喷丝帽检测系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及纤维丝束生产技术领域，具体涉及一种喷丝帽检测系统以及该检测系统的控制方法。该检测系统包括检测仪、检测控制装置和机械手，检测控制装置与检测仪和机械手通信连接，检测仪用于拍摄喷丝帽图像，检测控制装置对喷丝帽图像进行分析检测，机械手依据检测结果对喷丝帽进行分拣，检测仪包括透光面板、定位托盘、检测机头和追踪光源，检测机头包括识别摄像头、测帽摄像头和测孔摄像头。该系统可识别喷丝帽识别码并分析喷丝孔的缺陷类型，该控制方法可实现喷丝帽的智能检测分析及检测档案管理，同时还能实现喷丝帽的自动分拣，自动化程度较高，有助于提高喷丝帽的检测效率以及管理水平。

Detection system and control method of spinneret

The invention relates to the technical field of fiber tow production, in particular to a spinneret detection system and a control method of the detection system. The detection system includes a detector, a detection control device and a manipulator. The detection control device communicates with the detector and the manipulator. The detector is used to take images of the spinneret cap. The detection control device analyzes and detects the image of the spinneret cap. The manipulator sorts the spinneret cap according to the detection results. The detector includes a light transmission panel, a positioning tray, a detection head and a tracking light source, The detection head includes identification camera, measuring cap camera and measuring hole camera. The system can identify the identification code of spinneret and analyze the defect type of spinneret hole. The control method can realize the intelligent detection and analysis of spinneret and the management of detection files. At the same time, it can also realize the automatic sorting of spinneret with high degree of automation, which is helpful to improve the detection efficiency and management level of spinneret.

【技术实现步骤摘要】
喷丝帽检测系统及其控制方法
本专利技术涉及纤维丝束生产
，具体涉及一种喷丝帽检测系统以及该检测系统的控制方法。
技术介绍
喷丝帽是化学纤维纺丝机上的精密部件，也称喷丝板、纺丝头，上面设有大量大小一致的喷丝孔。在纺丝时，纺丝溶液或熔体从这些微孔中通过并以细流状态进入凝固浴或空气中，随即凝固或冷却成为纤维。喷丝头是纺丝工业中的重要部件，其直接影响成品丝的质量。在喷丝帽的长期工作过程中，喷丝孔会出现堵塞、缺蚀等缺陷，这些缺陷将严重影响纤维质量。因此在纺丝行业中，无论在使用前还是使用过程中，对喷丝孔进行检测都有非常重要的意义。现有检测仪都是由下往上正对喷丝帽打光，并在喷丝帽正上方针对喷丝帽整体进行拍照分析，检测人员依据照片上各喷丝孔的透光情况从整体上大致判断喷丝帽是否合格，针对透光异常的喷丝孔只能将照片放大后进行观察，而不能针对透光异常的喷丝孔逐个对焦拍照以确定具体的缺陷类型。喷丝孔的缺蚀类缺陷无法修复，而堵塞类缺陷都可通过常规维护手段进行修复。另外为提高喷丝帽的管理水平有些企业会在喷丝帽上依据其规格和编号设置唯一的识别码，并依据识别码建立喷丝帽的检测档案数据库，现有的检测仪上也没有用于识别这类识别码的部件。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种可识别喷丝帽识别码并分析喷丝孔的缺陷类型的喷丝帽检测系统。本专利技术的第二目的在于提供一种前述喷丝帽检测系统的控制方法。为实现上述第一目的，本专利技术提供一种喷丝帽检测系统，包括检测仪、检测控制装置和机械手，检测控制装置与检测仪和机械手通信连接，检测仪用于拍摄喷丝帽图像，其特殊之处在于，检测仪包括透光面板、定位托盘、检测机头和追踪光源。定位托盘设于透光面板上，定位托盘上设有用于固定喷丝帽的多个定位孔，定位托盘上在每一定位孔的底部设置透光孔，多个定位孔在定位托盘上呈矩阵状分布。检测机头位于透光面板上方，检测机头可沿透光面板的长度方向和宽度方向移动，追踪光源位于透光面板下方并可与检测机头同步移动。检测机头包括识别摄像头、测帽摄像头和测孔摄像头，识别摄像头用于拍摄识别码图像，识别摄像头下端设有补光灯，测帽摄像头用于拍摄出丝面图像，测孔摄像头可线性升降地设置于检测机头上。由上述方案可见，检测仪分别通过识别摄像头、测帽摄像头和测孔摄像头拍摄涉及识别码、出丝面和喷丝孔的三类喷丝帽图像，检测控制装置对喷丝帽图像进行分析检测，机械手依据检测结果对喷丝帽进行分拣。检测仪可对多个喷丝帽展开高效检测，检测控制装置对三类喷丝帽图像进行分析并依据喷丝帽的具体透光情况判定喷丝帽合格与否。检测仪中追踪光源可与检测机头同步移动并在喷丝帽下方打光，以便于测帽摄像头和测孔摄像头的拍摄，检测控制装置依据测帽摄像头拍摄的喷丝帽图像可找出透光异常的喷丝孔，随后再依据测孔摄像头拍摄的透光异常喷丝孔图像就能确定对应喷丝孔的缺陷类型。喷丝帽通常出丝面朝上地装于定位托盘上，喷丝帽识别码设置在出丝面上，由于追踪光源无法朝出丝面打光，因此为保证识别率有必要在识别摄像头上设置配套的补光灯，检测控制装置依据识别码可建立喷丝帽的检测档案，有助于提高喷丝帽的管理水平。识别摄像头和测帽摄像头对出丝面进行拍摄，拍摄对象较大，易于获得清晰图像，故识别摄像头和测帽摄像头均可固定设置于检测机头上。测孔摄像头对喷丝孔进行拍摄，拍摄对象极小，单纯依靠变焦手段不足以获得清晰图像，故还需具备升降移动的功能。检测机头上仅测孔摄像头能够移动，有利于其整体结构的简化。进一步的方案是，检测仪还包括可沿透光面板宽度方向移动的平移支架，平移支架包括上横梁、下横梁以及连接上横梁和下横梁端部的两根竖梁，两根竖梁均位于透光面板外侧，下横梁位于透光面板的下方，上横梁位于透光面板的上方，上横梁和下横梁的延伸方向均平行于透光面板的长度方向，检测机头装于上横梁上并可沿上横梁移动，追踪光源装于下横梁上并可沿下横梁移动。由上可见，检测机头和追踪光源均装于平移支架上并借助其实现沿透光面板宽度方向的同步移动，有助于简化检测仪的整体结构。进一步的方案是，识别摄像头、测帽摄像头和测孔摄像头均内置有变焦镜头。由上可见，检测机头上的三个摄像头都需具备一定变焦能力，但对变焦能力的要求不同，设于识别摄像头和测帽摄像头上的变焦镜头对于变焦倍数的要求相对较低，设于测孔摄像头上的变焦镜头对于变焦倍数的要求相对较高。进一步的方案是，补光灯为套设于识别摄像头外侧的环形补光灯。由上可见，环形补光灯可在识别摄像头外围均匀补光，有助于识别摄像头获取亮度均匀的识别码图像。进一步的方案是，机械手包括机座、第一旋转臂、第二旋转臂和吸附管，第一旋转臂的第一端与机座铰接，第一旋转臂位于机座上方并可沿水平面转动，第一旋转臂的第二端与第二旋转臂铰接，第二旋转臂位于第一旋转臂上方并可沿水平面转动，吸附管贯穿设置于第二旋转臂上，吸附管可沿第二旋转臂的高度方向移动，吸附管下端设有吸盘。由上可见，上述机械手属于三自由度的吸盘型机械手，吸附管上端通过管道连接真空设备，下端通过吸盘作用于出丝面中部未设置喷丝孔的圆形区域。吸附管借助相互铰接的两级旋转臂实现水平方向上的移动，吸附管借助第二旋转臂内部动力机构可相对第二旋转臂升降移动，从而满足喷丝帽的移动和取放需求，因此该机械手可有效应对喷丝帽的分拣操作，且整体结构较为简单。为实现上述第二目的，本专利技术提供一种前述喷丝帽检测系统的控制方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：S1：将受检喷丝帽盘放置于定位托盘上，检测仪通过移动检测机头使识别摄像头对准受检喷丝帽，补光灯发出光线，随后检测仪通过识别摄像头获取识别码图像并发送给检测控制装置；S2：检测控制装置通过分析识别码图像获取受检喷丝帽的识别码；S3：检测仪通过移动检测机头使测帽摄像头对准待测喷丝帽并使追踪光源同步移动至检测机头正下方，追踪光源执行打光，随后检测仪通过测帽摄像头获取出丝面图像并发送给检测控制装置；S4：检测控制装置将出丝面图像与预设的出丝面标准图像进行比对确定出丝面上透光异常喷丝孔的位置信息并发送给检测仪；S5：检测仪依据位置信息移动检测机头使测孔摄像头对准透光异常喷丝孔并使追踪光源同步移动至检测机头正下方，检测机头将测孔摄像头下移，追踪光源再次执行打光，随后检测仪通过测孔摄像头获取透光异常喷丝孔图像并发送给检测控制装置；S6：检测控制装置通过分析透光异常喷丝孔图像确定对应的缺陷类型，再依据全部透光异常喷丝孔的缺陷类型判定喷丝帽是否合格并将对应的检测结果发送给机械手，随后检测控制装置依据受检喷丝帽的识别码和检测结果以及透光异常喷丝孔的位置信息和缺陷类型生成对应的检测报告并存入内建的喷丝帽管理数据库中；S7：机械手将不合格的喷丝帽移出定位托盘并放置于预设位置。由上可见，上述控制方法可实现喷丝帽的智能检测分析及检测档案管理，能够充分排查透光异常的喷丝孔并确定缺陷类型，同时还能实现喷丝帽的自动分拣，自动化程度较高，有助于提高喷丝帽的检测效率以及管理水平。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.喷丝帽检测系统，包括喷检测仪、检测控制装置和机械手，所述检测控制装置与所述检测仪和所述机械手通信连接，所述检测仪用于拍摄喷丝帽图像，其特征在于：/n所述检测仪包括透光面板、定位托盘、检测机头和追踪光源，所述定位托盘设于所述透光面板上，所述定位托盘上设有与所述喷丝帽配合的多个定位孔，所述定位托盘上在每一所述定位孔的底部设置透光孔，多个所述定位孔在所述定位托盘上呈矩阵状分布，所述检测机头位于所述透光面板上方，所述检测机头可沿所述透光面板的长度方向和宽度方向移动，所述追踪光源位于所述透光面板下方并可与所述检测机头同步移动；/n所述检测机头包括识别摄像头、测帽摄像头和测孔摄像头，所述识别摄像头用于拍摄识别码图像，所述识别摄像头下端设有补光灯，所述测帽摄像头用于拍摄出丝面图像，所述测孔摄像头可线性升降地设置于所述检测机头上。/n

【技术特征摘要】
1.喷丝帽检测系统，包括喷检测仪、检测控制装置和机械手，所述检测控制装置与所述检测仪和所述机械手通信连接，所述检测仪用于拍摄喷丝帽图像，其特征在于：
所述检测仪包括透光面板、定位托盘、检测机头和追踪光源，所述定位托盘设于所述透光面板上，所述定位托盘上设有与所述喷丝帽配合的多个定位孔，所述定位托盘上在每一所述定位孔的底部设置透光孔，多个所述定位孔在所述定位托盘上呈矩阵状分布，所述检测机头位于所述透光面板上方，所述检测机头可沿所述透光面板的长度方向和宽度方向移动，所述追踪光源位于所述透光面板下方并可与所述检测机头同步移动；
所述检测机头包括识别摄像头、测帽摄像头和测孔摄像头，所述识别摄像头用于拍摄识别码图像，所述识别摄像头下端设有补光灯，所述测帽摄像头用于拍摄出丝面图像，所述测孔摄像头可线性升降地设置于所述检测机头上。


2.如权利要求1所述的喷丝帽检测系统，其特征在于：
所述检测仪还包括可沿所述透光面板宽度方向移动的平移支架，所述平移支架包括上横梁、下横梁以及连接所述上横梁和所述下横梁端部的两根竖梁，两根所述竖梁均位于所述透光面板外侧，所述下横梁位于所述透光面板的下方，所述上横梁位于所述透光面板的上方，所述上横梁和所述下横梁的延伸方向均平行于所述透光面板的长度方向，所述检测机头装于所述上横梁上并可沿所述上横梁移动，所述追踪光源装于所述下横梁上并可沿所述下横梁移动。


3.如权利要求1所述的喷丝帽检测系统，其特征在于：
所述识别摄像头、所述测帽摄像头和所述测孔摄像头均内置有变焦镜头。


4.如权利要求1所述的喷丝帽检测系统，其特征在于：
所述补光灯为套设于所述识别摄像头外侧的环形补光灯。


5.如权利要求1所述的喷丝帽检测系统，其特征在于：
所述机械手包括机座、第一旋转臂、第二旋转臂和吸附管，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，郑恒谷，刘光华，喻飞，
申请(专利权)人：珠海醋酸纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44