[发明专利]全自动鹅毛分拣烫整一体化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种全自动鹅毛分拣烫整一体化系统，属于机电一体化、传感与测控技术领域。

背景技术

全世界90%的鹅毛毽球由中国制造，鹅毛毽球运动主要在欧州。鹅毛毽球对飞行的平稳性和耐打度要求很高。鹅毛毽球的质量与鹅羽毛的分拣精度、烫整质量有很大的关系。鹅毛毽球是劳动密集型产品，从鹅羽毛的分拣、烫整到成品鹅毛毽球的检测，大约有十来道工序。其中，鹅羽毛的分拣烫整直接影响鹅毛毽球的外观、耐打度以及飞行轨迹。因此，它是能否生产出合格甚至优质产品的关键环节。目前鹅毛毽球分拣还是采用人工目测分拣，人工烫整，存在劳动强度高、分拣及烫整质量差的问题。

鹅的羽毛比较厚实，它的纤维的丝比较丰富，绒含量比较高，很密集，挑选出上等的鹅毛，把它做成一个鹅毛毽球，它的飞行会很稳定，很结实。而且鹅毛的外观也更加美观，乳白色的鹅毛还可以发射出亮丽的油光。毛片的末梢宽而齐呈方园形。羽面光泽柔和，轴管有一簇较密而清晰的羽丝，羽轴粗而根软。高质量鹅毛毽球的羽毛都必须采用优质鹅毛，鹅毛的强度、韧性都特别适合鹅毛毽球的要求。在制作鹅毛毽球的过程中，羽毛的挑选和处理最为困难。因为羽毛都是天然而成的，就难免有厚的和薄的，有往左弯或往右弯，有上翘或者下翘。经过分拣和烫整挑选出来的鹅羽毛要均匀，它的重要相当，体积相当，形状相当，这样做出来的球飞行才是稳定的。

在鹅毛分拣领域，国内外有较多研究，最新的研究方向和研究成果集中在基于机器视觉的鹅毛图像处理与缺陷识别上。识别的缺陷主要有以下几点：①霉变，主要体现为白毛变黄，灰毛发乌。在图像处理中多体现在局部或全局羽毛色彩的改变。②虫蚀，主要体现为毛丝脱落、毛片呈锯齿状。在图像处理中主要体现为局部色彩或灰度改变、羽毛边缘形状改变。③弯拱，主要体现为羽毛过度弯曲、翘起。在图像处理中体现为羽毛边缘形状改变。并通过特征提取和模式识别可实现弯拱分类。④毛杆伤痕。毛杆是鹅毛的主干，毛杆损伤对羽毛强度和质量影响最大。在图像处理中，可进行边缘识别，然后对边缘辨识后毛杆进行跟踪拟和确定毛杆的具体位置，通过对拟和曲线的分析可以得到毛杆的粗细和弯度，在毛杆范围内对边缘识别后的图像进行分析，确定毛杆上是否存在伤痕。⑤受潮。主要体现为毛发堆积。图像识别特征为色彩或灰度值的改变。由于后续的烫整工序，会使羽毛塑形，因此在毛发堆积的情况下进行烫整，会使羽绒产生形状畸变。

为了实现羽毛的平整，弯鹅毛用胶水拉直是常见的方法，但按这种方法加工的鹅毛毽球的毛片，大多有损伤，影响鹅毛毽球质量。烫整是实现鹅毛平整的有效手段，国内外对于皮革、衣料等自动烫整机研究较多，但未见对鹅毛自动烫整装置研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种鹅毛分拣烫整一体化、结构紧凑且简单、自动化程度高的全自动鹅毛分拣烫整一体化系统。

本发明的技术解决方案是：

一种全自动鹅毛分拣烫整一体化系统，其特征是：包括基座，基座上设置烫整板，烫整板上方设置传输鹅毛的传输带，传输带上方设置鹅毛杆夹持装置，鹅毛杆夹持装置后设置对鹅毛进行烫整加工的压烫平整装置；在鹅毛杆夹持装置前上方设置用于鹅毛分拣作业的摄像机A，在传输带侧面设置用于对烫整加工后的鹅毛进行质量检测的摄像机B，摄像机A、摄像机B与FPGA连接，FPGA与单片机连接；在鹅毛杆夹持装置后，设置将不合格鹅毛吹走的吹气系统；

单片机通过IO口线启动FPGA图像采集处理流程，FPGA将彩色摄像机A的图像采集并存储为RGB格式，通过彩色图像边缘提取和边缘识别，分别得到羽绒和毛杆的边缘轮廓，并对轮廓内的彩色像素进行分析；两个彩色像素三维空间的欧几里德距计算公式为：