[发明专利]一种基于机器视觉的剪毛机智能抬刀系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及剪毛机电气控制技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的剪毛机智能抬刀系统及其实现方法。

背景技术

剪毛机是一种纺织后整理设备，是毛绒产品后整理的主要设备之一。绒类织物经织造、起毛后表面毛绒纤维长短不一，通常需要将毛绒剪平齐；或针织毛圈织物需将表面毛圈剪断剪齐，从而提高面料附加值，这就是剪毛机所要达到的目的。

为了保证剪毛生产的连续性，在剪毛加工之前布匹之间事先已经缝接起来，在剪毛生产过程中布缝经过剪毛刀时需要抬起剪毛刀，让布缝通过后再落刀剪毛。目前的设备上一般是通过机械压辊配合机械式的行程开关或者编码器，通过厚度变化来探测布缝，这种机械式的探测机构存在很多问题：1.对缝头要求严格，缝头厚度必须在加工面料厚度的2倍以上；2.生产不同厚度的面料需要频繁的调整行程开关的动作行程，可操作性差；3.机械压辊需要压在布面上探测布缝，对面料加工风格有影响，有些面料无法使用；4.面料加工过程中卷边或者起绉后会误检出；5.缝头必须平直无纬斜；6.无法检测破洞。由于这些原因机械式的布缝探测装置可靠性差，布缝检出率低。

因此，目前市场上剪毛机的布缝检测和抬刀动作基本都是依靠人工完成，工人工作疲劳度大，容易造成有布缝不抬刀，导致面料剪坏，同时损坏剪毛刀，生产效率低，而且由于工人操作熟练度不一，抬刀动作完成的面料漏剪宽度不一，造成浪费，同时产品质量难于保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供，一种基于机器视觉的剪毛机智能抬刀系统及其实现方法，该系统为非接触式探测系统，对面料加工风格无影响，同时保证织物在剪毛过程中能够通过机器视觉系统可靠探测布缝、破洞，并通过控制系统自动完成刷毛刀及剪毛刀的自动抬刀让布缝动作，结构简单、控制精度高、故障率低、省工、增效、提高产品质量。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种基于机器视觉的剪毛机智能抬刀系统，包括触摸屏、PLC控制器、报警器、分别与螺旋刀电机、前导辊电机、后导辊电机、落布辊电机相连接的螺旋刀变频器、前导辊变频器、后导辊变频器、落布辊变频器以及设置于前导辊轴的布长编码器、设置于机架上的刷毛刀辊及其离合装置、设置于机架上的剪毛刀及其抬刀装置和设置于机架上的导布系统，还包括设置于剪毛机机架上正对剪毛机加工面料正前方或者斜前方的机器视觉布缝检测系统,所述机器视觉布缝检测系统包括视觉横梁、影像成形系统和控制系统，所述影像成形系统包括光源装置、相机和镜头，所述光源装置于横梁上，所述横梁设置于剪毛机机架上前导辊上方正对被检测面料前端，所述控制系统包括工控机、键盘、鼠标、显示器和I/O输出控制板，所述I/O输出控制板和PLC控制器I/O输出口连接。

作为一种优选，所述影像成形系统包括三～四组。

作为一种优选，所述相机(18)采用高精度工业相机，相机(18)的图像传感器为300万像素以上的面阵CCD相机。根据工业相机的选型精度及图象精细度确定工业相机离加工面料的距离，通过调节挂接在工业相机上的镜头焦距，可以得到清晰的加工面料图象。

作为一种优选，所述光源装置(17)包括LED环型光源和光源控制器。光源控制器可以调节照射区域的光强弱，以保证工业相机采集的图象明暗及暴光均匀。

作为一种优选，所述相机通过1394或GigE千兆网的传输方式向工控机传输采集的面料图像，工控机通过软件算法对所采集的图像进行分析后输出布缝信号给I/O输出控制板。

更进一步的，为了避免检测的误报警和人工操作，比如加工前准备工作的穿布，引布动作造成的系统误报警设置了布缝信号复位功能，并设置了抬刀动作的手动/自动切换功能按键，能够设置手动和自动模式，有利于应对实际工程中的众多不确定因素。