[發明專利]一種基于機器視覺的剪毛機智能抬刀系統及其實現方法

在審

• 申請號: 201711055509.6
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107643727A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 張勤剛;趙虹;姚衡
• 申請（專利權）人: 海寧紡織機械有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G01N21/892
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司33100
• 代理人: 王麗丹

技術領域

本發明涉及剪毛機電氣控制技術領域，具體涉及一種基于機器視覺的剪毛機智能抬刀系統及其實現方法。

背景技術

剪毛機是一種紡織后整理設備，是毛絨產品后整理的主要設備之一。絨類織物經織造、起毛后表面毛絨纖維長短不一，通常需要將毛絨剪平齊；或針織毛圈織物需將表面毛圈剪斷剪齊，從而提高面料附加值，這就是剪毛機所要達到的目的。

為了保證剪毛生產的連續性，在剪毛加工之前布匹之間事先已經縫接起來，在剪毛生產過程中布縫經過剪毛刀時需要抬起剪毛刀，讓布縫通過后再落刀剪毛。目前的設備上一般是通過機械壓輥配合機械式的行程開關或者編碼器，通過厚度變化來探測布縫，這種機械式的探測機構存在很多問題：1.對縫頭要求嚴格，縫頭厚度必須在加工面料厚度的2倍以上；2.生產不同厚度的面料需要頻繁的調整行程開關的動作行程，可操作性差；3.機械壓輥需要壓在布面上探測布縫，對面料加工風格有影響，有些面料無法使用；4.面料加工過程中卷邊或者起縐后會誤檢出；5.縫頭必須平直無緯斜；6.無法檢測破洞。由于這些原因機械式的布縫探測裝置可靠性差，布縫檢出率低。

因此，目前市場上剪毛機的布縫檢測和抬刀動作基本都是依靠人工完成，工人工作疲勞度大，容易造成有布縫不抬刀，導致面料剪壞，同時損壞剪毛刀，生產效率低，而且由于工人操作熟練度不一，抬刀動作完成的面料漏剪寬度不一，造成浪費，同時產品質量難于保證。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供，一種基于機器視覺的剪毛機智能抬刀系統及其實現方法，該系統為非接觸式探測系統，對面料加工風格無影響，同時保證織物在剪毛過程中能夠通過機器視覺系統可靠探測布縫、破洞，并通過控制系統自動完成刷毛刀及剪毛刀的自動抬刀讓布縫動作，結構簡單、控制精度高、故障率低、省工、增效、提高產品質量。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：一種基于機器視覺的剪毛機智能抬刀系統，包括觸摸屏、PLC控制器、報警器、分別與螺旋刀電機、前導輥電機、后導輥電機、落布輥電機相連接的螺旋刀變頻器、前導輥變頻器、后導輥變頻器、落布輥變頻器以及設置于前導輥軸的布長編碼器、設置于機架上的刷毛刀輥及其離合裝置、設置于機架上的剪毛刀及其抬刀裝置和設置于機架上的導布系統，還包括設置于剪毛機機架上正對剪毛機加工面料正前方或者斜前方的機器視覺布縫檢測系統,所述機器視覺布縫檢測系統包括視覺橫梁、影像成形系統和控制系統，所述影像成形系統包括光源裝置、相機和鏡頭，所述光源裝置于橫梁上，所述橫梁設置于剪毛機機架上前導輥上方正對被檢測面料前端，所述控制系統包括工控機、鍵盤、鼠標、顯示器和I/O輸出控制板，所述I/O輸出控制板和PLC控制器I/O輸出口連接。

作為一種優選，所述影像成形系統包括三～四組。

作為一種優選，所述相機(18)采用高精度工業相機，相機(18)的圖像傳感器為300萬像素以上的面陣CCD相機。根據工業相機的選型精度及圖象精細度確定工業相機離加工面料的距離，通過調節掛接在工業相機上的鏡頭焦距，可以得到清晰的加工面料圖象。

作為一種優選，所述光源裝置(17)包括LED環型光源和光源控制器。光源控制器可以調節照射區域的光強弱，以保證工業相機采集的圖象明暗及暴光均勻。

作為一種優選，所述相機通過1394或GigE千兆網的傳輸方式向工控機傳輸采集的面料圖像，工控機通過軟件算法對所采集的圖像進行分析后輸出布縫信號給I/O輸出控制板。

更進一步的，為了避免檢測的誤報警和人工操作，比如加工前準備工作的穿布，引布動作造成的系統誤報警設置了布縫信號復位功能，并設置了抬刀動作的手動/自動切換功能按鍵，能夠設置手動和自動模式，有利于應對實際工程中的眾多不確定因素。