圆网印花自动对花调整系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种圆网印花自动对花调整系统，其包括上位机操作界面，包括触摸屏和图像显示器，用于监视在线运行状态、调整控制参数、初始化系统软件和进行人工在线调速；图像采集及处理单元，包括面阵CCD相机及图像处理器，用于花回标记的动态采集、处理与误差输出；主控制器，用于印花前实际花回长度误差的计算、调整后印花误差的计算及对印花网筒速度的调整控制；编码器，安装在拖动印花织物运行的电机上，根据编码器的输出脉冲数对面阵CCD相机进行触发控制。上述主控制器与触摸屏、图像处理器分别相连；面阵CCD相机与图像处理器相连，图像处理器还与图像显示器相连。该系统能够对印染错花的误差进行预测控制，并对调整效果进行反馈控制，实时性较好，可靠性较高。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及织物印染在线监测
，具体涉及一种自动对花调整系统。
技术介绍
圆网印花过程中，受到传动机构零部件磨损、对花齿轮松动、织物变形等因素的影响，经常会发生“错花”或“跑花”现象，严重影响了圆网印花生产的对花精度和效率。目前实际生产中仍然多是采用人工目测方法判断错花，通过手动按钮进行调整。人工目测判别误差大，对花精度低，工人劳动强度大，而且只有在设备低速运行时才能对错花进行判别， 当设备高速运行、图案复杂、套色较多时，通过人工目测方法很难及时发现印花中的错花， 因此会造成大量的残次品。为解决上述问题，目前采用了机器视觉技术对织物上对应印花图案位置的特殊标记或直接对印花图案进行在线检测，并将检测信号反馈到印花网筒的控制器，来达到自动对花调整的目的。但是这些方法对标记或图案的检测均是安排在印花网筒印花前进行，对印花网筒印花后的错花误差和纠错效果没有有效的检测与实时反馈，从而造成错花检测精度低、可靠性不高等缺点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种圆网印花自动对花调整系统，该系统能够对印染错花的误差进行预测控制，并对调整效果进行反馈控制，具有检测精度高，实时性较好，可靠性较高的优点。本技术为了实现上述目的，采用的技术解决方案是圆网印花自动对花调整系统，包括上位机操作界面，包括触摸屏和图像显示器，用于监视在线运行状态、调整控制参数、初始化系统软件和进行人工在线调速；图像采集及处理单元，包括面阵C⑶相机及图像处理器，用于花回标记的动态采集、处理与误差输出；主控制器，用于印花前实际花回距离长度的计算、调整后印花误差的计算及对印花网筒速度的调整控制；编码器，安装在拖动印花织物运行的电机上，根据编码器的输出脉冲数对面阵CCD 相机进行触发控制；上述主控制器与触摸屏、图像处理器分别相连；面阵C⑶相机与图像处理器相连， 图像处理器还与图像显示器相连。上述面阵CXD相机由一号相机与二号相机组成，一号相机位于距离印花网筒前侧一个标准花回长度的位置，二号相机位于印花网筒后侧；一、二号相机分别通过光学镜头动态地采集花回标记。上述图像处理器，用于处理面阵C⑶相机采集到的花回标记，能够直接输出花回标记误差信号。上述 主控制器采用日本基恩士 PLC，采用DSP双核控制芯片。本技术的有益效果此种圆网印花自动对花调整系统，能对印染错花的误差进行预测控制，并对调整效果进行实时检测与反馈控制，实时性较好，可靠性较高。而且还可以自动完成印花网筒初始定位，控制参数可调，便于与设备原有控制系统连接，通用性好。附图说明图1是面阵CXD相机布局图。图2是实际花回长度计算原理图。图3是圆网印花自动对花调整系统的连接框图。具体实施方式下面结合图1至图3对本技术进行详细说明圆网印花自动对花调整系统，包括上位机操作界面，包括触摸屏和图像显示器，用于监视在线运行状态、调整控制参数、初始化系统软件和进行人工在线调速；图像采集及处理单元，包括面阵C⑶相机及图像处理器，用于花回标记的动态采集、处理与误差输出；主控制器，用于印花前实际花回长度误差的计算、调整后印花误差的计算及对印花网筒速度的调整控制；编码器，编码器由织物在印染运行中带动并与织物同步转动，根据编码器的输出脉冲数对面阵CCD相机进行触发控制；所述主控制器与触摸屏、图像处理器分别相连；面阵CXD相机与图像处理器相连， 图像处理器还与图像显示器相连。更为优选的是面阵CXD相机由一号相机1与二号相机2组成，一号相机1位于距离印花网筒3前侧一个标准花回长度S的位置，二号相机2位于印花网筒3后侧；一、二号相机分别通过光学镜头动态地采集花回标记。这里讲到的花回长度是印花网筒3旋转一周时在织物上走过的距离。花回标记是圆网印花时，对应每个花回在织物的两个边缘上印上的一些诸如字母等标记。图像处理器，用于处理面阵CXD相机采集到的花回标记，能够直接输出花回标记误差信号。主控制器采用日本基恩士 PLC，采用DSP双核控制芯片。接下来对圆网印花自动对花调整系统如何进行对花调整进行阐述首先，对涉及到的几个术语进行定义。1、标准花回长度S 即印花网筒周长。印花网筒线速度与织物的行进速度相同时， 实际花回长度等于标准花回长度。若织物的行进速度大于印花网筒线速度，则实际花回长度大于标准花回长度。若织物的行进速度小于印花网筒线速度，则实际花回长度小于标准花回长度。2、花回标记标准采样位置预存在图像处理器中的花回标记在拍摄视场中的位置。3、花回标记误差实际拍摄到的花回标记在拍摄视场中的实际位置与花回标记标准采样位置的差值。如图1所示，一号相机1安装在印花网筒前距离印花网筒一个标准花回长度S位置，通过面阵CXD相机及图像处理器完成对花回标记的检测并输出与花回标记标准采样位置的误差Δ。如图2所示，实际拍摄到的花回标记在拍摄视场中的实际位置4与花回标记标准采样位置5重合时，Δ =0 ；实际拍摄到的花回标记在拍摄视场中的实际位置4在花回标记标准采样位置5之后时，Δ为正；实际拍摄到的花回标记在拍摄视场中的实际位置4在花回标记标准采样位置5之前时，Δ为负。假设前一次拍摄到的花回标记误差为Δ1，当前拍摄到的花回标记误差为Δ 2，两次拍摄之间编码器输出脉冲数为N，编码器每输出一个脉冲织物行进距离为6，则当前正要进入印花网筒的实际花回长度与标准花回长度的偏差为AQ = N · δ+Δ 1-A2-S 公式(1)主控制器根据花回偏差值Δ Q对印花网筒速度进行预测调节，实现错花纠偏。经错花调整后的印花效果通过安装在印花网筒后二号相机2进行检测，设检测得到的花回标记误差为ΔH，触发拍摄时编码器输出脉冲数为Μ，则实际拍摄到的花回标记与印花网筒轴的距离，与设定的花回标记到印花网筒间的标准距离H的偏差为Δ P = M · δ + Δ H-H公式(2)主控制器PLC根据偏差值Δ P，对印花网筒速度进一步进行调整，实现二次补偿。通过预测调节与二次补偿调节，实现了自动对花调整的全闭环控制。对印花网筒速度的调整采用向圆网印花机原有控制系统中的手动按钮发送脉冲信号的方式，方便了原有系统的改进。当然，上述说明并非是对本技术的限制，本技术也并不仅限于上述举例， 本
的技术人员在本技术的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．圆网印花自动对花调整系统，其特征在于：所述调整系统包括：上位机操作界面，包括触摸屏和图像显示器，用于监视在线运行状态、调整控制参数、初始化系统软件和进行人工在线调速；图像采集及处理单元，包括面阵ＣＣＤ相机及图像处理器，用于花回标记的动态采集、处理与误差输出；主控制器，用于印花前实际花回长度误差的计算、调整后印花误差的计算及对印花网筒速度的调整控制；编码器，安装在拖动印花织物运行的电机上，根据编码器的输出脉冲数对面阵ＣＣＤ相机进行触发控制；上述主控制器与触摸屏、图像处理器分别相连；面阵ＣＣＤ相机与图像处理器相连，图像处理器还与图像显示器相连。

【技术特征摘要】
1.圆网印花自动对花调整系统，其特征在于所述调整系统包括上位机操作界面，包括触摸屏和图像显示器，用于监视在线运行状态、调整控制参数、 初始化系统软件和进行人工在线调速；图像采集及处理单元，包括面阵C⑶相机及图像处理器，用于花回标记的动态采集、处理与误差输出；主控制器，用于印花前实际花回长度误差的计算、调整后印花误差的计算及对印花网筒速度的调整控制；编码器，安装在拖动印花织物运行的电机上，根据编码器的输出脉冲数对面阵CCD相机进行触发控制；上述主控制器与触摸屏、图像处理器分别相连；面阵C⑶相机与图像处理器相连，图像处理器还...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙爱芹，王吉岱，张东岳，苏伟，连金玲，张兆健，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：实用新型
国别省市：95