细纱机落后锭子查找系统的制作方法

本发明属于纺织技术领域，尤其涉及一种细纱机落后锭子查找系统。

背景技术：

在纺纱工作流程中，最后两道工序为细纱工序和络筒工序。细纱卷绕在细纱纱管上，在络筒工序中经检测纱的质量后，合格的纱线卷装到圆锥筒子上，成为最终产品，如果经过络筒工序检测出某个纱管上的纱线质量不符合要求，则自动络筒机会将相应的纱管自动剔除，然而仅仅将纱管剔除是远远不够的，需要查找出产生这只纱管上细纱的锭子。然而，目前并没有专门的落后锭子查找设备，只能依靠人工逐锭查找，导致查找效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种细纱机落后锭子查找系统，以实现细纱机落后锭子自动查找。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

细纱机落后锭子查找系统，包括：

一号图像采集系统，被配置为用于采集细纱机上纱管的编码信息以及锭子位置信息，并将采集到的纱管编码信息与锭子位置信息上传至纺纱数据库；

二号图像采集系统，被配置为用于采集自动络筒机纱库中纱管的图像，并记录采集图像时刻，对图像中各个纱管按络纱工作顺序进行位置排序，识别出各个纱管的编码信息；

二号图像采集系统将采集图像时刻、纱管位置排序以及编码信息上传至纺纱数据库；

自动络筒机纱线质量在线监测系统，被配置为用于监测纱线质量：

当检测到纱的质量不合格时，自动剔除疵纱纱管，并结合络纱锭子工作时刻、二号图像采集系统采集图像时刻，从纺纱数据库中查找到疵纱纱管的编码信息；

得到纱管编码信息后，进一步从纺纱数据库中找到锭子位置信息，确定落后锭子位置；

其中，纱管的编码标示在纱管的顶部，编码包括条形码或二维码。

优选地，一号图像采集系统包括：

一号测距传感器，被配置为用于感知锭子；

摄像机，被配置为当感知到锭子时，摄像机启动并对锭子上的纱管及其背景进行拍摄；

计数器，被配置为当感知到锭子时计数一次；

一号处理器，被配置为对摄像机拍摄的图像集进行分帧对比，筛选出清晰度高的图像，并对图像中纱管顶部的编码信息进行识别；

一号存储器，被配置为将纱管编码和计数器得到的锭子位置序数上传至纺纱数据库；

其中，一号测距传感器、摄像机、计数器、一号处理器和一号存储器均安装于落纱小车上，且跟随所述落纱小车沿落纱小车导轨同步运动。

优选地，二号图像采集系统包括：

二号测距传感器，被配置为用于感知自动络筒机纱库中的各个纱管；

摄像机组，被配置为当二号测距传感器感知到某个纱管时，摄像机组中的对应摄像机启动并对所述纱管以及纱管背景进行拍摄；

二号处理器，被配置为对摄像机组中各个摄像机拍摄的图像集进行分帧对比，筛选出清晰度高的图像，将图像中各个纱管按络纱工作顺序进行排序，识别出纱管的编码信息；

二号存储器，被配置为将摄像机采集图像时刻、纱管排序和编码信息上传至纺纱数据库；

其中，二号测距传感器、摄像机组、二号处理器以及二号存储器均安装于络纱小车上，且跟随所述络纱小车沿络纱小车导轨同步运动。

本发明具有如下优点：

如上所述，本发明述及了一种细纱机落后锭子查找系统，其中，利用一号图像采集系统能够对细纱机上的纱管及其背景等进行图像采集，然后利用图像处理技术识别出纱管编码信息，同时记录与纱管对应的锭子位置序数；利用二号图像采集系统能够对自动络筒机纱库中各个纱管进行图像采集，记录采集图像的时刻，按络纱工作顺序对图像中各个纱管的位置进行排序，并利用图像处理技术识别出纱管的编码信息；结合自动络筒机纱线质量在线监测系统，进行纱线在线质量检测，当检测出疵纱时，根据络纱锭子工作时刻、二号图像采集系统采集图像的时刻查找疵纱纱管的编码信息，进一步查找与纱管对应的锭子位置序数，确定落后锭子的位置。本发明实现了细纱机落后锭子的自动查找，查找效率高、可靠性高。

附图说明

图1为本发明实施例中细纱机落后锭子查找系统的结构框图。

图2为本发明实施例中一号图像采集系统的结构示意图；

图3为本发明实施例中二号图像采集系统的结构示意图。

图4为本发明实施例中摄像机组中各个摄像机的排布示意图。

其中，1-一号图像采集系统，2-二号图像采集系统，3-自动络筒机纱线质量在线监测系统，4-细纱机，5-纱管，6-锭子，7-一号测距传感器，8-摄像机，9-计数器，10-一号处理器；

11-一号存储器，12-编码，13-落纱小车，14-落纱小车导轨，15-自动络筒机，16-纱库，17-二号测距传感器，18-摄像机组，19-二号处理器，20-二号存储器，21-络纱小车。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

结合图1所示，细纱机落后锭子查找系统，包括一号图像采集系统1、二号图像采集系统2以及自动络筒机纱线质量在线监测系统3。

一号图像采集系统1，用于采集细纱机4上纱管5的编码信息以及锭子6位置信息，并将采集到的纱管5编码信息与锭子6位置信息上传至纺纱数据库。

图2示出了一号图像采集系统1的一种较佳结构，其包括一号测距传感器7、摄像机8、计数器9、一号处理器10和一号存储器11等部件。其中：

一号测距传感器7可采用光电传感器或接近传感器等，用于感知锭子6。

当一号测距传感器7感知到锭子6时，摄像机8启动，并对锭子6上的纱管5、纱管编码以及纱管背景等进行拍摄，拍摄的时间通过程序进行设定。

摄像机8的焦距在一号图像采集系统1采集开始之前调整好。

计数器9的作用在于，当一号测距传感器7感知到锭子6时计数一次。计数器器9累加计数，能够记录细纱机上每个锭子6的位置序数，方便后期落后锭子查找。

一号处理器10的作用在于，对摄像机8拍摄的图像集进行分帧对比，筛选出清晰度高的图像，并对图像中纱管顶部的编码信息进行识别。

其中，将拍摄的图像分帧对比，进而筛选出清晰度高的图像为已成熟的技术。

利用图像处理技术对纱管顶部的编码信息进行识别的过程如下：

①从采集的包含纱管、纱管上编码以及纱管背景的图像中筛选出感兴趣区域(regionofinterest,简称roi)即纱管顶部图像；

②再从纱管顶部图像中筛选出感兴趣区域，即编码图像；

③识别出编码图像中的编码信息，从而得到纱管上对应的编码数据。

需要说明的是，本实施例中的编码12是直接标示在每个纱管5的顶部的，例如可以通过刻制或喷涂的方式，将编码12标示在纱管5的顶部。

编码例如采用常见的二维码和条形码等，当然也可以采用其他标准编码。

除此之外，也可以自编图样构成编码体系，此处不做限制。

本实施例通过刻码或喷码的方式，将诸如二维码等的编码12刻制或喷涂在纱管5的顶部位置。顶部位置由于没有纱线卷绕，因此能够很好被摄像机等设备进行拍摄。

此外，为了保证每个纱管5上的编码信息能够准确、可靠的被摄像机等设备拍摄，本实施例还独创性的设计在纱管的顶部某一周向方向标示有多个编码2。

编码2的数量例如有三个、四个、五个甚至更多，以保证当纱管5在锭子上时，无论摄像机对准纱管5的哪个位置的顶部，均能够获取到一个编码信息，可靠性明显提高。

一号存储器11，将纱管编码信息和计数器得到的锭子位置序数上传至纺纱数据库。

一号测距传感器7、摄像机8、计数器9、一号处理器10和一号存储器11均安装于落纱小车13上，且跟随落纱小车13沿落纱小车导轨14同步运动。

一号图像采集系统1的工作过程如下：

落纱小车13从细纱机4的车头位置开始，指向车尾的方向运动，计数器9开始计数；

每当一号测距传感器7感知到一个锭子6，则计数器9计数一次(代表锭子位置序数)；同时，摄像机8启动并拍摄含有纱管、纱管编码以及背景的多帧图像。

将摄像机8拍摄的图像信息输送至一号处理器10。

一号处理器10首先对拍摄的图像集分帧对比，筛选出清晰度高的图像，然后利用图像处理技术对每个图像中的编码信息进行识别，得到编码数据。

最后，一号存储器11将纱管5的编码信息、锭子6的位置序数上传至纺纱数据库，以此建立纱管5与锭子位置信息之间的联系，便于在细纱机上查找落后锭子。

当存在多个细纱机4时，为了区分不同的细纱机4，本实施例在每个细纱机4的车头位置标示有编码，在摄像机采集纱管编码信息之前先拍摄并识别细纱机4的编码。

二号图像采集系统2，用于采集自动络筒机15纱库16中纱管的图像，并记录采集图像时刻，对图像中各个纱管按络纱工作顺序进行位置排序，识别出各个纱管5的编码信息。

二号图像采集系统2将采集图像时刻、纱管位置排序以及编码信息上传至纺纱数据库。

如图3所示，二号图像采集系统包括二号测距传感器17、摄像机组18、二号处理器19以及二号存储器20等部件。

二号测距传感器17的作用在于，感知自动络筒机纱库16中的各个纱管5。

本实施例设置摄像机组18的目的在于，根据纱库16中各个纱管位置与摄像机组中不同摄像机的相对位置不同，将不同摄像机与纱库16中各个纱管位置进行分别对应。

通过分别调整各个摄像机的焦距，使得每个摄像机对应拍摄一个或两个纱管位置，从而提高拍摄精度。此外，摄像机组的使用，明显替代了工业相机，大大降低了成本。

如图4所示，本实施例提供了摄像机组中两种不同的摄像机排布方式。

图4(a)示出了3×3摄像机阵列，该阵列中的每个摄像机对应纱库16中一个纱管位置，当二号测距传感器17感知到纱管5时，分别启动不同的摄像机进行拍摄。

图4(b)示出了2×2摄像机阵列，该阵列中的每个摄像机对应拍摄纱库中的两个纱管位置，例如摄像头一拍摄纱库中1、2号位置、摄像头二拍摄纱库中3、4号位置，以此类推。

通过建立摄像机组中各个摄像机与纱库16中各个纱管5的对应关系，便于获取清晰图像。

当二号测距传感器17感知到某个纱管位置的纱管5时，启动摄像机组18中与该纱管位置对应的摄像机并对该纱管(带有编码信息)以及纱管背景进行拍摄。

二号处理器19的作用在于，对摄像机组18中各个摄像机拍摄的图像集进行分帧对比，筛选出清晰度高的图像，该技术成熟，此处不再赘述。

经过筛选后得到清晰的纱管图像，将图像中纱管5按络纱工作顺序进行排序。

其中，排序的大致过程如下：

首先预设图像，将预设图像中的纱管按络纱工作顺序排列，然后将上面的纱管图像对比预设图像，按照预设顺序将各个纱管的位置进行排序。

利用图像识别技术识别出以上纱管图像中各个纱管的编码信息。

二号存储器20，将摄像机采集图像时刻、纱管排序和编码信息上传至纺纱数据库。

其中，二号测距传感器17、摄像机组18、二号处理器19以及二号存储器2均安装于络纱小车21上，且跟随络纱小车沿络纱小车导轨22同步运动。

在络纱小车21运动过程中，二号图像采集系统2完成相应的图像采集和处理工作。

二号图像采集系统2的工作过程如下：

络纱小车21在运行过程中，二号测距传感器17感知纱库16中的纱管；

当感知到纱管5时，启动摄像机组18中对应的摄像机进行图像采集，采集的图像包括纱管、纱管编码以及背景等信息，记录各个摄像机拍摄图像的时刻。

将采集的图像信息传输至二号处理器19。

二号处理器19首先将各个摄像机拍摄的图像集进行分帧对比，筛选出清晰度高的图像。

经过筛选后得到清晰的纱管图像，将图像中纱管5按络纱工作顺序进行排序。

利用图像识别技术识别出以上纱管图像中各个纱管5的编码信息。

基于各个纱管5的工作排序情况，结合各个摄像机拍摄图像的时刻，能够得到络纱前纱库16中最后一个准备工位上的纱管5的拍摄时刻。

二号存储器20将摄像机采集图像时刻、纱管排序和编码信息上传至纺纱数据库。

此外，为了区分不同的纱库16，在不同的纱库上编码，在图像采集过程中同时采集纱库16的编码信息，从而获取纱库16的编号，不同的纱库16对应了不同的络纱锭子。

自动络筒机纱线质量在线监测系统3，用于监测纱线质量。

当检测到纱的质量不合格时，自动剔除疵纱纱管。并结合络纱锭子工作时刻、摄像机采集图像时刻，从纺纱数据库中查找到疵纱纱管的编码信息。

得到纱管编码信息后，进一步从纺纱数据库中找到锭子位置信息，确定落后锭子位置。

相比于逐锭查找方式，本发明系统查找效率高，自动跟踪可靠性高。

此外，本发明实施例还对比了基于摄像机图像采集的细纱机落后锭子查找系统与rfid射频识别系统在细纱机落后锭子查找方面的不同，经过对比得出以下结论：

1.rfid射频识别标签不容易固定，如果直接粘贴在纱管的表面上，则容易脱落，可靠性差，如果将标签嵌入在纱管的内部，则会改变纱管结构，使得纱管的制作成本过高；

此外，无论采用上述哪种rfid射频识别标签固定方式，均会在纱管高速运转过程中引起纱管的动平衡问题，从而影响纱管上卷绕的纱线质量。

2.基于摄像机图像采集的细纱机落后锭子查找系统中采用的编码(诸如二维码、条形码等)是直接标示在纱管上，制作成本低。

而且在纱管高速运转过程中编码也不会脱落，具有可靠性高等优点。此外，纱管5上标示的编码不会因纱管5在细纱机上的高速运转产生动平衡问题。

由以上对比不难发现，本申请中基于摄像机图像采集的细纱机落后锭子查找系统相对于rfid射频识别系统在落后锭子查找过程中可靠性更高，因而具有更强的实用性。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。