CN208297365U - 一种化纤丝饼外观自动检测系统 - Google Patents

Abstract

实用新型公开了一种化纤丝饼外观自动检测系统，包括旋转台、托盘和图像采集系统，所述旋转台为直角旋转台，在旋转台上设有多个托盘，用于放置丝饼；所述图像采集系统通过支架设在所述托盘的外侧，图像采集系统包括第一图像采集系统、第二图像采集系统、第三图像采集系统、第四图像采集系统、第五图像采集系统、第六图像采集系统和第七图像采集系统，所述图像采集系统通过导线连接有计算机，计算机通过导线连接有控制器，控制器通过导线与旋转台连接。本实用新型采用基于机器视觉的表面缺陷检测装置是一种有效的选择，机器视觉不仅可以提高检测检测速度，而且可以通过自动检测系统为工业材料的质量等级评定提供可信的参考数据，具有重要的意义。

Description

一种化纤丝饼外观自动检测系统

技术领域

本实用新型属于玻璃纤维自动检测设备技术领域，具体涉及一种化纤丝饼外观自动检测系统。

背景技术

化纤经过捻纱机后，形成纱线，进一步经缠绕而形成丝饼，一个完整的丝饼需要经过去皮、外观检测、包装等环节，才能够出厂。

目前丝饼外观检测，在我国丝饼行业都是以人工的检测方式来完成，人工检测有很多弊端，比如工作强度大、漏检及误检率高，易受人的主观因素影响，而且人工成本过高，管理复杂，无法保证丝饼检测质量的稳定性，长时间的工作不仅无法保证检测精度及效率，还极大损害检测人员的视力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种化纤丝饼外观自动检测系统，主要针对目前丝饼检测大多以人工检测为主，存在人为主观因素过大导致检测稳定性的问题。另外纸管是丝饼卷芯，若纸管端口毛躁、吸湿变形，会使得丝束与纸管端壁摩擦，造成丝束张力不均，影响丝束后续再加工产品品质，所以除丝饼的纸管的破损程度也是丝饼检测中的一部分。

为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：一种化纤丝饼外观自动检测系统，包括旋转台、托盘和图像采集系统，所述旋转台为直角旋转台，在旋转台上设有托盘，托盘包括拖座和纸管，用于放置丝饼；所述图像采集系统通过支架设在所述丝饼及托盘的外侧，所述图像采集系统包括第一图像采集系统、第二图像采集系统、第三图像采集系统、第四图像采集系统、第五图像采集系统、第六图像采集系统和第七图像采集系统，所述图像采集系统通过导线连接有计算机，所述计算机通过导线连接有控制器，所述控制器通过导线与旋转台连接。

优选的，所述第一图像采集系统，第二图像采集系统，第三图像采集系统，第四图像采集系统和第五图像采集系统设置在所述旋转台的一边，第六图像采集系统和第七图像采集系统设置在所述旋转台的另一边。

优选的，所述第一图像采集系统包括第一面阵相机和碗状光源，第一图像采集系统设置在所述丝饼的上方，其中所述碗状光源位于所述第一面阵相机和丝饼之间，第一图像采集系统采集丝饼上表面图像；

所述第二图像采集系统包括第二面阵相机和第一定制光源，所述第一定制光源内设镜面反射结构，第二图像采集系统设置在所述丝饼的上方，其中所述第一定制光源位于所述第二面阵相机和丝饼之间，第二图像采集系统用于采集纸管外侧图像；

所述第三图像采集系统包括第三面阵相机和第二定制光源，所述第二定制光源内设镜面反射结构，第三图像采集系统设置在所述丝饼的上方，其中所述第二定制光源位于所述第三面阵相机和丝饼之间第三图像采集系统用于采集丝饼侧面图像及纸管的侧面图像。

优选的，所述第四图像采集系统包括第八面阵相机、第四面阵相机、第五面阵相机、第一平行光源、第二平行光源和第三平行光源，所述第八面阵相机内设远心镜头，所述第四面阵相机和第二平行光源配合设置为一组，所述第五面阵相机和第三平行光源配合设置为另一组，两组均设在托盘的侧面，且位于丝饼下方；

所述第八面阵相机和第一平行光源设置在所述丝饼的侧面；

第四图像采集系统设在丝饼及托盘的轴截面的一侧，用于采集丝饼下表面二分之一面积的图像和上、下表面二分之一面积的毛羽图像。

优选的，所述第五图像采集系统包括第九面阵相机、第十面阵相机、第四平行光源和第五平行光源，所述第九面阵相机和第十面阵相机均内设远心镜头，所述第九面阵相机和第十面阵相机设置在丝饼上方，且两者高度一致，所述第四平行光源和第五平行光源设置在所述托盘的侧面，且位于丝饼下方；

第五图像采集系统用于采集丝饼侧面二分之一面积的毛羽图像。

优选的，所述第六图像采集系统包括第十一面阵相机、第六面阵相机、第七面阵相机、第六平行光源、第七平行光源和第八平行光源，所述第十一面阵相机内设远心镜头，所述第七面阵相机和平行光源配合设置为一组，设置在所述托盘侧面，且位于丝饼下方；所述第六面阵相机和第八平行光源配合设置为另一组，设置在所述托盘侧面，且位于丝饼下方；所述第十一面阵相机和第六平行光源位于丝饼的侧面，其两者夹角为180度；

第六图像采集系统设在丝饼及托盘的轴截面的另一侧，用于采集丝饼下表面另外二分之一面积的图像和上、下表面另外二分之一面积的毛羽图像，第六图像采集系统与第四图像采集系统的位置相对应。

优选的，所述第七图像采集系统包括第十二面阵相机、第十三面阵相机、第九平行光源和第十平行光源，所述第十二面阵相机和第十三面阵相机均内设远心镜头，所述第十二面阵相机和第十三面阵相机位于丝饼上方，且两者高度一致；所述第九平行光源和第十平行光源位于托盘的侧面，且位于丝饼下方；

第七图像采集系统用于丝饼的侧面另外二分之一面积的毛羽图像。

优选的，所述碗状光源、第一定制光源、第二定制光源、第一平行光源、第二平行光源、第三平行光源、第四平行光源、第五平行光源、第六平行光源、第七平行光源、第八平行光源、第九平行光源和第十平行光源均为LED光源。

相对于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型利用自动检测技术，突破市场上关于丝饼检测技术的空白；

(2)本实用新型可以克服传统通过人工检测所带来的人为影响因素过大的弊端，人工检测影响检测结果稳定性，误检率及漏检率较高；

(3)本实用新型可以降低人力成本，便于管理；

(4)本实用新型结构简单、操作方便、设计合理、节约资源，并且环境友好。

附图说明

图1是本实用新型化纤丝饼外观自动检测系统的结构示意图；

图2是本实用新型化纤丝饼外观自动检测系统中丝饼和托座的结构示意图；

附图标记说明：

1-第一面阵相机，2-第二面阵相机，3-第三面阵相机，4-第八面阵相机，5- 第四面阵相机，6-第五面阵相机，7-第九面阵相机，8-第十面阵相机，9-第十一面阵相机，10-第六面阵相机，11-第七面阵相机，12-第十二面阵相机，13-第十三面阵相机，14-碗状光源，15-第一定制光源，16-第二定制光源，17-第一平行光源，18-第二平行光源，19-第三平行光源，20-第四平行光源，21-第五平行光源，22-第六平行光源，23-第七平行光源，24-第八平行光源，25-第九平行光源， 26-第十平行光源，27-丝饼，28-托盘，29-旋转台，30-计算机，31-控制器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例一

如图1-2所示，本实用新型公开了一种化纤丝饼外观自动检测系统，包括旋转台29、托盘28和图像采集系统，所述旋转台29为直角旋转台，在旋转台129 上设有托盘28，托盘包括拖座和纸管，用于放置丝饼27；所述图像采集系统通过支架设在所述丝饼27及托盘28的外侧，所述图像采集系统包括第一图像采集系统、第二图像采集系统、第三图像采集系统、第四图像采集系统、第五图像采集系统、第六图像采集系统和第七图像采集系统，所述图像采集系统通过导线连接有计算机30，所述计算机通过导线连接有控制器31，所述控制器通过导线与旋转台29连接。

如图1，优选的，所述第一图像采集系统，第二图像采集系统，第三图像采集系统，第四图像采集系统和第五图像采集系统设置在所述旋转台29的一边，用于采集丝饼及托盘二分之一面积的图像；第六图像采集系统和第七图像采集系统设置在所述旋转台29的另一边，用于采集丝饼及托盘另外二分之一面积的图像，采用直角旋转台比圆周旋转台更具有优势，便于安装，可大大减少设备成本。

如图1，优选的，所述第一图像采集系统包括第一面阵相机1和碗状光源14，第一图像采集系统设置在所述丝饼27的上方，其中所述碗状光源14位于所述第一面阵相机1和丝饼27之间，当托盘28及丝饼27处于第一图像采集系统的工位时，可采集到丝饼27上表面的图像；

所述第二图像采集系统包括第二面阵相机2和第一定制光源15，所述第一定制光源15内设镜面反射结构，第二图像采集系统设置在所述丝饼27的上方，其中所述第一定制光源15位于所述第二面阵相机2和丝饼27之间，当托盘28及丝饼 27处于第二图像采集系统的工位时，可采集到纸管外侧的图像；

所述第三图像采集系统包括第三面阵相机3和第二定制光源16，所述第二定制光源16内设镜面反射结构，第三图像采集系统设置在所述丝饼27的上方，其中所述第二定制光源16位于所述第三面阵相机3和丝饼27之间，当托盘28及丝饼 27处于第三图像采集系统的工位时，可采集到丝饼侧面图像及纸管侧面图像。

如图1，优选的，所述第四图像采集系统包括第八面阵相机4、第四面阵相机5、第五面阵相机6、第一平行光源17、第二平行光源18和第三平行光源19，所述第八面阵相机4内设远心镜头，所述第四面阵相机5和第二平行光源18配合设置为一组，所述第五面阵相机6和第三平行光源19配合设置为另一组，两组均设在托盘28的侧面，且位于丝饼27下方；

所述第八面阵相机4和第一平行光源17设置在所述丝饼27的侧面，第四图像采集系统设在丝饼及托盘的轴截面的一侧；当托盘28及丝饼27处于第四图像采集系统的工位时，可采集到丝饼27下表面二分之一面积的图像和上、下表面二分之一面积的毛羽图像。

如图1，优选的，所述第五图像采集系统包括第九面阵相机7、第十面阵相机8、第四平行光源20和第五平行光源21，所述第九面阵相机7和第十面阵相机8 均内设远心镜头，所述第九面阵相机7和第十面阵相机8设置在丝饼27上方，且两者高度一致，所述第四平行光源20和第五平行光源21设置在所述托盘28的侧面，且位于丝饼27下方；

当托盘28及丝饼27处于第五图像采集系统的工位时，可采集丝饼侧面二分之一面积的毛羽图像。

当完成前五个图像采集系统的图像采集后，也就是完成整个丝饼二分之一面积的图像采集，接着直角旋转台29转向另一边。

如图1，优选的，所述第六图像采集系统包括第十一面阵相机9、第六面阵相机10、第七面阵相机11、第六平行光源22、第七平行光源23和第八平行光源 24，所述第十一面阵相机9内设远心镜头，所述第七面阵相机11和第七平行光源 23配合设置为一组，设置在所述托盘28侧面，且位于丝饼27下方；所述第六面阵相机10和第八平行光源24配合设置为另一组，设置在所述托盘28侧面，且位于丝饼27下方；所述第十一面阵相机9和第六平行光源22位于丝饼27的侧面，其两者夹角为180度；

第六图像采集系统设在丝饼及托盘的轴截面的另一侧，当托盘28及丝饼27 处于第六图像采集系统的工位时，可采集到丝饼27下表面另外二分之一面积的图像和上、下表面另外二分之一面积的毛羽图像，第六图像采集系统与第四图像采集系统的位置相对应。

如图1，优选的，所述第七图像采集系统包括第十二面阵相机12、第十三面阵相机13、第九平行光源25和第十平行光源26，所述第十二面阵相机12和第十三面阵相机13均内设远心镜头，所述第十二面阵相机12和第十三面阵相机13位于丝饼27上方，且两者高度一致；所述第九平行光源25和第十平行光源26位于托盘28的侧面，且位于丝饼27下方；

当托盘28及丝饼27处于第七图像采集系统的工位时，可采集到丝饼的侧面另外二分之一面积的毛羽图像。

如图1，优选的，所述碗状光源14、第一定制光源15、第二定制光源16、第一平行光源17、第二平行光源18、第三平行光源19、第四平行光源20、第五平行光源21、第六平行光源22、第七平行光源23、第八平行光源24、第九平行光源25和第十平行光源26均为LED光源。

实施例二

如图1所示，本实用新型化纤丝饼外观自动检测系统在循环工作过程中，多个托座28及丝饼27可以同时放置在不同的工位下，即不同的图像采集系统下，旋转台29接受控制器31的指令，当图像采集系统完成采集后即可发送指令到计算机30，从而计算机30向控制器31下达传动的指令，旋转台29向下一个工位进行位移。只要在七个图像采集系统下都完成了采集工作，即可取下丝饼，替换新的待检测的丝饼。

本实用新型的工作原理如下：

工作时，丝饼27放置于托座28上，图像采集系统通过导线连接有计算机30，计算机30通过导线连接有控制器31，控制器31通过导线与旋转台29连接，当每一个工位检测完成时，控制器31会控制旋转台29传动，带动托座28上的丝饼27 进入下一个工位。在旋转台29的运动下，依次经过各个工位，经过第一图像采集系统所在的第一个工位时，可以被采集到丝饼27上表面的图像；经过第二图像采集系统的第二个工位时，可以被采集到纸管外侧的图像；经过第三图像采集系统的第三个工位时，可以被采集到丝饼27侧面图像及纸管侧面图像；经过第四图像采集系统的第四个工位时，可以被采集到丝饼27下表面二分之一面积的图像和上、下表面二分之一面积的毛羽图像；经过第五图像采集系统的第五个工位时，可以被采集到丝饼27侧面二分之一面积的毛羽图像；此时丝饼27已经移动至旋转台29一边的边缘，已经检测完丝饼27一半的面积，接下来旋转台 29转过90度，进入直角旋转台29另一边，经过第六图像采集系统的第六个工位时，可以被采集到丝饼27下表面另外二分之一面积的图像和上、下表面另外二分之一面积的毛羽图像；经过第七图像采集系统的第七个工位时，可以被采集到丝饼27的侧面另外二分之一面积的毛羽图像；

经过七个图像采集系统后，整个丝饼27的外观信息被采集完成。

本实用新型用自动化设备替代人工检测，既能提高检测稳定性，又能解放人力，提高工作效率。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (8)

1.一种化纤丝饼外观自动检测系统，其特征在于：包括旋转台(29)、托盘(28)和图像采集系统，所述旋转台(29)为直角旋转台，在旋转台(29)上设有托盘(28)，托盘(28)包括拖座和纸管，用于放置丝饼(27)；所述图像采集系统通过支架设在所述丝饼(27)及托盘(28)的外侧，所述图像采集系统包括第一图像采集系统、第二图像采集系统、第三图像采集系统、第四图像采集系统、第五图像采集系统、第六图像采集系统和第七图像采集系统，所述图像采集系统通过导线连接有计算机(30)，所述计算机通过导线连接有控制器(31)，所述控制器通过导线与旋转台(29)连接。

2.根据权利要求1所述的一种化纤丝饼外观自动检测系统，其特征在于：所述第一图像采集系统，第二图像采集系统，第三图像采集系统，第四图像采集系统和第五图像采集系统设置在所述旋转台(29)的一边，第六图像采集系统和第七图像采集系统设置在所述旋转台(29)的另一边。

3.根据权利要求2所述的一种化纤丝饼外观自动检测系统，其特征在于：所述第一图像采集系统包括第一面阵相机(1)和碗状光源(14)，第一图像采集系统设置在丝饼(27)的上方，其中所述碗状光源(14)位于所述第一面阵相机(1)和丝饼(27)之间，第一图像采集系统采集丝饼(27)上表面图像；

所述第二图像采集系统包括第二面阵相机(2)和第一定制光源(15)，所述第一定制光源(15)内设镜面反射结构，第二图像采集系统设置在丝饼(27)的上方，其中所述第一定制光源(15)位于所述第二面阵相机(2)和丝饼(27)之间，第二图像采集系统用于采集纸管外侧图像；

所述第三图像采集系统包括第三面阵相机(3)和第二定制光源(16)，所述第二定制光源(16)内设镜面反射结构，第三图像采集系统设置在丝饼(27)的上方，其中所述第二定制光源(16)位于所述第三面阵相机(3)和丝饼(27) 之间，第三图像采集系统用于采集丝饼(27)侧面图像及纸管的侧面图像。

4.根据权利要求3所述的一种化纤丝饼外观自动检测系统，其特征在于：所述第四图像采集系统包括第八面阵相机(4)、第四面阵相机(5)、第五面阵相机(6)、第一平行光源(17)、第二平行光源(18)和第三平行光源(19)，所述第八面阵相机(4)内设远心镜头，所述第四面阵相机(5)和第二平行光源(18)配合设置为一组，所述第五面阵相机(6)和第三平行光源(19)配合设置为另一组，两组均设在托盘(28)的侧面，且位于丝饼(27)下方；

所述第八面阵相机(4)和第一平行光源(17)设置在所述丝饼(27)的侧面，第四图像采集系统设在丝饼(27)及托盘(28)的轴截面的一侧，用于采集丝饼(27)下表面二分之一面积的图像和丝饼(27)上、下表面二分之一面积的毛羽图像。

5.根据权利要求4所述的一种化纤丝饼外观自动检测系统，其特征在于：所述第五图像采集系统包括第九面阵相机(7)、第十面阵相机(8)、第四平行光源(20)和第五平行光源(21)，所述第九面阵相机(7)和第十面阵相机(8)均内设远心镜头，所述第九面阵相机(7)和第十面阵相机(8)设置在丝饼(27)上方，且两者高度一致，所述第四平行光源(20)和第五平行光源(21)设置在所述托盘(28)的侧面，且位于丝饼(27)下方；

第五图像采集系统用于采集丝饼(27)及托盘(28)侧面二分之一面积的毛羽图像。

6.根据权利要求5所述的一种化纤丝饼外观自动检测系统，其特征在于：所述第六图像采集系统包括第十一面阵相机(9)、第六面阵相机(10)、第七面阵相机(11)、第六平行光源(22)、第七平行光源(23)和第八平行光源(24)，所述第十一面阵相机(9)内设远心镜头，所述第七面阵相机(11)和平行光源(23) 配合设置为一组，设置在所述托盘(28)侧面，且位于丝饼(27)下方；所述第六面阵相机(10)和第八平行光源(24)配合设置为另一组，设置在所述托盘(28)侧面，且位于丝饼(27)下方；所述第十一面阵相机(9)和第六平行光源(22)位于丝饼(27)的侧面，其两者夹角为180度；

第六图像采集系统设在丝饼(27)及托盘(28)的轴截面的另一侧，用于采集丝饼(27)下表面另外二分之一面积的图像和上、下表面另外二分之一面积的毛羽图像，第六图像采集系统与第四图像采集系统的位置相对应。

7.根据权利要求6所述的一种化纤丝饼外观自动检测系统，其特征在于：所述第七图像采集系统包括第十二面阵相机(12)、第十三面阵相机(13)、第九平行光源(25)和第十平行光源(26)，所述第十二面阵相机(12)和第十三面阵相机(13)均内设远心镜头，所述第十二面阵相机(12)和第十三面阵相机(13)位于丝饼(27)上方，且两者高度一致；所述第九平行光源(25)和第十平行光源(26)位于托盘(28)的侧面，且位于丝饼(27)下方；

第七图像采集系统用于丝饼(27)的侧面剩下二分之一面积的毛羽图像。

8.根据权利要求7所述的一种化纤丝饼外观自动检测系统，其特征在于：所述碗状光源(14)、第一定制光源(15)、第二定制光源(16)、第一平行光源(17)、第二平行光源(18)、第三平行光源(19)、第四平行光源(20)、第五平行光源(21)、第六平行光源(22)、第七平行光源(23)、第八平行光源(24)、第九平行光源(25)和第十平行光源(26)均为LED光源。