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基于“互聯網思維”的經編機織物缺陷在線檢測系統
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1.應用背景概述

玻璃纖維經編機是用來制造多軸向織物的,在織造過程中,由于環境和工藝原因,往往會混入一些斷針、鐵絲、紙片、不干膠、黑色雜物等異物,還會有一些污紗、毛團、斷紗等制造的缺陷,目前主要依靠人工肉眼檢測,導致經常會漏檢,造成用戶投訴,損害企業形象,降低了競爭力。

 

2.系統原理簡介

2.1關于機器視覺

簡單來說,機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統是通過機器視覺產品(即圖像攝取裝置,分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標轉換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統,得到被攝目標的形態信息,根據像素分布和亮度、顏色等信息,轉變成數字化信號;圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征,進而輸出結果信號來控制現場的設備動作。

為此,我們開發了專用的玻璃纖維經編機異物在線檢測裝置,此裝置采用高性能、高可靠、全密封、自然散熱的工業計算機;采用進口高性能相機,采取避免現場灰塵、毛絲影響的特殊保護設計,確保獲取穩定可靠的圖像,運用我們專門設計的,擁有完全知識產權的自學習能力的高性能算法,實時在線對采集到的圖像進行分析處理,做到一旦發現缺陷及時停車,報警,以便人工干預和處理。系統采用工業觸摸顯示器,方便操作和觀察。這就相當于一個機器人,一刻不停的始終在監視織物表面,不知疲倦,沒有抱怨,穩定工作。

 

2.2系統組成

玻纖經編機異物在線檢測設備

2.3 檢測流程

考慮到檢測視野較大,為提高檢測精度,系統采用3個CCD配置,檢測對象為多軸向織物;檢測厚度,最大克重為1500克;檢測幅寬,最大3.5米;最大速度,12米/分;最高分別率:0.4mm*0.4mm。

設備原理圖

我們采用具有完全自主知識產權的人工智能算法、深度自學習功能的神經網絡算法,對于不同品種、克重、幅寬、不同切割線、光源的衰減或更換新的光源,能夠自動調整算法,以最優的性能檢測異物和缺陷。

圖2-4 軟件界面

2.4 通訊流程

現場只需要提供一個1KVA/220v交流電源,一個經編機的運行信號,和接收一個停車的控制信號即可,其它所有包括相機安裝支架等均由我們整體提供。實際運作時,檢測平臺與生產管理系統進行通訊,具體流程如下:

系統采用7*24小時工作制,自動檢測織物長度和速度,并保存記錄。可以記錄設備運行的數據1年。 并導出記錄的缺陷圖像和數據到其他電腦瀏覽。同時統計機器開機率 ,多臺設備同時應用,可提供聯網功能。

設備運行中如果發現缺陷時,可以停車并報警,并且自動保存缺陷發生時的布長和圖像到數據庫,能夠統計疵點和具體位置。 

通過數據通信,其他相關人員只需通過內部網絡登錄生產管理系統,即可實時查詢到實際生產情況,包括批次檢測結果、尺寸區間分布等。

3.項目總結

本次系統不僅實現了玻璃纖維經編機對織物的在線檢測,具有高精度、高速度等特點;更重要的是,通過數據通信技術,將終端生產環節接入企業生產管理系統,并在生產過程中實時而全面地提供生產大數據,進而服務于企業KPI考核、工藝管控、管理決策等。該項目已獲德實用新型專利,專利號:201620669922.6

最后,通過以上思路的探索和實施,了解的機器視覺技術和數據通訊技術在玻璃纖維行業的應用優勢;再將這種思路發展延伸,從“玻璃纖維織物表面缺陷檢測”到“玻璃纖維紗團檢測”,甚至到紗團原紗檢測。整體管理玻璃纖維生產的每個流程,成功將數據統一。搭載當前“工業4.0”以及“互聯網”的時代風帆,推動更多環節實現智能生產及檢測。

 

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