筒纱输送过程中的毛羽质量在线检测装置、方法及分选法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及到一种筒纱输送过程中的毛羽质量在线检测装置、方法及分选法，通过在筒纱输送路径一侧设置可跟随移动的相机对筒纱进行拍摄，获取筒纱表面母线切线方向的毛羽图像，进而通过工控机对毛羽图像的处理获得毛羽长度指数，对筒纱表面毛羽质量进行直接评价区分筒纱质量好坏并及时控制筒纱输送装置将不同品质的筒纱进行分类存储，实现筒纱的毛羽质量在线检测、评价、分选在输送过程中全部完成，大大提高筒纱质量检测和分选效率。大大提高筒纱质量检测和分选效率。大大提高筒纱质量检测和分选效率。

【技术实现步骤摘要】
筒纱输送过程中的毛羽质量在线检测装置、方法及分选法


[0001]本专利技术属于纱线毛羽量检测
，具体涉及一种筒纱输送过程中的毛羽质量在线检测装置、方法及分选法。

技术介绍

[0002]筒纱是纺纱工艺的收尾环节，多根管纱经络筒机连接起来卷绕形成卷装容量更大的筒纱，以供整经、并捻、卷纬、染色、无梭织机上的纬纱以及针织用纱，因此，严格控制筒纱上纱线的质量是保证后续工艺质量的必要手段，但是在筒纱生产过程中，难以实现对筒纱质量的检测，目前通常采用的方式是检验员对筒纱进行抽检，截取筒纱上的部分纱线，然后对这段纱线进行毛羽质量检测，然后根据检测结果判断整批筒纱的质量，这种检测方法比较粗放，检测精度低，不能准确评价各个筒纱的个体质量，存在部分瑕疵产品混在良品中流入市场的实际问题。
[0003]如果采用上述传统检测方法对每个筒纱进行质量检测，就需要对每个筒纱进行取样，那么会极大地影响生产效率，加大检测成本，延长检测周期，而且每个筒纱的样本需要分别编号，检测结束后需要逆向追溯产品位置并对其进行转移（一般转移至次品区或更换规格），这就需要提供庞大的仓储能力，大大增加企业生产成本。
[0004]专利号为2015102373400的专利技术专利申请公开了一种筒纱输送装置，该筒纱输送装置通过抓手承载筒纱并带动筒纱转移到存储流水线进行存储，这种输送装置可同时服务于多条筒纱生产线，因此属于筒纱汇集点，研发与该输送装置配合且能够对输送过程中的筒纱进行在线毛羽质量检测将能够极大地降低检测成本，提高检测效率。

技术实现思路
<br/>[0005]本专利技术首先要解决的技术问题是：提供一种筒纱输送过程中的毛羽质量在线检测装置，解决目前对生产过程中的筒纱在线毛羽质量检测过程中样本采集难度大、成本高、影响筒纱生产效率的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：筒纱输送过程中的毛羽质量在线检测装置，包括一条平行设置在筒纱输送路径一侧的导柱，导柱的上游端与固定设置的后端板固定连接，导柱的下游端与固定设置的前端板固定连接，导柱上滑动连接有一个后滑块和一个前滑块，前滑块位于后滑块的下游侧，前滑块仅可沿导柱轴向滑动，后滑块上连接有一个相机座，相机座上固定连接有一个与纱筒下沿相对的相机，前滑块上开设有至少两个朝向筒纱抓手的导向孔，各导向孔内分别滑动插接有一根导向杆，各导向杆外端共同连接有一个导轮架，导轮架上转动连接有一个导轮，导轮的轮轴竖向设置在筒纱抓手的外侧，且部分导轮与筒纱抓手端面相对，各导向杆上分别套接有圈簧，各导向杆位于导向孔内的一端设置有限制其脱离导向孔的限位件，所述前滑块和后滑块通过连杆相互连接，所述后端板与后滑块之间连接有一个牵引后滑块向上游滑动的弹性复位器，所述相机与工控机电性连接。
[0007]作为一种优选方案，所述导柱为带槽圆柱体，导柱表面开设有一条轴向延伸的滑槽，所述前滑块套接在导柱上且前滑块上固定连接有插入滑槽内的限位凸块，限位凸块与滑槽滑动配合，所述后滑块可转动地滑动连接在导柱上，导柱背对筒纱输送路径的一侧固定设置有导向板，导向板上开设有多段沿筒纱上下游方向依次等间距排列的导向槽，各导向槽在竖直方向上依次沿同一方向等高度上升或下降，形成断续的阶梯状，任意两相邻的导向槽之间通过倾斜设置的连接槽相互连接，所述后滑块上固定连接有一块向导向槽延伸的引导杆，引导杆朝向导向槽的一端连接有一根插入导向槽内的转轴，转轴上转动连接有一个滚轮，滚轮滚动嵌接在导向槽内，所述导向槽和连接槽的宽度相等，滚轮与导向槽间隙配合，位于最上游的导向槽中部或中上游部内壁上嵌设有一个接近传感器，其他各导向槽的上游端分别设置有一个接近传感器，所述接近传感器与工控机通讯连接，向工控机发送检测信号，所述相机与工控机电性连接，受工控机控制，所述连杆的两端分别通过万向节与后滑块、前滑块连接。
[0008]作为一种优选方案，所述后滑块上固定连接有一个向筒纱移动路径另一侧延伸的支架，支架位于筒纱输送路径下方，该支架远离后滑块的一端固定连接有一块背景板，背景板与相机正对，筒纱下沿位于相机与背景板之间。
[0009]作为一种优选方案，所述限位件为一根柔性拉索。
[0010]作为一种优选方案，所述弹性复位器为一根拉簧或一个拉绳闭门器。
[0011]本专利技术进一步要解决的技术问题是：提供一种筒纱在线无损毛羽检测的方法，以解决毛羽检测效率低、精度差的技术问题。
[0012]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种筒纱在线无损毛羽检测的方法，采用上述在线检测装置对输送中的筒纱表面进行拍摄，获取筒纱表面至少一条母线上的毛羽影像，然后对获得的影像进行图像处理，计算筒纱表面沿其母线方向的单位长度内的毛羽量。
[0013]作为一种优选方案，所述图像处理的过程具体包括如下步骤：a、采用高斯滤波器抑制各毛羽影像的噪声，获得去噪图像；b、使用离散微分算子对去噪图像进行图像卷积处理，检测去噪图像水平与垂直两个方向的边缘，水平核Gx与垂直核Gy大小均为3
×
3的矩阵，Gx与Gy表达式如下：，；令I代表去噪图像，Gx
’
与Gy
’
分别代表横向与纵向的图像灰度值，采用上述卷积核Gx与Gy对任一去噪图像进行卷积的公式如下：；；经上述过程后，可得横轴边缘信息灰度图和纵轴边缘信息灰度图，将横轴边缘信息灰度图和纵轴边缘信息灰度图结合，得到一张包含横轴和纵轴两个方向边缘信息的灰度图像，灰度图像中每一点灰度值G为：
；c、对上述灰度图像进行一阶自适应双限值分割处理，具体包括如下步骤：c1、在图像的左上角选取一个点z(x,y)，与其邻域8个点的像素值共同组成3
×
3的矩阵，若点z的邻域无像素点，则邻域中该位置中填充为0，该矩阵如下所示：；c2、求点z对8个邻域的梯度Zn，梯度计算公式如下所示：；由上式得到z点邻域的8个梯度值Z1、Z2
……
Z8，令Z为Z1、Z2
……
Z8的平均值，计算公式如下：；遍历灰度图像所有像素点，获得与灰度图像像素行列数相同的梯度矩阵；c3、对图像进行双限值检测，采用迭代计算，步骤如下：步骤1，在梯度矩阵中，选择初始梯度T0作为限值，其值为梯度最大值与最小值的一半；步骤2，根据T0将图像分为边缘与非边缘两部分，梯度值高于T0的为边缘部分，梯度值低于T0的为非边缘部分；边缘部分像素点数量占比W1，梯度均值为U1，非边缘部分像素点数量占比W2，梯度均值为U2，梯度矩阵所有梯度均值为U，建立函数：+；步骤3，根据上式求出新限值T1；步骤4，重复步骤2、3，直到限值T不再变化，将该T值计做Te；步骤5，选取限值Te作为双限值分割的高限值，选取0.4Te作为低限值，遍历图像梯度矩阵，将梯度矩阵依据双限值分为三部分，若梯度值高于高限值则将该点像素值置为255，若梯度值介于高、低限值之间则观察其8个邻域中的梯度值，存在梯度值高于高限值则将该点像素值置为255，反之置零像素值；若某点梯度值低于低限值，则将该点置零像素值，最终获得毛羽图像二值图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.筒纱输送过程中的毛羽质量在线检测装置，其特征在于，包括一条平行设置在筒纱输送路径一侧的导柱（1），导柱（1）的上游端与固定设置的后端板（2）固定连接，导柱（1）的下游端与固定设置的前端板（3）固定连接，导柱（1）上滑动连接有一个后滑块（4）和一个前滑块（5），前滑块（5）位于后滑块（4）的下游侧，前滑块（5）仅可沿导柱（1）轴向滑动，后滑块（4）上连接有一个相机座（6），相机座（6）上固定连接有一个与纱筒下沿相对的相机（7），前滑块（4）上开设有至少两个朝向筒纱抓手的导向孔（9），各导向孔（9）内分别滑动插接有一根导向杆（10），各导向杆（10）外端共同连接有一个导轮架（11），导轮架（11）上转动连接有一个导轮（12），导轮（12）的轮轴竖向设置在筒纱抓手的外侧，且部分导轮（12）与筒纱抓手端面相对，各导向杆（10）上分别套接有圈簧（13），各导向杆（10）位于导向孔（9）内的一端设置有限制其脱离导向孔（9）的限位件（14），所述前滑块（5）和后滑块（4）通过连杆（15）相互连接，所述后端板（2）与后滑块（4）之间连接有一个牵引后滑块（4）向上游滑动的弹性复位器（16），所述相机（7）与工控机（8）电性连接。2.根据权利要求1所述的筒纱输送过程中的毛羽质量在线检测装置，其特征在于，所述导柱（1）为带槽圆柱体，导柱（1）表面开设有一条轴向延伸的滑槽（17），所述前滑块（5）套接在导柱（1）上且前滑块（5）上固定连接有插入滑槽（17）内的限位凸块（18），限位凸块（18）与滑槽（17）滑动配合，所述后滑块（4）可转动地滑动连接在导柱（1）上，导柱（1）背对筒纱输送路径的一侧固定设置有导向板（19），导向板（19）上开设有多段沿筒纱上下游方向依次等间距排列的导向槽（20），各导向槽（20）在竖直方向上依次沿同一方向等高度上升或下降，形成断续的阶梯状，任意两相邻的导向槽（20）之间通过倾斜设置的连接槽（21）相互连接，所述后滑块（4）上固定连接有一块向导向槽（20）延伸的引导杆（22），引导杆（22）朝向导向槽（20）的一端连接有一根插入导向槽（20）内的转轴（23），转轴（23）上转动连接有一个滚轮（24），滚轮（24）滚动嵌接在导向槽（20）内，所述导向槽（20）和连接槽（21）的宽度相等，滚轮（24）与导向槽（20）间隙配合，位于最上游的导向槽（20）中部或中上游部内壁上嵌设有一个接近传感器（28），其他各导向槽的上游端分别设置有一个接近传感器（28），所述接近传感器（28）与工控机（8）通讯连接，向工控机（8）发送检测信号，所述相机（7）与工控机（8）电性连接，受工控机（8）控制，所述连杆（15）的两端分别通过万向节（25）与后滑块（4）、前滑块（5）连接。3.根据权利要求1所述的筒纱输送过程中的毛羽质量在线检测装置，其特征在于，所述后滑块（4）上固定连接有一个向筒纱移动路径另一侧延伸的支架（26），支架（26）位于筒纱输送路径下方，该支架（26）远离后滑块（4）的一端固定连接有一块背景板（27），背景板（27）与相机（7）正对，筒纱下沿位于相机（7）与背景板（27）之间。4.根据权利要求1所述的筒纱输送过程中的毛羽质量在线检测装置，其特征在于，所述限位件（14）为一根柔性拉索。5.根据权利要求1所述的筒纱输送过程中的毛羽质量在线检测装置，其特征在于，所述弹性复位器（16）为一根拉簧或一个拉绳闭门器。6.一种筒纱在线无损毛羽检测的方法，其特征在于，采用上述权利要求1~5任一所述的在线检测装置对输送中的筒纱表面进行拍摄，获取筒纱表面至少一条母线上的毛羽影像，然后对获得的影像进行图像处理，计算筒纱表面沿其母线方向的单位长度内的毛羽量。7.根据权利要求6所述的筒纱在线无损毛羽检测的方法，其特征在于，所述图像处理的
过程具体包括如下步骤：a、采用高斯滤波器抑制各毛羽影像的噪声，获得去噪图像；b、使用离散微分算子对去噪图像进行图像卷积处理，检测去噪图...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静安，高卫东，邱子俊，卢雨正，王文聪，葛陈鹏，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：