；252、第二面光源；253、第四图像采集单元；254、第二线光源；
3、底板；31、导轨。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
如图1所示，本发明提供一种丝锭外观缺陷检测设备和检测方法，主要涉及对丝锭12的外观进行图像采集（也称取图），包括对丝锭12的内侧面、外侧面和圆周面的图像采集，以及对纸管121的内端面和外端面的图像采集，进而可以实现对丝锭12的外侧面、内侧面和圆周面，以及纸管121的内端面和外端面的外观缺陷的检测，具有检测设备占用空间小、检测路线合理和检测效率高的优点。
如图1所示，本发明首先提供一种丝锭外观缺陷检测设备，包括检测轨道1和检测装置2，检测轨道1沿第一方向（图1中X向）设置，丝车11能够从检测轨道1的一端驶入，并从另一端驶出，丝车11上装有丝锭12；本实施例中，丝车11的两侧面均设有多排多列丝锭12。检测装置2沿第二方向（图1中Y向）设置在检测轨道1的侧方，当丝车11沿检测轨道1运行至正对检测装置2的检测位时，检测装置2能够对丝车11上的丝锭12进行图像采集；第二方向Y和第一方向X均沿水平方向且相互垂直；其中，检测装置2包括横移框架21、固定框架22和避让框架23，横移框架21设于检测轨道1的侧方，横移框架21上设有抓取组件211，横移框架21能够沿第二方向移动以带动抓取组件211从丝车11上抓取丝锭12进行检测或将丝锭12放回丝车11，然后回到初始位等待下一列丝锭12到达。固定框架22固定设置在检测轨道1的侧方，固定框架22上沿Z向设有多个检测位，每个检测位均设有第一检测模块24，第一检测模块24用于对丝锭12的外侧面和圆周面、纸管121的外端面进行图像采集；避让框架23设于固定框架22和检测轨道1之间，避让框架23上设有第二检测模块25，第二检测模块25能够沿第一方向移动以避让或正对检测位，第二检测模块25用于对丝锭12的内侧面和纸管121的内端面进行图像采集。
如图1所示，检测装置2上沿高度方向(Z向)设置多个检测位，本实施例以三个为例，可以对具有三排多列排布丝锭12的丝车11逐列进行取图检测。本发明的丝锭外观缺陷检测设备，检测装置2设置在检测轨道1的侧方，检测装置2设有两个时，两个检测装置2沿第二方向分设于检测轨道1的两侧并能够同时同步对丝车11上的两侧对应列的丝锭12进行外观缺陷检测取图，进而能够提高取图检测效率。
本实施例中，丝车11在一次行走通过检测轨道1过程中，检测装置2逐列完成丝锭12的取图检测，且丝车11在检测后无需原路退回，从检测轨道1的一端驶入，另一端驶离，检测路线合理优化，实现了流水线取图作业，利于提高丝锭12取图效率和检测效率，且检测装置结构紧凑，占地空间小，布置灵活。本发明的检测装置2不需要单独配置机械手和滚筒线，避让框架23上的第二检测模块25具有避让横移框架21上的抓取组件211移动的功能，实现抓取和检测的合理布局和设计，利于节约丝锭12行程，简化结构设置，减少检测装置布置空间，进而大大降低制造成本，符合车间对生产节奏的要求。
进一步地，本实施例中，横移框架21采用框架结构，通过设置在底板3上的导轨31配合驱动机构实现沿第二方向的滑动控制。固定框架22固定在底板3上并位于横移框架21内，以便于抓取组件211抓取的丝锭12能够与检测位的第一检测模块24相对应配合。避让框架23设置在固定框架22沿第一方向的任意一侧，避让框架23上的第二检测模块25能够沿第一方向运动以实现避让抓取组件211和正对检测位的移动调节。其中，避让框架23可以固定在底板3上，也可以采用滑动连接于底板3的连接方式，滑动方向沿第一方向，进而使得避让框架23带动第二检测模块25运动实现快速避让抓取组件211和与检测位的对正。避让框架23上设有若干个第二检测模块25，且避让框架23的避让动作可以通过两种方式实现，一是若干个第二检测模块25整体移动，二是若干个第二检测模块25各自单独移动。
可选地，第一检测模块24包括第一图像采集单元241、第一面光源242、第二图像采集单元243和第一线光源244，第一图像采集单元241设有两个，两个第一图像采集单元241分别正对丝锭12的外侧面和圆周面设置，并分别用于采集丝锭12的外侧面图像和圆周面图像；第一面光源242设有两组，每组第一面光源242包括至少两个第一面光源242，每组两个第一面光源242分设于第一图像采集单元241的上下两侧并分别同时照射丝锭12的外侧面和圆周面；第二图像采集单元243斜对丝锭12的外侧面，用于采集纸管121的外端面图像；第一线光源244斜对丝锭12的外侧面并与外侧面呈一定角度，第一线光源244用于照射丝锭12的外侧面，对突出毛丝和凹坑类缺陷进行检测。
如图4和图5所示，图中表示出了第一图像采集单元241和第二图像采集单元243的照射辐射范围，以及第一线光源244的光线出射方向，如图5，两个第一图像采集单元241分别设置在固定框架22上并能够正对丝锭12的外侧面和圆周面进行图像采集，对于丝锭12，朝向丝车11的一侧为内侧面，朝向检测装置2的一侧为外侧面，纸管121同样具有相应的外端面和内端面。抓取组件211带动丝锭12转动，第一图像采集单元241对丝锭12的圆周面和外侧面分别拍摄多张图片以便于进行外观缺陷检测。正对圆周面的第一图像采集单元241的上下两侧分别设有一个第一面光源242，两个第一面光源242沿丝锭12的圆周面的切线方向，照射面积大，视野明亮，便于得到清晰的图片。正对外侧面的第一图像采集单元241的上下两侧分别设有一个第一面光源242，两个第一面光源242的照射方向分别斜向下和斜向上照射丝锭12的外侧面。为了更好的图片效果，正对外侧面的第一图像采集单元241的一侧还设有竖直方向（Z向）的竖向光源2421，如图5，竖向光源2421为面光源，竖向光源2421的出射光线正对丝锭12的外侧面设置，并与两个第一面光源242的视野具有重合，具有补光的作用。一般地，竖向光源2421外径不小于丝锭12的外侧面的直径并正对丝锭12的外侧面设置以垂直照射丝锭12的外侧面和纸管121的外端面。第二图像采集单元243的拍照方向如图5所示，与丝锭12的外侧面沿水平方向呈夹角设置，用于采集纸管121的外端面图像。第一线光源244设置在第一图像采集单元241的上方并斜向下照射丝锭12的外侧面，具体地，第一线光源244斜向下照射丝锭12的外侧面，且在竖直方向上，第一线光源244与丝锭12的外侧面的夹角，小于第一面光源242与丝锭12的外侧面的夹角，以便于得到更清晰的缺陷特征值，便于第一图像采集单元241采集丝锭12的二次外侧面图像进行缺陷识别。
可选地，第一检测模块24通过滑动模组设置在固定框架22上，第一图像采集单元241、第二图像采集单元243、第一面光源242和第一线光源244分别滑动连接于固定框架22；具体地，第一图像采集单元241和第二图像采集单元243为相机，并分别通过滑动模组设置在固定框架22上以实现滑动连接，当丝锭12的外观尺寸发生变化时，第一图像采集单元241和第二图像采集单元243可以在一定范围内进行调节以便得到更好的拍照视野。第一面光源242和第一线光源244分别滑动连接于固定框架22，以便于调节照射方向和距离，满足图像采集对光源的需求。
可选地，第二检测模块25包括第三图像采集单元251、第二面光源252、第四图像采集单元253和第二线光源254，第三图像采集单元251能够正对丝锭12的内侧面以采集丝锭12的内侧面图像；第二面光源252设有两个，两个第二面光源252分别设于第三图像采集单元251的上下两侧并同时照射丝锭12的内侧面，两个第二面光源252沿竖直方向与丝锭12的内侧面呈夹角设置以斜向照射丝锭12的内侧面；第四图像采集单元253沿水平方向斜对丝锭12的内侧面，用于采集纸管121的内端面图像；第二线光源254沿竖直方向斜对丝锭12的内侧面并与内侧面呈一定角度照射丝锭12，第二线光源254用于在采集二次内侧面图像时照射丝锭12的内侧面。需要说明的是，第二检测模块25中，沿竖直方向，第二线光源254与丝锭12的内侧面的夹角小于第二面光源252与丝锭12的内侧面的夹角，使得第二线光源254具有更好的照射区域，便于二次取图的缺陷识别。
如图6和图7所示，避让框架23上沿竖直方向设有三组第二检测模块25，分别与固定框架22上的三组第一检测模块24相对应设置，能够同时对丝锭12的内侧面、外侧面和圆周面、纸管121的内端面和外端面进行多次图像采集。如图7，图像采集时，第三图像采集单元251需要正对丝锭12的内侧面，通过避让框架23整体移动实现第二检测模块25对正丝锭12的内侧面，或，第二检测模块25通过滑动模组设置在避让框架23上并通过单独相对于避让框架23的移动实现第二检测模块25对正丝锭12的内侧面，使得第三图像采集单元251能够沿第一方向移动以避让横移框架21和抓取组件211上抓取的丝锭12，防止抓取组件211每次抓取丝锭12或放回丝锭12的过程中与第二检测模块25发生碰撞或干涉，第二检测模块25能够在抓取组件211的移动运动过程中同步移动，以提高检测效率。两个第二面光源252分设于第三图像采集单元251的上下两侧并沿竖直方向斜对丝锭12的内侧面照射，具有较好的照射效果，从而保证第三图像采集单元251的取图效果。第四图像采集单元253的照射方向与丝锭12的内侧面之间在水平方向形成一定夹角，可以在第二面光源252的照射下采集纸管121的内端面图像。第二线光源254设置在第三图像采集单元251的上方并斜向下照射丝锭12的内侧面，以便形成二次内侧面图像，可以实现对丝锭12表面毛丝、圈丝、毛团类缺陷和一些凹凸特征类缺陷进行图像采集和检测。
本实施例中，第三图像采集单元251和第四图像采集单元253均为相机，第三图像采集单元251、第四图像采集单元253、第二面光源252和第二线光源254分别通过滑动模组连接于避让框架23，当丝锭12尺寸规格改变时，可以通过同时或分别调节第三图像采集单元251、第四图像采集单元253、第二面光源252和第二线光源254与丝锭12的检测面的距离实现最佳图像采集位置调整。本实施例中，第一面光源242、第二面光源252和竖向光源2421，可以采用条光源、环形光源或扇形光源替换，统称为面光源，第一线光源244和第二线光源254统称为线光源，均用于提供照明作用。检测过程中，面光源和线光源交替开启和关闭可以实现不同类别缺陷的高精度检测。
可选地，抓取组件211包括驱动件2111和卡盘2112，驱动件2111滑动设于横移框架21上，滑动方向为竖直方向，驱动件2111的输出端设有水平旋转轴2113；卡盘2112设于水平旋转轴2113上并能够与水平旋转轴2113同步转动；卡盘2112设有卡爪2114，卡爪2114能够深入丝锭12的纸管121内。
如图2和图3所示，三个卡爪2114收缩状态时伸入纸管121内并在张开时与纸管121内壁涨紧实现抓取。驱动件2111在抓取和放回丝锭12时，由于丝锭12的自重影响，驱动件2111在抓取丝锭12时，卡爪2114抓取涨紧后，先带动卡爪2114上移一段距离以克服丝锭12重力后再后退转移丝锭12；驱动件2111放回丝锭12时，驱动件2111带动卡爪2114下移至丝锭12稳定转移后再收缩卡爪2114放回丝锭12。驱动件2111可以驱动水平旋转轴2113转到，以满足检测需求。
根据本发明实施例提供的丝锭外观缺陷检测设备，本发明还提供一种丝锭外观缺陷检测方法，包括如下步骤：
S1，丝车11运载丝锭12从检测轨道1的一端驶入，行驶至第一列丝锭12与固定框架22上的检测位正对时停止；
S2，第二检测模块25沿第一方向正向移动以避让检测位的正前方；横移框架21带动抓取组件211沿第二方向朝向丝锭12正向移动使得抓取组件211能够抓取丝锭12；
S3，横移框架21反向移动使得抓取组件211带动丝锭12至检测位；第二检测模块25反向移动至正对检测位；
S4，丝锭12转动，固定框架22上的第一检测模块24和避让框架23上的第二检测模块25对丝锭12进行外观缺陷检测；
S5，检测完毕后，第二检测模块25正向移动以避让检测位的正前方，横移框架21正向移动并将丝锭12放回丝车11；需要说明的时，该步骤中，横移框架21将丝锭12放回丝车11后回到初始位置（即检测位），以便下一次抓取丝锭12。
S6，丝车11行驶至第二列丝锭12与检测位正对时停止，重复步骤S2-S5，直到丝车11上所有丝锭12检测完毕，丝车11从检测轨道1的另一端驶离。
本发明的丝锭外观缺陷检测方法中，丝车11沿检测轨道1行驶，检测前从检测轨道1的一端驶入，检测过程中逐列移动，检测后从检测轨道1的另一端驶出，丝车11流水式行驶路线而无掉头或退回，利于实现流水线作业，进而提高取图效率和节约检测工艺流转空间；横移框架21带动抓取组件211移动抓取和放回丝锭12，丝锭12运行路线短，避让框架23上第二检测模块25避让抓取组件211的移动，进而无需额外设置机械手和滚线筒，实现丝锭12按列按序检测，通过控制横移框架21和避让框架23上第二检测模块25的移动速度和时机，可以最短时间内实现二者同步移动到位，进而利于高效率取图和提高丝锭12检测效率。
可选地，步骤S4具体包括：
抓取组件211带动丝锭12转动，待丝锭12平稳运行后，第一面光源242和第二面光源252打开，第一线光源244和第二线光源254关闭；
第一图像采集单元241和第三图像采集单元251分别采集丝锭12的一次外侧面图像、圆周面图像和一次内侧面图像，第二图像采集单元243和第四图像采集单元253分别采集纸管121的外端面图像和内端面图像，进行一次外观缺陷检测；
切换光源，第一面光源242和第二面光源252关闭，第一线光源244和第二线光源254打开；
第一图像采集单元241和第三图像采集单元251分别采集丝锭12的二次外侧面图像和二次内侧面图像，进行二次外观缺陷检测；
丝锭12停止转动，图像采集结束。
需要说明的是，丝锭12在取图过程中持续转动，起步加速并平稳后再开始采集图像利于得到清晰的图像。面光源或线光源照射条件下，取图后等待200ms的时间用于切换光源（面光源和线光源的先后顺序可以变换，本实施例不做限定），通过控制面光源和线光源的交换照明工作，可以得到丝锭12的表面在不同光照条件下的图像，从而实现了多种类型缺陷在不同光照条件下的不同成像效果，扩大了检测范围，同时对丝锭12上的多种缺陷通过一次转动多次取图方式以进行外观缺陷检测。与现有技术中采用多工位分布，将同一丝锭12在多工位之间进行流转，不同工位用于采集同一丝锭12的不同类型缺陷的方法相比，本发明的检测效率高，检测精度高，满足对丝锭12的高质量检验需求。上述步骤S4中，可以根据需要，同时开启竖向光源2421。
可选地，步骤S2和步骤S3中，横移框架21和第二检测模块25同时移动。通过合理控制路线和速度，横移框架21的移动过程中即启动第二检测模块25的运动，在不发生位置干涉的前提下实现移动到位的效率的提高，进而利于提高丝锭12的整体检测效率。
可选地，横移框架21带动抓取组件211抓取丝锭时，抓取组件211插入丝锭12后先向上再后退以实现抓取；抓取组件211放回丝锭12时，抓取组件211先放回丝锭12再下降以实现丝锭12的放回到位。如此操作控制，利于克服丝锭12自身重力，降低安装误差，降低抓取和放回丝锭12的操作难度，提高安全性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.丝锭外观缺陷检测设备，其特征在于，包括：
检测轨道(1)，所述检测轨道(1)沿第一方向设置，丝车(11)能够从所述检测轨道(1)的一端驶入，并从另一端驶出，所述丝车(11)上装有丝锭(12)；
检测装置(2)，所述检测装置(2)沿第二方向设置在所述检测轨道(1)的侧方，当所述丝车(11)沿所述检测轨道(1)运行至正对所述检测装置(2)的检测位时，所述检测装置(2)能够对所述丝车(11)上的所述丝锭(12)进行图像采集；所述第二方向和所述第一方向均沿水平方向且相互垂直；
所述检测装置(2)包括：
横移框架(21)，所述横移框架(21)设于所述检测轨道(1)的侧方，所述横移框架(21)上设有抓取组件(211)，所述横移框架(21)能够沿所述第二方向移动以带动所述抓取组件(211)抓取或放回所述丝锭(12)，所述横移框架(21)通过设置在底板(3)上的导轨(31)配合驱动机构实现沿第二方向的滑动控制；
固定框架(22)，所述固定框架(22)固定设置在所述检测轨道(1)的侧方，所述固定框架(22)固定在所述底板(3)上并位于所述横移框架(21)内，所述固定框架(22)上设有多个所述检测位，每个所述检测位均设有第一检测模块(24)，所述第一检测模块(24)用于对所述丝锭(12)的外侧面和圆周面、纸管(121)的外端面进行图像采集；
避让框架(23)，所述避让框架(23)设于所述固定框架(22)和所述检测轨道(1)之间，所述避让框架(23)固定在所述底板(3)上，或滑动连接于所述底板(3)；所述避让框架(23)上设有第二检测模块(25)，当丝车(11)运载丝锭(12)从检测轨道(1)的一端驶入，行驶至第一列丝锭(12)与固定框架(22)上的检测位正对时停止，所述第二检测模块(25)能够沿所述第一方向正向移动以避让所述检测位，所述横移框架(21)沿所述第二方向正向移动以带动所述抓取组件(211)抓取所述丝锭(12)，并带动所述丝锭(12)至所述检测位，所述第二检测模块(25)沿所述第一方向反向移动以正对所述检测位，所述第二检测模块(25)用于对所述丝锭(12)的内侧面和所述纸管(121)的内端面进行图像采集，所述第二检测模块(25)正对所述检测位时与所述第一检测模块(24)同时对所述丝锭(12)进行图像采集。
2.根据权利要求1所述的丝锭外观缺陷检测设备，其特征在于，所述检测装置(2)设有两个，两个所述检测装置(2)沿所述第二方向分设于所述检测轨道(1)的两侧并能够同时对所述丝车(11)两侧的多列所述丝锭(12)进行外观缺陷检测。
3.根据权利要求1所述的丝锭外观缺陷检测设备，其特征在于，所述第一检测模块(24)包括：
第一图像采集单元(241)，所述第一图像采集单元(241)设有两个，两个所述第一图像采集单元(241)分别正对所述丝锭(12)的外侧面和圆周面设置，并分别用于采集所述丝锭(12)的外侧面图像和圆周面图像；
第一面光源(242)，所述第一面光源(242)设有多个，多个所述第一面光源(242)分别沿竖直方向斜对所述丝锭(12)的外侧面和圆周面以照射所述丝锭(12)的外侧面和圆周面；
第二图像采集单元(243)，所述第二图像采集单元(243)沿水平方向斜对所述丝锭(12)的外侧面，用于采集所述纸管(121)的外端面图像；
第一线光源(244)，所述第一线光源(244)沿竖直方向斜对所述丝锭(12)的外侧面，所述第一线光源(244)用于照射所述丝锭(12)的外侧面。
4.根据权利要求3所述的丝锭外观缺陷检测设备，其特征在于，所述第二检测模块(25)包括：
第三图像采集单元(251)，所述第三图像采集单元(251)能够正对所述丝锭(12)的内侧面以采集所述丝锭(12)的内侧面图像；
第二面光源(252)，所述第二面光源(252)设有多个，多个所述第二面光源(252)沿竖直方向斜对所述丝锭(12)的内侧面以照射所述丝锭(12)的内侧面；
第四图像采集单元(253)，所述第四图像采集单元(253)沿水平方向斜对所述丝锭(12)的内侧面，用于采集所述纸管(121)的内端面图像；
第二线光源(254)，所述第二线光源(254)沿竖直方向斜对所述丝锭(12)的内侧面，所述第二线光源(254)用于照射所述丝锭(12)的内侧面。
5.根据权利要求4所述的丝锭外观缺陷检测设备，其特征在于，所述第一图像采集单元(241)、所述第二图像采集单元(243)、所述第一面光源(242)和所述第一线光源(244)分别滑动连接于所述固定框架(22)；所述第三图像采集单元(251)、所述第四图像采集单元(253)、所述第二面光源(252)和所述第二线光源(254)分别滑动连接于所述避让框架(23)。
6.根据权利要求1所述的丝锭外观缺陷检测设备，其特征在于，所述抓取组件(211)包括：
驱动件(2111)，所述驱动件(2111)滑动设于所述横移框架(21)上，滑动方向为竖直方向，所述驱动件(2111)的输出端设有水平旋转轴(2113)；
卡盘(2112)，所述卡盘(2112)设于所述水平旋转轴(2113)上并能够随所述水平旋转轴(2113)转动；所述卡盘(2112)设有卡爪(2114)，所述卡爪(2114)能够深入所述丝锭(12)的所述纸管(121)内。
7.丝锭外观缺陷检测方法，其特征在于，应用权利要求1-6任一项所述的丝锭外观缺陷检测设备，所述丝锭外观缺陷检测方法包括如下步骤：
S1，丝车(11)运载丝锭(12)从检测轨道(1)的一端驶入，行驶至第一列丝锭(12)与固定框架(22)上的检测位正对时停止；
S2，第二检测模块(25)沿第一方向正向移动以避让所述检测位的正前方；横移框架(21)带动抓取组件(211)沿第二方向朝向所述丝锭(12)正向移动使得所述抓取组件(211)能够抓取所述丝锭(12)；
S3，横移框架(21)反向移动使得所述抓取组件(211)带动所述丝锭(12)至所述检测位；所述第二检测模块(25)反向移动至正对所述检测位；
S4，所述丝锭(12)转动，第一检测模块(24)和所述第二检测模块(25)对所述丝锭(12)进行外观缺陷检测；
S5，检测完毕后，所述第二检测模块(25)正向移动以避让所述检测位的正前方，所述横移框架(21)正向移动并将所述丝锭(12)放回所述丝车(11)；
S6，所述丝车(11)行驶至第二列丝锭(12)与所述检测位正对时停止，重复步骤S2-S5，直到所述丝车(11)上所有所述丝锭(12)检测完毕，所述丝车(11)从所述检测轨道(1)的另一端驶离。
8.根据权利要求7所述的丝锭外观缺陷检测方法，其特征在于，步骤S4具体包括：
所述抓取组件(211)带动所述丝锭(12)转动，当面光源开启，线光源关闭时，第一图像采集单元(241)和第三图像采集单元(251)分别采集所述丝锭(12)的一次外侧面图像、圆周面图像和一次内侧面图像，第二图像采集单元(243)和第四图像采集单元(253)分别采集纸管(121)的外端面图像和内端面图像，进行一次外观缺陷检测；
当所述线光源开启，所述面光源关闭时，所述第一图像采集单元(241)和所述第三图像采集单元(251)分别采集所述丝锭(12)的二次外侧面图像和二次内侧面图像，进行二次外观缺陷检测；
所述丝锭(12)停止转动，图像采集结束。
9.根据权利要求7所述的丝锭外观缺陷检测方法，其特征在于，步骤S2和步骤S3中，所述横移框架(21)和所述第二检测模块(25)同时移动。
10.根据权利要求9所述的丝锭外观缺陷检测方法，其特征在于，所述横移框架(21)带动所述抓取组件(211)抓取所述丝锭(12)时，所述抓取组件(211)插入所述丝锭(12)后先向上再后退以实现抓取；所述抓取组件(211)放回所述丝锭(12)时，所述抓取组件(211)先放回丝锭(12)再下降以实现所述丝锭(12)的放回到位。
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