【集萃網(wǎng)觀察】2.3 系統(tǒng)采取的技術(shù)方案[4 ] 本系統(tǒng)包括導(dǎo)布架、機架、印花導(dǎo)帶、傳動機構(gòu)和多個印花網(wǎng)筒構(gòu)成的套色機構(gòu),以及設(shè)置在各印花網(wǎng)筒內(nèi)的給漿機構(gòu)等。 從第2個印花網(wǎng)筒開始的各印花網(wǎng)筒的后部,位于印花導(dǎo)帶上部至少裝有一個圖像傳感器,還具有一控制器( PC 機或工控機) �？刂破靼ㄝ斎攵恕⑤敵龆撕蛨D像處理單元,控制器的輸入端與圖像傳感器的輸出端連接,控制器的輸出端與第2個印花網(wǎng)筒后部的各印花網(wǎng)筒的驅(qū)動電機連接�？刂破鞯奶幚韱卧獙D像傳感器所檢測的印花圖案進行對比處理后,輸出信號控制驅(qū)動電機動作,調(diào)節(jié)各印花網(wǎng)筒的轉(zhuǎn)角位置�？刂破鞯妮敵龆诉�與使印花網(wǎng)筒軸向移動的電機和使印花網(wǎng)筒軸向擺動的電機連接,通過控制器調(diào)節(jié)各印花網(wǎng)筒的軸向位移與擺動位置。 本系統(tǒng)采用上述技術(shù)方案后具有如下優(yōu)點, (1) 結(jié)構(gòu)合理、可靠。本系統(tǒng)從第2 個印花網(wǎng)筒開始的各印花網(wǎng)筒后部至少設(shè)有一個圖像傳感器,可通過圖像傳感器在線實時對織物上印花圖案色位進行檢測,并及時將被測到的印花圖案信號傳給控制器,經(jīng)其處理單元與設(shè)定的印花圖案進行對比處理,及時將處理后的信號輸出,調(diào)整印花網(wǎng)筒的轉(zhuǎn)角位置,還可以同時調(diào)節(jié)印花網(wǎng)筒的軸向位置以及軸向擺動,從而使各印花網(wǎng)筒所印制的套色圖案準確,提高了套色印花的精度,實現(xiàn)了在線自動印花圖案檢驗。 (2) 生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品合格率大幅度提高。采用此種印花機,可在線實時對印花圖案進行檢測控制,并及時調(diào)整各印花網(wǎng)筒的相對位置,杜絕了織物在印花過程中無論是傳動機構(gòu)中零部件產(chǎn)生的機械磨損,還是對花齒輪松動、導(dǎo)帶與印花網(wǎng)筒速度不協(xié)調(diào),以及織物在印花導(dǎo)帶上的變形等眾多因素造成的“錯花”、“跑花”現(xiàn)象,對花精度高。這不僅提高了生產(chǎn)效率,大大降低了勞動強度,而且還大幅度提高了產(chǎn)品的合格率。 (3) 方便老機型改造。本系統(tǒng)在不改變原有設(shè)備的基礎(chǔ)上,僅增加了圖像傳感器和控制器,與現(xiàn)有的印花網(wǎng)筒驅(qū)動機構(gòu)實現(xiàn)有機結(jié)合,使已有圓網(wǎng)印花機也能實現(xiàn)自動對花功能。 3 自動對花系統(tǒng)的具體實施方式 圖2 和圖3 分別是織物圓網(wǎng)印花機自動對花系統(tǒng)的正視和俯視結(jié)構(gòu)示意圖。導(dǎo)布架1 、機架8 、印花導(dǎo)帶2 、傳動機構(gòu)7 和多個印花網(wǎng)筒4 構(gòu)成套色機構(gòu),設(shè)置在各印花網(wǎng)筒4 內(nèi)的是給漿機構(gòu)9 。本系統(tǒng)從第2 個印花網(wǎng)筒4 開始的各印花網(wǎng)筒4 后部,位于印花導(dǎo)帶2 上部裝有圖像傳感器6 ,可設(shè)置在完成最后一個套色印花網(wǎng)筒4 的后部,也可從第2 個印花網(wǎng)筒4 開始的各印花網(wǎng)筒4 后部設(shè)置,或采用間隔裝在各印花網(wǎng)筒4 之間。 通過圖像傳感器6 可在線、分時自動攝取織物上的印花圖案,并送至控制器13 中,與控制器13 內(nèi)設(shè)定儲存的印花圖案的套色色位進行對比處理。圖像傳感器6 可安裝在機架8 的支承架上,或通過其他方式安裝在支承架上,其安裝位置可前后、左右、上下移動調(diào)整�？刂破�13 可采用帶有圖像處理單元的PC機或工控機等,其輸出端則與第2 個印花網(wǎng)筒4 后部的各印花網(wǎng)筒4 的驅(qū)動電機10 連接,能與印花網(wǎng)筒4 的軸向移動電機11和軸向擺動電機12 連接更好。當(dāng)圖像傳感器6 將檢測到的織物印花圖案色位與設(shè)定印花圖案色位進行對比、判別后,輸出信號,對圖案色位偏移的印花網(wǎng)筒4 的轉(zhuǎn)角位置進行調(diào)整,同時也對印花網(wǎng)筒4 的軸向位移及軸向偏擺位置進行調(diào)整,全方位地控制織物上印花圖案的套色位置。從而使各印花網(wǎng)筒印在織物上的圖案套色達到精準要求,并對印花后的成品織物實現(xiàn)在線自動檢驗。 圖4 為系統(tǒng)的印花網(wǎng)筒控制框圖,當(dāng)系統(tǒng)印花網(wǎng)筒4 的驅(qū)動電機10 、軸向移動電機11 和軸向擺動電機12 采用伺服電機或步進電機時,圖像傳感器6 將檢測的印花圖案色位偏移的誤差信號送至控制器13 內(nèi),控制器13 的處理單元則對各位置的誤差信號進行計算,產(chǎn)生各位置誤差校正的正脈沖串,經(jīng)緩沖級,差分輸出脈沖信號串,對驅(qū)動電機10 、軸向移動電機11 和軸向擺動電機12 進行調(diào)整,直至各印花網(wǎng)筒4 在織物上的印花圖案套色位置準確,達到高精度印花效果為止。 當(dāng)印花網(wǎng)筒4 的驅(qū)動電機10 、軸向移動電機11 和軸向擺動電機12 采用普通微電機時,各微電機上設(shè)有反饋裝置,圖像傳感器6 將檢測到的印花圖案各色位偏移的誤差信號送至控制器13 內(nèi),控制器13 的處理單元則對各位置的誤差信號進行計算后發(fā)出電壓或電流信號,調(diào)節(jié)各微電機,微電機也將調(diào)節(jié)情況通過電機上的反饋裝置送至控制器13 內(nèi),直至各印花網(wǎng)筒4 在織物上的印花圖案位置準確為止。 本系統(tǒng)的印花圖案可采用圖樣直接輸入控制器13 內(nèi)作為設(shè)定印花圖案,也可把電子分色制網(wǎng)的信息輸入控制器13 內(nèi)作為設(shè)定印花圖案,或直接把在印花過程中確認的印花圖案通過圖像傳感器送至控制器13 內(nèi)作為設(shè)定印花圖案。 本系統(tǒng)可在第1 個印花網(wǎng)筒4 的后部設(shè)置圖像傳感器5 ,將在線攝取的印花圖案送至控制器13 內(nèi)作為套色基準,在線對織物的印花圖案進行檢測,并通過控制器13 自動處理,及時調(diào)節(jié)各印花網(wǎng)筒4 在織物上的印花圖案套色位置。此方法簡單可靠,能提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,大幅度降低勞動強度。 4 結(jié)語 基于機器視覺的圓網(wǎng)印花機自動對花系統(tǒng)利用圖像傳感器在線實時地對印花圖案套色位置進行自動檢測與控制,不僅極大地減輕了人工檢測的勞動強度,而且還顯著地提高了產(chǎn)品的檢測質(zhì)量和檢測速度,并進一步提高了對花精度。本系統(tǒng)不但為圓網(wǎng)印花機全自動閉環(huán)對花系統(tǒng)的設(shè)計打下了一個良好的基礎(chǔ),同時還為不少印染企業(yè)的研究人員提供了另一條技術(shù)開發(fā)思路,具有一定的借鑒意義。 參考文獻: [1 ] 劉曙光,屈萍鴿,費佩燕. 機器視覺在紡織檢測中的應(yīng)用[J ] . 紡織學(xué)報,2004 ,24 (6) :89 - 91. [2 ] 武祥珊. 印花技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J ] . 印染,2003 , (12) :44 - 47. [3 ] 呂志剛,曹躍進,劉重軒. 新型圓網(wǎng)印花機對花精度檢測系統(tǒng)的實現(xiàn)[J ] . 江蘇紡織,2003 , (7) : 50 - 52. [4 ] 姜立芳. 工業(yè)視覺檢查系統(tǒng)中模式識別的研究[D] . 哈爾濱:哈爾濱理工大學(xué),2003.
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