1.應(yīng)用背景概述

玻璃纖維經(jīng)編機是用來制造多軸向織物的，在織造過程中，由于環(huán)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(dǎo)致經(jīng)常會漏檢，造成用戶投訴，損害企業(yè)形象，降低了競爭力。

2.系統(tǒng)原理簡介

2.1關(guān)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(tǒng)是通過機器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置，分cmos和ccd兩種)將被攝取目標轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標的形態(tài)信息，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號;圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而輸出結(jié)果信號來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。

為此，我們開發(fā)了專用的 玻璃纖維經(jīng)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(yè)計算機；采用進口高性能相機，采取避免現(xiàn)場灰塵、毛絲影響的特殊保護設(shè)計，確保獲取穩(wěn)定可靠的圖像，運用我們專門設(shè)計的，擁有完全知識產(chǎn)權(quán)的自學(xué)習(xí)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(fā)現(xiàn)缺陷及時停車，報警，以便人工干預(yù)和處理。系統(tǒng)采用工業(yè)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(jiān)視織物表面，不知疲倦，沒有抱怨，穩(wěn)定工作。

2.2系統(tǒng)組成
 

設(shè)備現(xiàn)場圖片

2.3 檢測流程

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

設(shè)備原理圖

我們采用具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的人工智能算法、深度自學(xué)習(xí)功能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(diào)整算法，以Zui優(yōu)的性能檢測異物和缺陷。

圖2-4 軟件界面

2.4 通訊流程

現(xiàn)場只需要提供一個1kva/220v交流電源，一個經(jīng)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(chǎn)管理系統(tǒng)進行通訊，具體流程如下：

通訊流程

       系統(tǒng)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(shè)備運行的數(shù)據(jù)1年。 并導(dǎo)出記錄的缺陷圖像和數(shù)據(jù)到其他電腦瀏覽。同時統(tǒng)計機器開機率 ，多臺設(shè)備同時應(yīng)用，可提供聯(lián)網(wǎng)功能。

       設(shè)備運行中如果發(fā)現(xiàn)缺陷時，可以停車并報警，并且自動保存缺陷發(fā)生時的布長和圖像到數(shù)據(jù)庫，能夠統(tǒng)計疵點和具體位置。 

       通過數(shù)據(jù)通信，其他相關(guān)人員只需通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)登錄生產(chǎn)管理系統(tǒng)，即可實時查詢到實際生產(chǎn)情況，包括批次檢測結(jié)果、尺寸區(qū)間分布等。

3.項目總結(jié)

本次系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了玻璃纖維經(jīng)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(shù)據(jù)通信技術(shù)，將終端生產(chǎn)環(huán)節(jié)接入企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)，并在生產(chǎn)過程中實時而全面地提供生產(chǎn)大數(shù)據(jù)，進而服務(wù)于企業(yè)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

Zui后，通過以上思路的探索和實施，了解的機器視覺技術(shù)和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)在玻璃纖維行業(yè)的應(yīng)用優(yōu)勢；再將這種思路發(fā)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(chǎn)的每個流程，成功將數(shù)據(jù)統(tǒng)一。搭載當前“工業(yè)4.0”以及“互聯(lián)網(wǎng)”的時代風(fēng)帆，推動更多環(huán)節(jié)實現(xiàn)智能生產(chǎn)及檢測。

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