Устройство для обнаружения и регистрации дефектов на движущейся ткани

Устройство для обнаружения и регистрации дефектов на движущейся ткани

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области текстильной промышленности и может быть использовано при контроле качества и сортности выпускаемой ткани.

Известно устройство для контроля качества движущегося полотна, содержащее установленный над плоскостью перемещения полотна импульсный источник света, датчик скорости полотна, блок кратности периодичности рисунка полотна и блок синхронизации, входы которого подключены соответственно к выходу датчика скорости и выходу блока кратности периодичности рисунка, а выход блока синхронизации подключен к источнику света. Частота пульсаций светового источника ставится в зависимость от рисунка на ткани и скорости движения полотна [1].

Недостатком описанного устройства является участие человека в технологическом процессе и, следовательно, снижение качества контроля вследствие утомляемости браковщицы. Участие человека также может быть сдерживающим обстоятельством увеличения производительности труда.

За прототип принято устройство для контроля поверхностных пороков рулонных материалов, содержащее блок управления электроприводом перемещения материала, осветитель, выполненный в виде лазерного сканера, и линейный фотоприемник, размещенные по разные стороны материала, блок определения наличия дефекта, к входу которого подключен линейный фотоприемник. Устройство снабжено датчиком скорости материала, дополнительным осветителем и двумерным фотоприемником, установленными по разные стороны материала на базовом расстоянии от лазерного сканера. Блок управления электроприводом имеет формирователь сигнала дефекта, задатчик пороговой скорости, блок сравнения, формирователь управляющего сигнала, согласующий блок и формирователь сигнала окончания дефектного участка [2].

Недостатками описанного устройства являются: ограниченная возможность классификации дефектов различных типов, отсутствие самонастройки устройства в процессе работы, выражающееся в невозможности обучения устройства и, следовательно, невозможности увеличения распознаваемости дефектов.

Техническим результатом изобретения является повышение разрешающей способности и точности контроля дефектов ткани при любой ширине ткани, увеличение спектра классифицируемых дефектов, повышение производительности мерильно-браковочного оборудования, рост качественных характеристик распознаваемости по мере эксплуатации устройства вследствие его адаптивности.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для обнаружения и регистрации дефектов на движущейся ткани, содержащем источник света, видеокамеру, датчик скорости перемещения ткани и световоды, согласно изобретению, световоды расположены линейно напротив источника света, под тканью, по всей ее ширине, выходы световодов собраны в прямоугольную матрицу, которая совместно с видеокамерой размещена в тобусе, выполненном из герметичного материала, при этом видеокамера расположена над прямоугольной матрицей, а ось видеокамеры перпендикулярна плоскости матрицы, также видеокамера соединена с компьютером, обученным на распознавание и классификацию дефектов ткани.

Благодаря использованию матрицы световодов решается проблема обзора полотна по всей ширине. Применение видеокамеры для контроля дефектов на движущейся ткани предполагает ее установку на определенном расстоянии от ткани для обеспечения обзора последней по всей ширине, при этом с увеличением ширины контролируемой ткани разрешающая способность устройства уменьшается. Использование световодов (пучка оптических волокон) позволяет упростить передачу изображений поверхности ткани в видеокамеру, а также повысить разрешающую способность устройства и, следовательно, точность контроля дефектов, устранить необходимость изменения расстояния между видеокамерой и тканью при изменении ширины исследуемой ткани.

Благодаря использованию компьютера распознаются дефекты ткани, повышается эффективность контроля дефектов, имеющих различные геометрические размеры и формы, происходит расширение спектра регистрируемых дефектов, растет производительность мерильно-браковочного оборудования, вводится адаптивность устройства, которая позволяет в процессе работы улучшать его характеристики.

Сущность изобретения поясняется блок-схемами, где на фиг.1 изображена структурная схема устройства для обнаружения и регистрации дефектов на движущейся ткани; на фиг.2 показаны моменты (а, б, в) прохождения дефектов ткани, перемещающейся над световодами; на фиг.З представлены изображения (а, б, в), получаемые на матрице световодов в моменты прохождения дефекта ткани; на фиг.4 показано изображение в компьютере в виде матрицы чисел.

Устройство для обнаружения и регистрации дефектов на движущейся ткани (фиг.1) содержит видеокамеру 1, датчик скорости 2 перемещения ткани, компьютер 3, принтер 4, дисплей для текущего контроля 5, источник света 6, создающий освещенное поле, световоды 7, матрицу 8, собранную из световодов 7, защитный тобус 9. Источник света 6 расположен над тканью 10, напротив источника света 6, под тканью 10, по всей ее ширине линейно расположены световоды 7, выходы которых собраны в прямоугольную матрицу 8. Видеокамера 1 и матрица 8 световодов 7 расположены в защитном тобусе 9, при этом видеокамера 1 направлена на матрицу 8 световодов. К компьютеру 3 подключены датчик скорости 2 перемещения ткани, видеокамера 1, дисплей 5 текущего контроля и принтер 4 для вывода протокола обнаруженных дефектов.

Устройство работает следующим образом. Источник света 6 образует на движущемся полотне 10 освещенное поле. При поступлении в компьютер 3 импульса с датчика скорости 2 перемещения ткани происходит запрос на получение изображения с видеокамеры 1, которая направлена на матрицу 8, собранную из световодов 7. По мере прохождения дефекта через линейку световодов 7 изображение на матрице 8 световодов будет изменяться, что будет фиксироваться видеокамерой 1 в соответствии с поступающими в компьютер 3 импульсами от датчика скорости 2 перемещения ткани. Например, во время первого импульса дефект проходит через 8 световодов, во время второго - через 10 световодов, во время третьего - через 6 световодов (фиг.2, фиг.3). Изображения, поступившие в компьютер 3 с видеокамеры 1, программно оцифровываются и представляются в виде матрицы чисел размерностью n×m (фиг.4). Каждый элемент (число) числовой матрицы представляет собой яркость соответствующего пикселя изображения (n×m - разрешение видеокамеры). Например, площадь дефекта "пятно" выделяется в числовой матрице более низкой яркостью (меньшими числами) по сравнению с площадью без дефектов. Таким образом, обрабатывая числовую матрицу можно делать заключение о размерах и координатах дефектов и проводить классификацию дефектов ткани. Размеры дефектов определяются по количеству световодов 7, через которые прошел дефект. Координаты дефекта определяются исходя из того, в какой части линейки световодов 7 проходил дефект, и показаний датчика скорости 2 перемещения ткани. Классификацию дефекта производит предварительно обученный компьютер 3.

Источники информации

1. Ю.Г.Фомин, И.А.Киселев, А.Г.Свиридов, С.В.Белов. Способ контроля качества движущегося полотна и устройство для его осуществления. АС №1432404, G 01 N 33/36, 1988 г.

2. С.У.Анбиндер, А.М.Бражник, Ф.В.Воронин, П.Л.Гефтер, М.М.Шевлягина. Устройство для контроля поверхностных пороков рулонных материалов. АС №1681243, G 01 N 33/36, 1991 г.

Устройство для обнаружения и регистрации дефектов на движущейся ткани, содержащее источник света, видеокамеру, датчик скорости перемещения ткани и световоды, отличающееся тем, что световоды расположены линейно напротив источника света под тканью, по всей ее ширине, выходы световодов собраны в прямоугольную матрицу, которая совместно с видеокамерой размещена в тобусе, выполненном из герметичного материала, при этом видеокамера расположена над прямоугольной матрицей, а ось видеокамеры перпендикулярна плоскости матрицы, также видеокамера соединена с компьютером, обученным на распознавание и классификацию дефектов ткани.