一种白坯帘子布经纱疵点检测装置及检测方法.pdf

本发明公开了一种白坯帘子布经纱疵点检测装置，包括传感器、织机、墙板和疵点检测控制系统，传感器包括发射器和接收器，织机输出轴与导丝辊相连接，导丝辊设置在两个墙板之间，导丝辊上设有垂直于导丝辊的白坯帘子布经纱，白坯帘子布经纱两侧的墙板上分别设有传感器的发射器和接收器；织机、发射器和接收器均与疵点检测控制系统相连接；疵点检测控制系统包括主控制器、存储器、LCD液晶显示器、电源和声光报警器，存储器、LCD液晶显示器、电源和声光报警器均与主控制器相连接。还公开了该疵点检测装置的检测方法。本发明可以检测出95%以上的疵点，可以对大疵点和小疵点分别进行计数，根据设定产生报警或停车信号，方便挡车工的处理。

权利要求书1.  一种白坯帘子布经纱疵点检测装置，包括传感器、织机（7）、墙板（5）和疵点检测控制系统，传感器包括发射器（1）和接收器（2），其特征在于：所述织机（7）输出轴与导丝辊（3）相连接，导丝辊（3）设置在两个墙板（5）之间，导丝辊（3）上设有垂直于导丝辊（3）的白坯帘子布经纱（4），白坯帘子布经纱（4）两侧的墙板（5）上分别设有传感器的发射器（1）和接收器（2）；所述织机（7）、发射器（1）和接收器（2）均与疵点检测控制系统相连接；所述疵点检测控制系统包括主控制器、存储器、LCD液晶显示器、电源和声光报警器，存储器、LCD液晶显示器、电源和声光报警器均与主控制器相连接。2.  根据权利要求1所述的白坯帘子布经纱疵点检测装置，其特征在于，所述传感器的发射器（1）和接收器（2）分别安装导丝辊（3）下方15cm两端的墙板（5）上。3.  根据权利要求2所述的白坯帘子布经纱疵点检测装置，其特征在于，所述发射器（1）发出宽度为11mm的激光横切过白坯帘子布经纱（4），另一侧的接收器（2）会收到一定强度的光照；在白坯帘子布经纱（4）正常的情况下，接收器（2）接收到的光强为一固定的范围值；当白坯帘子布经纱（4）有疵点时，接收器（2）接收到的光强会低于上述范围值。4.  根据权利要求3所述的白坯帘子布经纱疵点检测装置，其特征在于，所述主控制器采集接收器（2）接收到的光强，根据光强的大小判断白坯帘子布经纱（4）上是否有疵点；当检测到疵点时，主控制器触发信号使织机（7）停车，声光报警器发出警报。5.  根据权利要求1至4中任意一项所述的白坯帘子布经纱疵点检测装置，其特征在于，所述传感器为光纤传感器，传感器的检测距离为0-3000mm。6.  根据权利要求1所述的白坯帘子布经纱疵点检测装置，其特征在于，其检测方法的步骤为：步骤一：主控制器检测织机（7）是否开车，若织机（7）开车则进入步骤二，若织机（7）没有开车则等待织机开车；步骤二：织机（7）开车，主控制器开始检测白坯帘子布经纱（4），传感器把检测到的光强传送给主控制器；步骤三：主控制器进入自学习状态，对导丝辊（3）输出的白坯帘子布经纱（4）的纱线状态进行建模，输出检测标准值；步骤四：传感器对白坯帘子布经纱（4）进行实时检测，并把检测结果发送给主控制器，当主控制器接收到的光强低于检测标准值时，则白坯帘子布经纱（4）有疵点，主控制器发出停车信号、声光报警器开始报警，织机（7）停车，挡车工听到声光报警器的通知对白坯帘子布经纱（4）进行处理；步骤五：挡车工处理完成并再次开车，疵点检测控制系统循环步骤四继续进行检测。7.  根据权利要求7所述的白坯帘子布经纱疵点检测装置，其特征在于，所述自学习的整个学习过程为10秒钟。

说明书一种白坯帘子布经纱疵点检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及疵点检测的技术领域，具体涉及一种在浸胶帘子布织造工艺过程中实时监测经纱上疵点的检测装置及其检测方法。
背景技术
浸胶帘子布是轮胎的骨架材料之一。随着汽车行业的飞速发展，斜交胎已逐渐被高性能的子午胎所取代。由于帘线在子午胎内排列与斜交胎不同，顾客对浸胶帘子布的外观质量要求越来越高，如果经线异常、排列不均匀等，就会造成轮胎压延时胶均，从而影响轮胎的质量。
帘子布生产一般经过聚合、纺丝、捻线、织造、浸胶、成品帘子布包装等工序。外观质量问题主要在纺丝、捻线、织造、浸胶等工序中产生，其中捻线、织造和浸胶的影响因素较多。
白坯帘子布经线上的疵点是在纺丝、捻线等前期工艺中产生的，在前期工艺的这些设备上没有疵点检测装置，织造过程中的织机上也没有疵点检测装置。而疵点是白坯帘子布的一个重要质量指标，一卷成品帘子布疵点的多少，直接影响到该卷布的质量等级。轮胎生产厂家会根据帘子布生产厂家所提供的产品等级及疵点的位置来裁剪帘子布，以使一卷帘子布得到最大的利用。如果帘子布生产厂家提供的产品等级及疵点的位置信息不准确，就会造成帘子布裁剪的不合适，从而给轮胎厂家造成损失，轮胎厂家也会据此进行质量投诉，给帘子布生产厂家带来很大的经济损失。
现有的疵点装置一般是通过对织物的图像进行处理，实现疵点的实时检测。白坯帘子布上的疵点主要包括团毛丝、细长毛丝、大糙节、棉絮等，而经纱表面是均匀、光滑的，因此有疵点的地方毛丝突出于经纱表面，丝线蓬松。因此，在正常情况下，利用疵点和经纱差别的这些特征就可以判断经纱表面的疵点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种白坯帘子布经纱疵点检测装置，能对白坯帘子布的质量进行实时监控，有效检测经纱表面的疵点，从而提高了产品质量和等级、减轻工人的工作量、降低了生产的成本。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种白坯帘子布经纱疵点检测装置，包括传感器、织机、墙板和疵点检测控制系统，传感器包括发射器和接收器，所述织机输出轴与导丝辊相连接，导丝辊设置在两个墙板之间，导丝辊上设有垂直于导丝辊的白坯帘子布经纱，白坯帘子布经纱两侧的墙板上分别设有传感器的发射器和接收器；所述织机、发射器和接收器均与疵点检测控制系统相连接；所述疵点检测控制系统包括主控制器、存储器、LCD液晶显示器、电源和声光报警器，存储器、LCD液晶显示器、电源和声光报警器均与主控制器相连接。
所述传感器的发射器和接收器分别安装导丝辊下方15cm两端的墙板上。
所述发射器发出宽度为11mm的激光横切过白坯帘子布经纱，另一侧的接收器会收到一定强度的光照；在白坯帘子布经纱正常的情况下，接收器接收到的光强为一固定的范围值；当白坯帘子布经纱有疵点时，接收器接收到的光强会低于上述范围值。
所述主控制器采集接收器接收到的光强，根据光强的大小判断白坯帘子布经纱上是否有疵点；当检测到疵点时，主控制器触发信号使织机停车，声光报警器发出警报。
所述传感器为光纤传感器，传感器的检测距离为0-3000mm。
其检测方法的步骤为：步骤一：主控制器检测织机是否开车，若织机开车则进入步骤二，若织机没有开车则等待织机开车；
步骤二：织机开车，主控制器开始检测白坯帘子布经纱，传感器把检测到的光强传送给主控制器；
步骤三：主控制器进入自学习状态，对导丝辊输出的白坯帘子布经纱的纱线状态进行建模，输出检测标准值；
步骤四：传感器对白坯帘子布经纱进行实时检测，并把检测结果发送给主控制器，当主控制器接收到的光强低于检测标准值时，则白坯帘子布经纱有疵点，主控制器发出停车信号、声光报警器开始报警，织机停车，挡车工听到声光报警器的通知对白坯帘子布经纱进行处理。
步骤五：挡车工处理完成并再次开车，疵点检测控制系统循环步骤四继续进行检测。
所述自学习的整个学习过程为10秒钟。
本发明的有益效果是：本发明结构简单、性能可靠，只需要简单的安装工作就能应用到现有的织机上；不仅可以长期稳定的工作，可以检测出95%以上的疵点，使生产的白坯布的疵点数量减少95%以上，同时可以根据疵点大小、样式等参数进行统计、分析疵点产生的原因，为上一道工序提出改进建议。由于疵点的减少，使帘子布的质量和产品等级提高，优等品数量大幅增加，使其产品质量和价格具有极高的市场竞争力，同时大幅提高公司的经济收入。产品等级和产品质量的提高，减少了客户的质量投诉，也为公司节省较高的质量投诉费用。
附图说明
图1为本发明白坯帘子布经纱疵点检测装置的结构示意图。
图2为本发明白坯帘子布经纱疵点检测装置主控制器的原理图。
图3是本发明白坯帘子布经纱疵点检测装置的主控制器中的流程图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例具体说明一下本发明。
一种白坯帘子布经纱疵点检测装置，如图1和图2所示，包括传感器、织机7、墙板5和疵点检测控制系统。织机7的输出轴与导丝辊3相连接，织机7可以驱动导丝辊3进行转动。导丝辊3设置在两个墙板5之间，导丝辊3与墙板5活动连接，其相对于墙板5可以转动。导丝辊3上设有白坯帘子布经纱4，从织机7输出的白坯帘子布经纱4垂直于导丝辊3，即白坯帘子布经纱4在织机7与导丝辊3之间应该是垂直的。
传感器的固定在墙板5上，传感器为光纤传感器，其检测距离为0-3000mm。通常白坯帘子布经纱4面最宽为1800mm左右，因此，光纤传感器完全满足检测需要。
传感器包括发射器1和接收器2，发射器1和接收器2分别通过安装支架固定在两侧墙板5上。发射器1和接收器2分别位于白坯帘子布经纱4的两侧，发射器1和接收器2安装在导丝辊3下方15cm处，确保发射器1发出激光后，接收器2可以接收到。发射器1和接收器2要安装在震动相对较小的地方，因为织机7工作时震动比较厉害，离导丝辊3下方越近震动越小，考虑到发射器1和接收器2的安装支架的厚度与安装的方便性，故安装在导丝辊3下方约15cm的两端。白坯帘子布经纱4在发射器1和接收器2，因此，可以利用传感器的激光光纤检测白坯帘子布经纱4的疵点。
其原理是：发射器1发出宽度为11mm的激光横切过白坯帘子布经纱4，另一侧的接收器2会收到一定强度的光照，利用白坯帘子布经纱4有无疵点时，光照强度的不同即可检测到其有无疵点。在白坯帘子布经纱4正常的情况下，接收器2接收到的光强为一固定的范围值，正常情况下，接收到的光强度大概在500左右；当白坯帘子布经纱4有疵点时，疵点就会遮挡住部分光线，接收器2接收到的光强会低于上述正常的范围值，一般情况下会低20以上。
织机7、发射器1和接收器2均与疵点检测控制系统相连接。疵点检测控制系统包括主控制器、存储器、LCD液晶显示器、电源和声光报警器，存储器、LCD液晶显示器、电源和声光报警器均与主控制器相连接，如图2所示。电源为整个装置提供电能供给。存储器可以存储采集的接收器2的数据和处理的结果。当白坯帘子布经纱4上有疵点时，声光报警器用于提醒挡车工前来处理。LCD液晶显示器用于显示运行中的各种参数，例如疵点判断标准、毛丝长度、纬密、织机速度等参数，其与主控制器相连接，显示设置的参数。主控制器上设有按键模块，设定检测过程中疵点判断的标准，以适应不同的帘子布品种。主控制器设有钥匙开关用于控制整个疵点检测控制系统工作状态。按键模块上设有键盘，可以设置机器号、班次时间、报警时间等参数。疵点检测控制系统有运行和设置两种工作状态，运行状态为正常的检测白坯帘子布经纱4，设置状态是停止织机7并可以设置其中的参数。钥匙开关可以更好的调节整个疵点检测控制系统为运行或设置状态。指示灯包括运行灯和停止灯，分别可以显示织机7是运行状态还是停车状态。
主控制器可以采集接收器2接收到的光强，并放大处理后变成适合存储的数字信号后把采集的数据存储在存储器上。主控制器可以根据光强的大小判断白坯帘子布经纱上是否有疵点；当检测到疵点时，主控制器触发信号使织机7停车，同时声光报警器发出警报。主控制器和织机7之间设有时间继电器，主控制器通过触发时间继电器来控制织机7的停车。
如图3所示，白坯帘子布经纱疵点检测装置的检测方法的步骤为：
步骤一： 先把钥匙开关的状态设为设置，然后再给主控制器上电，初始化按键模块的键盘、LCD液晶显示器、USB、存储器、继电器等的参数。设置相应的检测帘子布疵点需要的相关参数，然后断电，把钥匙开关的状态设为运行，再重新给主控制器上电，运行灯亮。
步骤二：主控制器检测织机是否开车，若织机开车则进入步骤三，若织机没有开车则等待织机开车。
步骤三：织机开车，传感器开始检测白坯帘子布经纱，并把检测到的光强传送给主控制器。
传感器的发射器开始发射激光，接收器2开始检测白坯帘子布经纱4，主控制器读取接收器2读取的数据，并存储在存储器上。读取上次运行中的毛丝长度、纬密、织机速度等参数，并在LCD液晶显示器上显示。
步骤四：主控制器进入自学习状态，对导丝辊输出的白坯帘子布经纱的纱线状态进行建模，输出检测标准值。
建模具体处理过程是，采集10000次当前通过检测区域纱线的光通量，然后求平均值作为检测标准值。检测标准值一般是500左右，纱线粗细及总根数的多少均会影响到该检测标准值。自学习的整个学习过程一般为10秒钟。
步骤五：传感器对白坯帘子布经纱进行实时检测，并把检测结果发送给主控制器，当主控制器接收到的光强低于检测标准值时，则白坯帘子布经纱有疵点，主控制器发出停车信号、声光报警器开始报警，织机停车，挡车工听到声光报警器的通知对白坯帘子布经纱进行处理。
主控制器采用平均滤波处理采集的信号，并且平均的次数可以通过键盘设定。读取当前光纤传感器的光通量2次，求平均值作为当前检测值。判断其是否低于标准值的6%（该参数可以通过键盘修改以适应不同的品种）。若低于标准值的6%，则主控制器继续读取当前光通量2次，循环该过程；若检测值高于标准值的6%，延时1秒，主控制器发出停车信号，并启动声光报警器发出报警信号，报警5秒；主控制器判断织机7是否停车，没有停车继续报警，若织机7停车，挡车工进行处理。
根据接收到的光强的大小，判断是大疵点还是细小疵点，是否发出停车信号。主控制器通过对接收器2中的数据进行处理，可对疵点计数，记录每个班次的品种和因疵点造成停车的数据，并可通过优盘把数据导出，用计算机对数据进行分析，为上一工序提出改进意见。
步骤六：挡车工处理完成并再次开车，疵点检测控制系统再次进入检测状态，循环步骤五继续进行检测。
本发明结构简单、性能可靠，只需要简单的安装工作就能应用到现有的织机上；不仅可以长期稳定的工作，可以检测出95%以上的疵点，而且可以对大疵点和小疵点分别进行计数，可以根据设定产生报警或停车信号，方便挡车工的处理。另外还可以通过参数设定适应不同规格品种的帘子布。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。