一种化纤纺丝工艺丝路的智能检查方法与流程

本发明涉及纺丝设备领域，特别是一种化纤纺丝工艺丝路的智能检查方法。

背景技术：

目前的化纤生产过程中，高压的聚酯熔体通过喷丝板喷出后冷却成细微单丝，然后多根细微单丝集合成丝束，丝束经过油嘴上油消除静电摩擦力后增加抱合力，再通过导丝钩定位导向后卷绕成型。

由于每个喷丝板上有20~576个直径约0.15mm小微孔，即每根丝束包含20~576根细微单丝，并且相邻两个喷丝面板之间的距离不远（通常为10-20cm），导致了非常容易出错。例如，当喷丝板上有喷丝孔是否有堵塞，喷丝板上喷出的细微单丝是否全部通过一个油嘴，相邻喷丝板上喷出的丝线是否有错进入油嘴等情况导致的缺丝、飘丝、多丝情况。

目前上述的检查全由人工进行，通过肉眼清点细微单丝的数量是否正确，是否有分错丝，是否有飘丝，是否进油嘴，当丝束穿过油嘴后还需要确认丝束是否完整通道导丝钩，即导丝钩上是否有毛屑等。纺丝是一种持续不间断的过程，期间丝路是否正常，全部由人工目视检查与判断，一条纺丝线巡检下来，通常需要至少16小时。

现有的一条纺丝线，配备3名纺丝工人，一个班次只能检查到1.5次/位，单个纺位的受检间隔周期是5.3小时，这样长的时间，期间发生的丝路异常，无法被发现识别，也无法及时处理。带有质量隐患的丝束，就流入到下一道工序，无从发现与追溯，因此，纺丝冷却成型工序，被视为化纤纺丝的质量核心区。

在纺丝成型工序，产品质量事故成本非常大。如果因为喷丝板的单丝数量不正确、分错丝、飘丝等单丝类原因，丝束被卷绕成型，异常丝全部被卷在一个丝饼中，目前没有检测手段去发现问题，如果织成布匹，长度达一万米，造成的经济损失高达数十万元。等人工发现丝路异常时，下游产品或已流到市场，则需花大量的人工，去追溯，去理赔，实在劳心伤财。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高效的纤纺丝工艺丝路的智能检查方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种化纤纺丝工艺丝路的智能检查方法，所述丝路包括机架和设置在所述机架上的具有多个喷丝孔的喷丝板，在所述喷丝板工作时，所述喷丝孔向下喷出丝线单元，所述检查方法包括以下步骤：

1）将条形的激光束照射在丝线单元上；

2）采集丝线单元被所述激光束所照射的图像，该图像中，丝线单元被照射到的部分反射激光后呈现亮点；

3）识别该图像中亮点数量，并将识别到的亮点数量自终端输出。

优选地，步骤3）中识别亮点数量方法包括以下步骤：

a）删去图片中亮度低于预设亮度值的像素点；

b）依次整理统计剩余像素点，将相邻的像素点归为亮点集合，并将不同的亮点集合依次标序并记录亮点坐标和像素点数量的信息；

c）删去亮点集合中像素点小于预设数值的集合，并将剩余亮点集合的数量和信息输出。

进一步优选地，步骤b）中的整理顺序为先由左自右、后由上自下。

进一步优选地，步骤a）中还包括将删去像素点后的图片自终端输出。

优选地，步骤1）中所述激光束的长度大于所述喷丝板上最远两个喷丝孔之间的距离，所述激光束的宽度小于所述丝线单元直径的30倍。

优选地，步骤2）中采集图片的曝光时间为0.2-1秒。

优选地，所述激光束自下而上倾斜照射所述丝线单元。

优选地，所述激光束在丝线单元上的入射角为10-70°。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

由于本发明的检查方法采用条形激光束照射丝线单元，并采集图像，通过识别图像获得丝线单元数量，工人可以通过输出装置直观了解到丝路的工作情况，从而代替人工肉眼检查，效率约为人工的20倍以上，能够及时发现高丝路异常。

附图说明

附图1为实施例的结构示意图；

附图2为激光束横截面示意图；

附图3为激光束光路示意图；

附图4为检测装置原理示意图；

附图5为采集装置焦距调节装置示意图；

附图6为实施例的输出装置显示的亮点图像。

以上附图中：1、机架；12、喷丝板；13、油嘴；14、导丝钩；2、轨道；3、检测装置；31、光源；32、图像采集装；33、处理器；34、输出装置；35、摄像头；36、存储器；4、激光束；51、连接杆；52、调节杆；6、丝线单元。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述：

参见附图1所示，本实施例公开一种化纤纺丝工艺丝路的智能巡检装置，丝路包括机架11和设置在机架11上的具有多个喷丝孔的喷丝板12，在喷丝板12工作时，喷丝孔向下喷出丝线单元6，巡检装置包括固定设置在机架11上部的轨道2、滑动设置在轨道2上的支架组件和设置在支架组件上的至少一个用于检测每个喷丝板12所喷出的丝线单元6数量的检测装置3。

具体地，参见附图4所示，检测装置3包括产生光束并照射丝线单元6的光源31、获取丝线单元6被光束照射的图像的图像采集装置32、识别图像采集装置32所采集到的图像的处理器33，以及输出处理器33的识别结果的输出装置34。

本实施例中图像采集装置32采用的是苏州德创测控科技有限公司生产的in-sight2000型号的工业智能相机，处理器33采用pc电脑处理器，输出装置34为显示器和扬声器，显示器用于显示亮点的数量和相关信息，扬声器用于发出提示声音。

在本实施例中，光源31为激光发生器，其与图像采集装置32同步工作，光束为条形的激光束4，参见附图2所示，激光束4横截面的长度大于喷丝板12上最远两个喷丝孔之间的距离，宽度约为丝线单元6直径的3倍。由于激光束4的亮度较高，丝线单元6被激光束4所照射到的区域（图中阴影部分）呈现亮点，同时，由于丝线单元6在生产过程中受到冷却气流的影响而在小范围内快速抖动，本实施例中将图像采集装置32的图像采集曝光时间设定为0.2秒可以防止丝线单元6之间的相互阻挡影响准确度，以采集到稳定的图像。

进一步为了保证采集到所有丝线单元6的亮点，参见附图3所示，本实施的光源31自下向上倾斜照射丝线单元6，激光束4的入射角度为45°，而图像采集装置32在亮点斜上方约为45°方向获取图像，图像采集装置32在获取到的图像中，参见附图6所示，相邻的亮点被拉开距离，亮点的分布方式接近椭圆。（在其他实施例中，如果激光束4采用不同的入射角度或者图像采集装置32采用不同的采集角度，所获取到的亮点分布图像可以还可以为圆或者其它形状的椭圆。）

图像采集装置32采集到图像中条形激光束4照射到每个丝线单元6后产生一个亮点（近似圆形或者椭圆形），处理器33识别并计算出背板上的亮点数量，并将亮点数量传递至输出装置34；处理器33还将计算出的亮点数量数值与预设的丝线数量数值进行比对，并将比对结果传递至输出装置34。

具体地，检测装置3检查方法包括以下步骤：

1）通过驱动机构移动连接杆51，直至识别装置识别到贴在机架11上的标签；

2）将条形的激光束4照射在丝线单元6上；

3）采集丝线单元6被激光束4所照射的图像，该图像中，丝线单元6被照射到的部分反射激光后呈现亮点；

4）识别该图像中亮点数量，并将识别到的亮点数量自输出装置34输出。

其中，步骤4）中识别亮点数量的方法包括以下步骤，

a）删去图片中亮度低于预设亮度值a的像素点（a的具体数值根据激光束4的亮度设定），并将删去像素点后的图片自输出装置34输出；

b）依次整理统计剩余像素点，将相邻的像素点归为亮点集合，并将不同的亮点集合先由左自右、后由上自依次标序并记录亮点坐标和像素点数量的信息；

c）删去亮点集合中像素点小于预设数值b的集合（b的具体数值根据图片的清晰度并多次试验后可获得），并将剩余亮点集合的数量和信息输出。

此外，参见附图1、4所示，本实施例的丝路还包括设置在喷丝板12下方的油嘴13和设置在油嘴13下方的导丝钩14，巡检装置还包括采集油嘴13和导丝钩14的图像的摄像头35和存储正确工作时的油嘴13和导丝钩14图像的存储器36，摄像头35将拍摄到的油嘴13和导丝钩14图像传送到处理器处理器33与预存在存储器36的正确图像进行比对，将比对后的结果自输出装置34输出。

支架组件包括竖直设置连接杆51和驱动连接杆51沿着轨道2运动的驱动机构（图中未表示），光源31、图像采集装置32和摄像头35沿着竖直方向滑动设置在连接杆51上，具体地，参见附图5所示，图像采集装置32设置有两组，通过可伸缩甚至的调节杆52调节其与丝线单元6之间的距离，在通过镜头调节焦距使得两组图像采集装置32分别对焦相邻的两个喷丝板12所喷出的丝线单元6。

此外，机架11上设置有对应喷丝板12的标签，支架组件上设置有识别标签的识别装置（图中未表示），通过识别装置识别贴在机架11上的标签，可以将连接杆51定位，从而使得光源31、图像采集装置32和摄像头35分别对应具体的喷丝面板12。

本实施例可以通过清点稳定的丝线数量来判断缺丝、飘丝、多丝情况，如果丝线的数量与喷丝板12的数量不对应则必然存在不正常的工况，需要工人维护生产线。

同时，本实施例还可以根据摄像头35获取到的图像比对识别油嘴13和导丝钩14是否有异常，能够实现化纤纺丝工艺丝路的全自动巡检。

此外，本实施例的检测装置3通过轨道2在高处移动，检测装置3能够随着支架组件移动检测，不受地面复杂情况的限制，不容易干扰正常生产秩序。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。