CN211079719U - 集成于织机上的机器视觉验布系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成于织机上的机器视觉验布系统，其特征在于，包括用于与织布机连接固定的机架系统，用于采集织物的图像信息的数码摄像系统，织物上采集图像信息的位置为验布位置，用于标记疵点的标识系统，用于张紧织物的多根张紧辊，用于将张紧辊与机架系统连接的安装耳及用于控制数码摄像系统、标识系统、判断是否有瑕疵/瑕疵种类、处理/存储/传输数据的控制系统。本实用新型可以与织布机的主体及系统进行连接，并可针对现有的各类织布机进行改造，性价比高、工艺上机器视觉验布更容易实现，且检验精准，易于操作，并有利于缩短布的生产工艺流程。

Description

集成于织机上的机器视觉验布系统

技术领域

本实用新型涉及一种集成于织机上的在线机器视觉验布系统，用于在织布机织布的工序过程中同时完成布料瑕疵的检测并标识检测结果。

背景技术

通常，在织布机完成织布的工序之后，会在单独的验布环节采用人工抽检或单独的验布机来完成布料检测的工作。人工检测即用机械灯光或背光透射布料，通过检验人员用肉眼或手触等方式判别疵点，根据个人经验判别疵点的种类，对织物进行评分和评级。在纺织工艺自动化程度要求越来越高的情况下，人工验布极大限制了织布工艺流程的自动化程度。而且，依赖人工主观经验的判断阻碍了织物瑕疵检验工序的标准化。因此，这种检验人员劳动强度大、漏检和误检率高的检验方式，并不能满足市场需求。单独的验布机市场成熟产品依赖进口，成本高昂，由于瑕疵种类多、检验速度要求高，验布机产品研发难度较大。

目前，机器视觉技术日益成熟，软硬件产品不断丰富。将机器视觉系统或机器视觉产品(即图像摄取装置)应用于验布装置的案例比比皆是。通过工业用相机将检测目标转换成数字信号，再传递给图像处理系统，最后记录和判别检测结果，实现控制设备的动作。该过程在布料瑕疵的种类较多、检测速度和精度要求高时，不仅在控制算法上实现存在困难，同时对检测的设备要求较高，进而导致验布装置的成本居高不下。

织布机织布的速度(0.2米/分钟)相对于验布工序所要求的速度(500米/ 分钟)来说相差极大。而织布机上张紧辊间的布料为展平的状态，满足验布所需要求。因此，将验布装置安装在织布机上布料的张紧辊间，在布料从织口送出，在张紧辊间张紧传输时，验布装置检测布料是否有瑕疵并根据判断结果标记瑕疵类型和位置。不仅将验布与织布工艺缩减到一个工位上完成，减少了转运的时间和单独验布的空间，并且织布机较低的运转速度也可降低机器视觉系统软硬件的要求，进而控制成本。

中国实用新型专利CN 102242495A公开了一种织布机验布装置，包括电控箱、底座和验布器。梯形底座包含了送布滚筒和支撑横轴。验布器包含第一和第二验布棒，通过均匀分布在验布棒上的红外发射装置检验布匹瑕疵点。这种验布机虽然安装在织布机上，但验布器通过红外线的检测方式来检测瑕疵点，精度较低且识别的疵点种类较少，对于较厚的织物无法完成检测。再者，检测时并不针对瑕疵点进行位置的标记，增加了下一步工序的难度。

中国实用新型专利CN 102221559B公开了一种基于机器视觉的织物疵点在线自动检测方法及其装置。包括了验布的工业摄像机、计算机及标记部分。该装置利用工业摄像机将实时拍摄的织物图像传输给计算机于标准图像模板进行对比处理，并于标准特征参数比较，对检验发现的疵点进行分析和标记。该装置虽然替代了人工检测的方式，但仍然保留了单独的验布工序。当对验布效率要求高时，对工业用相机的采样频率及工控机计算的算法和速度要求较高。不仅在成本上难以控制，同时也对工控机计算的算法研究提出了更高的要求，难以快速满足市场需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能在现有的织布机上进行改造安装的在线机器视觉验布系统，该系统能有效提高验布效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了以下技术方案：

一种集成于织机上的机器视觉验布系统，其特征在于，包括：

用于与织布机连接固定的机架系统；

用于采集织物的图像信息的数码摄像系统，织物上采集图像信息的位置为验布位置；

用于标记疵点的标识系统；

用于张紧织物的多根张紧辊；

用于将张紧辊与机架系统连接的安装耳；

用于控制数码摄像系统、标识系统、判断是否有瑕疵/瑕疵种类、处理/存储/ 传输数据的控制系统。

优选地，上述系统还包括用于照亮验布位置的光源系统，光源系统射至织物上的光线不与其它部件干涉产生阴影；光源系统与控制系统连接。

优选地，所述光源系统为单独光源或组合光源。组合光源检测时，可以利用不同光源拍摄同一位置布料，检测出更多类型的瑕疵。

优选地，上述系统还包括用于收集验布后的织物的卷绕辊。

优选地，所述数码摄像系统包括一对线阵相机，两个线阵相机同一节点所采集的图像信息分别位于织物同一传输位置的宽幅两侧。

优选地，所述织物保持移动、作有规律的间歇停顿或在经过数码摄像系统时停顿，便于数码摄像系统拍摄织物，检测是否有瑕疵并判断瑕疵种类。

优选地，将两个所述线阵相机中的线阵相机一、线阵相机二套于丝杠一上，电机通过联轴器连接丝杠一。

更优选地，所述线阵相机一与线阵相机二之间的间隔距离为织物宽幅的 1/3～1/2。

优选地，所述标识系统包括用于标签纸储存、供给及粘贴的贴标机构，用于驱动贴标机构运动至指定位置的丝杠二，固定于驱动贴标机构上的齿轮一，与齿轮一相啮合的齿轮二，用于限制贴标机构摆动角度的限位凸台与配重块，用于固定贴标机构至机架系统的贴标机构机架。

本实用新型将单独的验布工艺环节提前，与织布工艺结合。降低验布系统成本、提高验布的覆盖率，有良好的应用前景。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、将人工检测的验布工序缩减，使织布与验布工序合二为一，缩短了工艺流程；

2、避免单独的验布机自动检测时由于检测速度高引起的对检测设备精度和速度的要求，降低检测设备成本；

3、由于织布的速度相对于单独验布机的速度低很多，因此验布检测的速度要求也大幅下降，检测的算法复杂程度可相对提高，由此提高了瑕疵的检出率；

4、降低检测的速度后，可在检测时用不同光源的组合对布料的同一位置拍摄多张照片，检测出更多类型的瑕疵；

5、由于成本降低，可满足在每台织布机上配置相应的验布系统，其检测得到的数据信息也可用于织布机生产线的智能化升级。

附图说明

图1为实施例1提供的机器视觉验布系统的结构示意图；

图2为实施例1安装结构的示意图；

图3为实施例1使用时验布位置的示意图；

图4为本实用新型在织布过程自动验布的流程图；

图5为实施例2相机安装结构及工作示意图；

图6为实施例3提供的贴标签结构示意图；

图7为实施例3提供的贴标签机构的工作过程示意图。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例1

如图1-3所示，为本实施例提供的一种集成于织机上的机器视觉验布系统，其包括：

用于与织布机8连接固定的机架系统1；

用于采集织物7的图像信息的数码摄像系统2，织物7上采集图像信息的位置为验布位置71；

用于标记疵点的标识系统4；

用于张紧织物7的两根张紧辊(为分别位于经过数码摄像系统2前的织物7 处的张紧辊一62、经过标识系统4后的张紧辊二61，张紧辊一62通过两端的安装耳一52、安装耳二54与机架系统1连接，张紧辊二61通过两端的安装耳三 51、安装耳四53与机架系统1连接)；

用于照亮验布位置71的光源系统3，光源系统3射至织物7上的光线不与其它部件干涉产生阴影；

用于收集验布后的织物7的卷绕辊63；

用于控制数码摄像系统2、标识系统4、光源系统3、判断是否有瑕疵/瑕疵种类、处理/存储/传输数据的控制系统9。

所述光源系统3为单独光源或组合光源。

所述数码摄像系统2包括一对线阵相机，两个线阵相机(即线阵相机一21、线阵相机二22)同一节点所采集的图像信息分别位于织物7同一传输位置的宽幅两侧。两个线阵相机间隔的距离根据布料的宽度设置，其数量也可根据具体幅面宽度进行调整。线阵相机与织物7的垂直距离根据织物7的类型及相机的具体参数确定。

所述织物7保持移动、作有规律的间歇停顿或在经过数码摄像系统2时停顿。

上述系统使用过程如图4所示，将其安装在织布机8的织口处，织物7从织口运动至两根张紧辊间时，由机器视觉验布系统对其进行自动检测，识别疵点及其种类，随后由标识系统4在布料边缘标记疵点位置72处喷绘相应的标记。验布后的织物7继续运动至卷绕辊63处卷绕成完整织物卷装。

光源系统3为单独光源，其固定在机架系统1上，以使光线位于线阵相机采集范围，且不可与线阵相机干涉产生阴影。根据织布机8织物的运动方向，标识系统4位于光源系统3之后，标识系统4与线阵相机之间的距离满足线阵相机在织物7运动至验布位置71时，采集信号、判断并计算，然后控制标识系统动作，此时织物疵点处刚好运动至标记疵点位置72。

标识系统4在收到控制系统信号后，根据不同类型的疵点在织物7的边缘处进行标记。三个喷头分别可喷不同颜色，根据瑕疵种类，控制喷头动作，用三种颜色的组合方式可标记不同类型的瑕疵。采用的墨水为可擦洗染料，即在修复后可将墨迹清洗干净，或待墨迹静置一段时间(10天左右)后墨迹自动消退，不会对织物7的后续工艺造成影响。

实施例2

如图5所示，本实施例与实施例1不同之处在于，布料幅面较宽时，将线阵相机一21、线阵相机二22套于丝杠一2-3上，可沿丝杠一2-3轴向作往复运动。电机2-1通过联轴器2-2带动丝杠一2-3转动，实现线阵相机一21、线阵相机二 22沿张紧辊的轴向进行往复运动，在移动过程中采集布料的图像，由此可保证在检测完整布料的同时减少采集图像所需的线阵相机数量。在安装时，线阵相机一21、线阵相机二22间隔一定的距离，一般为布料宽度的1/3～1/2。

实施例3

如图6、7所示，本实施例与实施例1不同之处在于，标识系统4采用贴标签、针刺标记的方式标记疵点类型和位置。标记疵点类型和位置的贴标签装置包括用于标签纸储存、供给及粘贴的贴标机构4-4，用于驱动贴标机构4-4运动至指定位置的丝杠二4-3(由外置电机驱动)，固定于贴标机构4-4上用于驱动其转动的齿轮一4-2，与齿轮一4-2相啮合的齿轮二4-1，用于固定齿轮二4-1的齿轮轴4-7，用于限制贴标机构4-4摆动角度的限位凸台4-5与配重块4-8，用于固定贴标机构4-4至机架系统1的贴标机构机架4-6。

贴标签的具体动作如下：

当数码摄像系统2检测到织物瑕疵时，控制系统发出贴标签的信号，贴标机构4-4由丝杠二4-3带动移动至织物7边沿位置，齿轮轴4-7转动，带动齿轮二 4-1及与其啮合的齿轮一4-2，随之驱动贴标机构4-4转动一个角度，将标签4-9 贴于织物上7。限位凸台4-5与配重块4-8用于限制贴标机构4-4刚好将标签4-9 粘贴在运动的布料上。

实施例4

本实施例与实施例1不同之处在于，标识系统4仅在系统中记录布料瑕疵的种类及位置，不直接在布料上进行标记；标识系统4在系统中储存布料卷装所有瑕疵种类、位置及质量信息，供下一步工艺控制系统直接读取，或人工识别，完成后续工艺。

Claims (9)

1.一种集成于织机上的机器视觉验布系统，其特征在于，包括：

用于与织布机(8)连接固定的机架系统(1)；

用于采集织物(7)的图像信息的数码摄像系统(2)，织物(7)上采集图像信息的位置为验布位置(71)；

用于标记疵点的标识系统(4)；

用于张紧织物(7)的多根张紧辊；

用于将张紧辊与机架系统(1)连接的安装耳；

用于控制数码摄像系统(2)、标识系统(4)、判断是否有瑕疵/瑕疵种类、处理/存储/传输数据的控制系统(9)。

2.如权利要求1所述的集成于织机上的机器视觉验布系统，其特征在于，还包括用于照亮验布位置(71)的光源系统(3)，光源系统(3)射至织物(7)上的光线不与其它部件干涉产生阴影；光源系统(3)与控制系统(9)连接。

3.如权利要求2所述的集成于织机上的机器视觉验布系统，其特征在于，所述光源系统(3)为单独光源或组合光源。

4.如权利要求1所述的集成于织机上的机器视觉验布系统，其特征在于，还包括用于收集验布后的织物(7)的卷绕辊(63)。

5.如权利要求1所述的集成于织机上的机器视觉验布系统，其特征在于，所述数码摄像系统(2)包括一对线阵相机，两个线阵相机同一节点所采集的图像信息分别位于织物(7)同一传输位置的宽幅两侧。

6.如权利要求1所述的集成于织机上的机器视觉验布系统，其特征在于，所述织物(7)保持移动、作有规律的间歇停顿或在经过数码摄像系统(2)时停顿。

7.如权利要求5所述的集成于织机上的机器视觉验布系统，其特征在于，将两个所述线阵相机中的线阵相机一(21)、线阵相机二(22)套于丝杠一(2-3)上，电机(2-1)通过联轴器(2-2)连接丝杠一(2-3)。

8.如权利要求7所述的集成于织机上的机器视觉验布系统，其特征在于，所述线阵相机一(21)与线阵相机二(22)之间的间隔距离为织物(7)宽幅的1/3～1/2。

9.如权利要求1所述的集成于织机上的机器视觉验布系统，其特征在于，所述标识系统(4)包括用于标签纸储存、供给及粘贴的贴标机构(4-4)，用于驱动贴标机构(4-4)运动至指定位置的丝杠二(4-3)，固定于驱动贴标机构(4-4)上的齿轮一(4-2)，与齿轮一(4-2)相啮合的齿轮二(4-1)，用于限制贴标机构(4-4)摆动角度的限位凸台(4-5)与配重块(4-8)，用于固定贴标机构(4-4)至机架系统(1)的贴标机构机架(4-6)。

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