IT202300005847A1

IT202300005847A1 - Sistema di acquisizione di immagini in continuo di un filo in fase di roccatura

Info

Publication number: IT202300005847A1
Application number: IT102023000005847A
Authority: IT
Inventors: Fabio D'agnolo; Riccardo Sala
Original assignee: Savio Macch Tessili Spa
Priority date: 2023-03-28
Filing date: 2023-03-28
Publication date: 2024-09-28
Also published as: CN118736175A; EP4439452A1

Description

DESCRIZIONE

CAMPO DI APPLICAZIONE

[0001] La presente invenzione riguarda un sistema di acquisizione di immagini in continuo di un filo in fase di roccatura.

STATO DELLA TECNICA

[0002] Come ? noto, la conoscenza della velocit? di roccatura di un filato rappresenta un parametro di fondamentale importanza per la gestione di una macchina tessile, come il monitoraggio della sua produttivit?, il calcolo della metratura di filo elaborato e la valutazione d?accuratezza delle misure di stribbiatura.

[0003] Tipicamente, le velocit? medie del processo di roccatura di un filato possono variare tra 20 m/s e 30 m/s; inoltre, a causa della forma dei cilindri guidafilo, si possono avere fluttuazioni di velocit? fino a ? 20% in tempi estremamente brevi (dell?ordine di qualche millisecondo), sottoponendo cos? il filato ad accelerazioni istantanee molto elevate. Ne consegue che, a causa dell?inerzia dei componenti in gioco e della necessit? di accelerare/frenare con estrema rapidit?, diventa praticamente impossibile acquisire la velocit? istantanea del filato mediante un sistema puramente meccanico.

[0004] Sul mercato esistono sistemi di rilevamento a laser che misurano la velocit? del filato in corsa sfruttando l?effetto Doppler, ma risultano particolarmente svantaggiosi perch?, per poter operare con successo, necessitano che la posizione del filo sia fissa e stabile nel tempo, contrariamente alle continue vibrazioni cui esso ? soggetto durante il processo di roccatura, rendendo di fatto impossibile una misurazione della velocit? istantanea. Inoltre, tali dispositivi sono estremamente costosi, oltre che molto delicati in fase di utilizzo.

PRESENTAZIONE DELL'INVENZIONE

[0005] ? quindi sentita l?esigenza di risolvere gli inconvenienti e limitazioni citati in riferimento all?arte nota.

[0006] Tali esigenze sono soddisfatte da un sistema di acquisizione di immagini in continuo di un filo in fase di roccatura in accordo con la rivendicazione 1.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI

[0007] Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui:

[0008] la figura 1 rappresenta una vista schematica di un sistema di acquisizione di immagini in continuo di un filato tessile in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;

[0009] la figura 2 rappresenta una vista schematica di un sistema di acquisizione di immagini in continuo di un filato tessile in accordo con una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione;

[0010] la figura 3 rappresenta una vista schematica di un sistema di acquisizione di immagini in continuo di un filato tessile in accordo con una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione;

[0011] la figura 4 rappresenta una vista schematica di un sistema di acquisizione di immagini in continuo di un filato tessile in accordo con una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione.

[0012] Gli elementi o parti di elementi in comune tra le forme di realizzazione descritte nel seguito saranno indicati con medesimi riferimenti numerici.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

[0013] Con riferimento alle suddette figure, con 4 si ? globalmente indicato un sistema di acquisizione di immagini in continuo di filati 8 tessili.

[0014] ? da premettere che con il termine filo o monofilo o filo continuo si intende un unico filamento o bava continua (ad esempio nel caso della seta, fibre artificiali o sintetiche) mentre con il termine filato si intende l?insieme di fibrille di lunghezza variabile che vengono parallelizzate ed unite per torsione. Nel prosieguo si user? indistintamente l?uno o l?altro termine, intendendo che le applicazioni della presente invenzione non sono limitate all?una o all?altra tipologia.

[0015] Il sistema di acquisizione di immagini in continuo 4 di un filato 8 comprende almeno un sistema di visione 12 comprendente almeno una camera 16 atta a inquadrare un tratto 20 di detto filato 8 in corsa e a catturare una pluralit? di fotogrammi di detto tratto del filato 8 in corsa. Il filato 8 corre tipicamente lungo una direzione sostanzialmente rettilinea Y-Y.

[0016] Il sistema di acquisizione 4 comprende inoltre un?unit? di controllo 24, operativamente connessa al sistema di visione 12, configurata per identificare almeno una porzione identificativa di filato in almeno un primo di detti fotogrammi e per ricercare la ricorrenza di detta almeno una porzione identificativa di filato in almeno un secondo di detti fotogrammi. L?almeno un primo fotogramma viene catturato ad un istante di tempo t1 e l?almeno un secondo fotogramma viene catturato ad un istante di tempo t2 che segue temporalmente l?istante di tempo t1.

[0017] Vantaggiosamente, l?unit? di controllo 24 ? programmata per determinare la velocit? del filato 8 in funzione della posizione di detta almeno una porzione identificativa in detto almeno un primo fotogramma e in detto almeno un secondo fotogramma, e in funzione dell?intervallo temporale t2-t1 trascorso. Ovviamente detta velocit? viene calcolata tramite il rapporto tra la distanza percorsa dalla porzione identificativa tra il primo e il secondo fotogramma e il tempo t2-t1 intercorso tra il primo e il secondo fotogramma.

[0018] In accordo con una possibile forma di realizzazione, la porzione identificativa di filato comprende un?anomalia del filato.

[0019] Ad esempio, detta anomalia del filato pu? comprendere difetti e/o irregolarit? e/o peli e/o variazioni cromatiche e/o variazioni di torsione del filato.

[0020] In accordo con una possibile forma di realizzazione, l?unit? di controllo 24 ? configurata per determinare la metratura del filato 8 a partire dalla posizione di detta almeno una porzione identificativa in detto almeno un primo fotogramma e in detto almeno un secondo fotogramma.

[0021] In accordo con una possibile forma di realizzazione, l?unit? di controllo 24 ? configurata per elaborare detta almeno una porzione di filato mediante software di image processing.

[0022] Ad esempio, detta almeno una camera 16 ? munita di una frequenza di campionamento (frame rate) minore o uguale ad 1 kHz.

[0023] Preferibilmente, detta frequenza di campionamento (frame rate) della camera 16 ? costante.

[0024] In accordo con una possibile forma di realizzazione, la lunghezza del tratto 20 di filo 8 inquadrato dalla camera 16 in ciascun fotogramma ? maggiore o uguale a 20 mm: in questo modo ? possibile identificare un tratto 20 di filato 8 sufficientemente lungo per ottenere un?acquisizione completa ed accurata.

[0025] In accordo con una possibile forma di realizzazione, il numero di fotogrammi consecutivi che vengono elaborati dall?unit? di controllo 24 ? maggiore o uguale a 3 e minore o uguale a 7: si ? potuto verificare che tale range costituisce un buon compromesso in termini di tempi di calcolo e di costi del sistema di acquisizione 4.

[0026] In accordo con una possibile forma di realizzazione (figura 2), il sistema di visione 12 comprende almeno due specchi: tale dotazione migliora notevolmente l?acquisizione delle immagini del filato 8.

[0027] Preferibilmente, detti almeno due specchi 28,32 sono situati dal lato diametralmente opposto rispetto alla camera 16, rispetto al filato 8.

[0028] In accordo con una possibile forma di realizzazione, detta camera 16 e detti almeno due specchi 28,32 sono angolarmente equispaziati di un angolo ? pari a 120?: in questo modo si pu? acquisire l?immagine del filo 8 da tre diverse angolazioni. Tale configurazione risulta particolarmente vantaggiosa nel caso in cui il filo 8 ruoti attorno al suo asse parallelamente alla direzione rettilinea Y-Y e l?anomalia, spostandosi da un piano all?altro, diventi di fatto inutilizzabile per la misura di velocit? se inquadrata da un?unica angolazione.

[0029] In accordo con una possibile forma di realizzazione (figura 4), il sistema di visione 12 comprende almeno due camere 16 poste ad una distanza prefissata lungo la direzione Y-Y del filato e configurate per inquadrare detto tratto 20 di filato 8 in corsa e a catturare una pluralit? di fotogrammi di detto tratto 20 del filato 8 in corsa: in questo modo il campo di visione ? multidirezionale e l?acquisizione della geometria del filo 8 ? pi? completa.

[0030] Preferibilmente, dette almeno due camere 16 sono reciprocamente sincronizzate: in questo modo i relativi fotogrammi catturano esattamente la medesima porzione di filato 8 da angolazioni diverse.

[0031] In accordo con una possibile forma di realizzazione, il sistema di acquisizione 4 comprende almeno un illuminatore 36 (figura 3).

[0032] Preferibilmente, l?almeno una camera 16 e l?almeno un illuminatore 36 sono situati dal medesimo lato rispetto al filato 8. In tal modo ? possibile vedere il filo 8 vero e proprio, e non la sua ombra. Le stribbie della tecnica nota, infatti, vedono l?ombra del filo 8, ma grazie all?uso della camera 16 e dell?illuminatore 36 disposti dallo stesso lato, ? possibile vedere direttamente sul filato 8 le anomalie che l?ombra non mostrerebbe.

[0033] Vantaggiosamente, l?almeno un illuminatore 36 ? del tipo RGB e/o con spettro al di fuori dal campo del visibile. Tale configurazione pu? essere utilizzata per migliorare l?acquisizione delle immagini nel caso di filati 8 colorati e/o ritorti e/o elasticizzati (core yarn) e/o in presenza di materiale contaminante (es. fibre disperse di polipropilene).

[0034] Come si pu? apprezzare da quanto descritto, la presente invenzione consente di superare gli inconvenienti presentati nella tecnica nota.

[0035] In particolare, l'impiego della camera per il calcolo della velocit? del filato consente di ottenere notevoli vantaggi tecnici.

[0036] Innanzitutto, ? possibile vedere fisicamente i difetti del filo e caratterizzarli in maniera pi? completa rispetto ai tradizionali sistemi ottici a stribbia.

[0037] Inoltre, ? possibile vedere fisicamente le giunte, quindi il sistema pu? essere accoppiato a procedimenti predittivi di rottura del filo in corrispondenza delle medesime.

[0038] Inoltre, ? possibile conoscere la velocit? istantanea del filo e quindi calcolare la metratura della rocca con estrema accuratezza.

[0039] Inoltre, la conoscenza della velocit? istantanea di roccatura migliora l'efficacia dell'operazione di stribbiatura, perch? consente di correlare l'entit? del difetto alla velocit? del filo in quell'istante, e non ad una velocit? media come avviene nelle soluzioni della tecnica nota. Infatti, i difetti mutano in generale in funzione della velocit? istantanea, per cui il parametro della velocit? media risulta poco rappresentativo al fine della caratterizzazione del difetto.

[0040] Inoltre sulla base delle considerazioni fatte sulla ripetibilit? del profilo di velocit? generato dalle varie tipologie di cilindro guidafilo (2 giri, 3/2 giri, passo costante, passo variabile), il sistema, conoscendo gi? la velocit? istantanea del filo, un suo punto di passaggio (ad es. sul vertice di coda/punta o sulla mezzeria) e la velocit? di rotazione del cilindro, pu? essere utilizzato per rilevare eventuali anomalie di processo: ad esempio, se il filo doveva accelerare e invece sta rallentando, potrebbe essere emerso un problema che il sistema ? in grado di rilevare.

[0041] Inoltre il sistema ? versatile, perch? non ? necessario che la misura della velocit? avvenga in tempo reale: essa pu? anche avvenire in ritardo (ad es. per tempistiche di calcolo o altri motivi), in quanto si tratta di un dato utile ad effettuare elaborazioni statistiche sul processo e soprattutto per calcolare la quantit? di filo complessivamente processata.

[0042] Un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potr? apportare numerose modifiche e varianti alle soluzioni sopra descritte.

[0043] L?ambito di tutela della presente invenzione ? definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura comprendente:

- almeno un sistema di visione (12) comprendente almeno una camera (16) atta a inquadrare un tratto (20) di detto filato (8) in corsa e a catturare una pluralit? di fotogrammi di detto tratto (20) del filato (8) in corsa, - un?unit? di controllo (24), operativamente connessa al sistema di visione (12), configurata per identificare almeno una porzione identificativa di filato (8) in almeno un primo di detti fotogrammi e per ricercare la ricorrenza di detta almeno una porzione identificativa di filato in almeno un secondo di detti fotogrammi, l?almeno un primo fotogramma essendo catturato ad un istante di tempo t1 e l?almeno un secondo fotogramma essendo catturato ad un istante di tempo t2 che segue temporalmente l?istante di tempo t1,

- in cui l?unit? di controllo (24) ? programmata per determinare la velocit? del filato in funzione della posizione di detta almeno una porzione identificativa in detto almeno un primo fotogramma e in detto almeno un secondo fotogramma e in funzione dell?intervallo temporale t2-t1 trascorso.

2. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura secondo la rivendicazione 1, in cui la porzione identificativa di filato (8) comprende un?anomalia del filato.

3. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura secondo la rivendicazione 2, in cui detta anomalia del filato (8) comprende difetti e/o irregolarit? e/o peli e/o variazioni cromatiche e/o variazioni di torsione del filato.

4. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, in cui l?unit? di controllo (24) ? configurata per determinare la metratura del filato (8) a partire dalla posizione di detta almeno una porzione identificativa in detto almeno un primo fotogramma e in detto almeno un secondo fotogramma.

5. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura secondo la rivendicazione 1, 2, 3 o 4, in cui l?unit? di controllo (24) ? configurata per elaborare detta almeno una porzione di filato (8) mediante software di image processing.

6. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui detta almeno una camera (16) ? munita di una frequenza di campionamento minore o uguale ad 1 kHz.

7. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura secondo la rivendicazione 6, in cui detta frequenza di campionamento della camera (16) ? costante.

8. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui la lunghezza del tratto (20) di filo (8) inquadrato dalla camera (16) in ciascun fotogramma ? maggiore o uguale a 20 mm.

9. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui il numero di fotogrammi consecutivi che vengono elaborati dall?unit? di controllo (24) ? maggiore o uguale a 3 e minore o uguale a 7.

10. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui il sistema di visione (12) comprende almeno due specchi (28,32).

11. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura secondo la rivendicazione 10, in cui detti almeno due specchi (28,32) sono situati dal lato diametralmente opposto rispetto alla camera (16), rispetto al filato (8).

12. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui detta camera (16) e detti almeno due specchi (28,32) sono angolarmente equispaziati di un angolo (?) pari a 120?.

13. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 12, in cui il sistema di visione (12) comprende almeno due camere (16) poste ad una distanza prefissata lungo la direzione (Y-Y) del filato (8) e configurate per inquadrare detto tratto (20) di filato (8) in corsa e a catturare una pluralit? di fotogrammi di detto tratto (20) del filato (8) in corsa.

14. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura secondo la rivendicazione 13, in cui dette almeno due camere (16) sono reciprocamente sincronizzate.

15. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14, in cui il sistema comprende almeno un illuminatore (36).

16. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura secondo la rivendicazione 15, in cui l?almeno una camera (16) e l?almeno un illuminatore (36) sono situati dal medesimo lato rispetto al filato (8).

17. Sistema di acquisizione (4) di immagini in continuo di un filato (8) in fase di roccatura secondo la rivendicazione 15 o 16, in cui l?almeno un illuminatore (36) ? del tipo RGB e/o con spettro al di fuori dal campo del visibile.