[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器視覺的斷紗找頭裝置

有效

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• 申請日: 2020-05-08
• 公開（公告）號: CN111519293B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張潔;汪俊亮;李冬武;徐楚橋
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: D01H13/16
• 分類號: D01H13/16;D01H15/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

本發(fā)明涉及一種基于機(jī)器視覺的斷紗找頭裝置及使用方法，屬于環(huán)錠紡細(xì)紗自動接頭技術(shù)領(lǐng)域；包括機(jī)器人、旋轉(zhuǎn)錠子、氣泵裝置、吸嘴、毛刷、機(jī)器視覺系統(tǒng)和控制柜；旋轉(zhuǎn)錠子的一側(cè)對應(yīng)設(shè)有機(jī)器人，機(jī)器人的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)上設(shè)有毛刷和吸嘴；吸嘴與氣泵裝置連接；旋轉(zhuǎn)錠子對應(yīng)設(shè)有機(jī)器視覺系統(tǒng)；機(jī)器人、旋轉(zhuǎn)錠子、氣泵裝置和機(jī)器視覺系統(tǒng)與控制柜連接。本發(fā)明裝置使用機(jī)器人完成紗管的取放，使用毛刷將附著在紗管表面的斷紗刷離紗管，引入機(jī)器視覺的方法完成斷紗的識別與定位以及斷紗是否捕獲成功的檢測，使用負(fù)壓氣泵完成斷紗的捕獲。本發(fā)明用于斷紗的尋找與捕獲，解決了現(xiàn)有環(huán)錠紡細(xì)紗自動接頭裝置中斷紗找頭與捕獲時間長、效率低的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于機(jī)器視覺的斷紗找頭裝置及使用方法，屬于環(huán)錠紡細(xì)紗自動接頭技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

細(xì)紗工序是紡紗工藝的一個重要環(huán)節(jié)，細(xì)紗生產(chǎn)過程中斷紗(從前羅拉輸出至筒管之間連續(xù)的細(xì)紗條發(fā)生斷裂的現(xiàn)象)問題直接導(dǎo)致細(xì)紗生產(chǎn)工序的中斷，嚴(yán)重影響細(xì)紗生產(chǎn)效率。細(xì)紗機(jī)斷紗后需要通過接頭來使中斷的細(xì)紗工序得以繼續(xù)，而目前在細(xì)紗機(jī)中占比最大的環(huán)錠紡細(xì)紗機(jī)斷紗接頭工作仍需要依靠技術(shù)熟練的擋車工人手動完成，增加了工人勞動強(qiáng)度且降低了紡織企業(yè)生產(chǎn)的智能化和信息化，目前國內(nèi)還沒有自主生產(chǎn)的可以投入使用的環(huán)錠紡細(xì)紗機(jī)自動接頭裝置，雖然國外在國際紡機(jī)展中展示出過自動接頭裝置，但由于技術(shù)封鎖國內(nèi)自動接頭技術(shù)發(fā)展仍舊落后。

要實(shí)現(xiàn)細(xì)紗機(jī)的自動接頭，必須先完成斷紗的自動找頭，包括斷紗的尋找與捕獲，再將斷紗穿過鋼絲圈、導(dǎo)紗鉤后喂入前羅拉完成接頭。傳統(tǒng)自動接頭裝置中對斷紗的尋找與捕獲的主要方法可以分為兩類，一類是通過負(fù)壓氣流吸取斷紗，另一類是使用毛氈摩擦紗管表面粘取斷紗。其中第一類方法缺點(diǎn)在于，斷紗后由于錠子仍舊高速旋轉(zhuǎn)，使得斷紗緊貼于紗管表面，因此直接吸取的成功率很低；第二類方法的缺點(diǎn)在于操作面積大且需要錠子配合反轉(zhuǎn)。這兩類方法共有的缺點(diǎn)在于沒有斷紗捕獲后的檢測，即無法知道是否已經(jīng)成功捕獲。因此傳統(tǒng)自動接頭裝置斷紗的尋找與捕獲仍停留在盲人摸象的階段，找頭成功率低且耗費(fèi)時間長。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為解決環(huán)錠紡細(xì)紗生產(chǎn)工序中斷紗自動尋找與捕獲的技術(shù)問題。

為達(dá)到解決上述問題的目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是提供一種基于機(jī)器視覺的斷紗找頭裝置，包括機(jī)器人、旋轉(zhuǎn)錠子、氣泵裝置、吸嘴、毛刷、機(jī)器視覺系統(tǒng)和控制柜；所述用于安裝斷紗紗管的旋轉(zhuǎn)錠子的一側(cè)對應(yīng)設(shè)有機(jī)器人，機(jī)器人設(shè)有的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)上設(shè)有毛刷和吸嘴；所述吸嘴與機(jī)器人一側(cè)設(shè)有的氣泵裝置連接；所述旋轉(zhuǎn)錠子上設(shè)有的斷紗紗管對應(yīng)設(shè)有機(jī)器視覺系統(tǒng)；所述機(jī)器人、旋轉(zhuǎn)錠子、氣泵裝置和機(jī)器視覺系統(tǒng)與控制柜連接。

優(yōu)選地，所述機(jī)器人設(shè)為六自由度工業(yè)機(jī)器人。

優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)錠子設(shè)為一種可以繞其自身中心軸無限角度回轉(zhuǎn)的用于完成紗管的正反轉(zhuǎn)與角度控制的裝置。

優(yōu)選地，所述氣泵裝置設(shè)為一種可以不斷產(chǎn)生負(fù)壓氣流的裝置，包括負(fù)壓氣泵和氣壓導(dǎo)管；所述負(fù)壓氣泵設(shè)為可以輸送空氣介質(zhì)的泵或壓縮機(jī)。

優(yōu)選地，所述毛刷設(shè)為一種可通過在紗管表面摩擦來使附著在紗管表面的斷紗與紗管分離的刷類或毛氈類工具。

優(yōu)選地，所述機(jī)器視覺系統(tǒng)包括工業(yè)相機(jī)、光源和背景板，用于采集并處理斷紗圖像。

優(yōu)選地，所述控制柜包括工業(yè)控制系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)錠子驅(qū)動裝置、氣泵裝置的驅(qū)動裝置和機(jī)器人的驅(qū)動裝置。

優(yōu)選地，所述吸嘴設(shè)為喇叭狀，吸嘴的一端通過氣壓導(dǎo)管連接到負(fù)壓氣泵，吸嘴的另一端設(shè)為敞開用于吸取斷紗的吸嘴口。

優(yōu)選地，所述機(jī)器人設(shè)有的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)有用于將斷紗后的紗管從細(xì)紗機(jī)取放到旋轉(zhuǎn)錠子上的末端吸取工位、用于將毛刷移動到紗管表面的刷離工位和用于將吸嘴移動到斷紗吸取點(diǎn)的吸取工位；并通過機(jī)器人末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)完成不同工位的切換。