管纱外观自动检测系统的制作方法

本实用新型属于玻璃纤维自动检测设备技术领域，具体涉及一种管纱外观自动检测系统。

背景技术：

玻纤细纱经过捻纱机后，形成一个个的管纱，管纱需要经过去皮，测量Tex、外观检测、称重、包装等环节，才能够出厂。目前外观检测都是由大量的人工来完成。主要缺点是工作强度大、漏检及误检率高，易受人的主观因素影响，人工成本过高，管理复杂，无法保证检测质量稳定等。长时间的工作不仅不能保证检测精度及效率，还极大损害检测人员的视力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种管纱外观自动检测系统，能够解决传统人工检测存在的检测速度慢以及检测可靠性低的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：管纱外观自动检测系统，包括旋转台，旋转台为圆形旋转台，旋转台外侧设有图像采集系统，图像采集系统通过导线连接有计算机，计算机通过导线连接有控制器，控制器通过导线与旋转台连接。

本实用新型的特点还在于：

图像采集系统包括第一图像采集装置、第二图像采集装置、第三图像采集装置及第四图像采集装置，第一图像采集装置、第二图像采集装置、第三图像采集装置及第四图像采集装置位于旋转台的外侧并沿旋转台周线方向设置。

第一图像采集装置包括第一相机、第二相机及第一光源，第一相机及第二相机位于旋转台的一侧，第一光源位于旋转台的另一侧；第一相机、第二相机及第一光源分别由支架支撑，第一相机与第二相机通过导线与计算机相连。

第二图像采集装置包括第三相机，第二光源及第三光源，第三相机、第二光源及第三光源沿旋转台周线布置，第三相机位于第二光源及第三光源之间，第三相机、第二光源及第三光源分别由支架支撑，第三相机通过导线与计算机相连。

第三图像采集装置包括第四相机及第四光源，第四相机及第四光源沿旋转台周线布置，第四相机及第四光源分别由支架支撑；第四图像采集装置包括第五相机及第五光源，第五相机及第五光源沿旋转台周线布置，第五相机及第五光源分别由支架支撑；第五相机所处的垂直高度高于第四相机所处的垂直高度；第四相机与第五相机分别通过导线与计算机相连。

第一光源、第二光源、第三光源、第四光源及第五光源均为LED光源。

第一相机、第二相机、第三相机、第四相机及第五相机均为面阵相机。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的管纱外观自动检测系统能够采用基于机器视觉的技术，用相机、光源、旋转台、计算机、控制器等组成一个玻纤管纱自动检测系统，采用相机对管纱进行在线采集并检测，计算机对实时图像进行分析处理，可以成功检测到多种管纱中常见的缺陷，包括：毛羽、油污、异物、破损等，采用基于机器视觉的表面缺陷检测装置是一种有效的选择，机器视觉不仅可以提高检测速度，降低劳动成本，而且可以通过自动检测系统为管纱的质量等级评定提供双方可信赖的参考数据，对企业具有重要意义。

附图说明

图1是本实用新型管纱外观自动检测系统的结构示意图；

图2是本实用新型管纱外观自动检测系统的俯视图；

图3是本实用新型管纱外观自动检测系统的使用状态图。

图中，1.旋转台，2.计算机，3.控制器，4.第一相机，5.第二相机，6.第一光源，7.第二光源，8.第三相机，9.第三光源，10.第四光源，11.第四相机，12.第五光源，13.第五相机。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供了管纱外观自动检测系统，如图1、图2及图3所示，包括旋转台1，旋转台1为圆形旋转台，旋转台1外侧设有图像采集系统，图像采集系统通过导线连接有计算机2，计算机2通过导线连接有控制器3，控制器3通过导线与旋转台1连接。

图像采集系统包括第一图像采集装置、第二图像采集装置、第三图像采集装置及第四图像采集装置，第一图像采集装置、第二图像采集装置、第三图像采集装置及第四图像采集装置位于旋转台1的外侧并沿旋转台1周线方向设置。

第一图像采集装置包括第一相机4、第二相机5及第一光源6，第一相机4及第二相机5位于旋转台1的一侧，第一光源6位于旋转台1的另一侧；第一相机4、第二相机5及第一光源6分别由支架支撑，第一相机4与第二相机5通过导线与计算机2相连。

第二图像采集装置包括第三相机8，第二光源7及第三光源9，第三相机8、第二光源7及第三光源9沿旋转台1周线布置，第三相机8位于第二光源7及第三光源9之间，第三相机8、第二光源7及第三光源9分别由支架支撑，第三相机4通过导线与计算机2相连。

第三图像采集装置包括第四相机11及第四光源10，第四相机11及第四光源10沿旋转台1周线布置，第四相机11及第四光源10分别由支架支撑；第四图像采集装置包括第五相机13及第五光源12，第五相机13及第五光源12沿旋转台1周线布置，第五相机13及第五光源12分别由支架支撑；第五相机13所处的垂直高度高于第四相机11所处的垂直高度；第四相机11与第五相机13分别通过导线与计算机2相连。

第一光源6、第二光源7、第三光源9、第四光源10及第五光源12均为LED光源。

第一相机4、第二相机5、第三相机8、第四相机11及第五相机13均为面阵相机。

使用时，如图3所示，被检测样品管纱放置于旋转台1上，在旋转台1外围，沿着旋转台1的周线方向设置有第一相机4、第二相机5、第三相机8、第四相机7、第五相机13、第一光源6、第二光源7、第三光源9、第四光源10及第五光源12，它们分别安装在相应的支架上；五台相机均采用面阵相机，按照5秒检测一个管纱的速度考虑，以不漏帧的原则设置相机的采样速率，一开始旋转，五台相机就进行连续采样，采样的实时图像经过千兆网，直接传输到计算机2中，光源均采用白色LED光源；对于毛羽检测，由于管纱有垂直面和斜面，所以毛羽的图像采集工作由第一图像采集装置来完成，第一图像采集装置包括第一相机4、第二相机5及第一光源6，毛羽检测使用背光光源的方式，管纱位于相机与光源之间，第一光源6沿管纱的切线方向照射，第一相机4、第二相机5在对射方向，采集毛羽的图像；管纱的表面污渍和形状的图像采集工作由第二图像采集装置来完成，第二图像采集装置包括第三相机8，第二光源7及第三光源9，第三相机8、第二光源7及第三光源9沿旋转台1周线布置，第三相机8位于第二光源7及第三光源9之间；管纱顶部、颈部的图像采集工作由第三图像采集装置来完成，第三图像采集装置包括第四相机11及第四光源10，第四相机11及第四光源10沿旋转台1周线布置；管纱下部的图像采集工作由第四图像采集装置来完成，第四图像采集装置包括第五相机13及第五光源12，第五相机13及第五光源12沿旋转台1周线布置，第五相机13所处的垂直高度高于第四相机11所处的垂直高度。管纱上到旋转台1后，计算机2发送开始检测的命令，通过控制器3控制旋转台1，可以使管纱恰好旋转一周，图像采集系统连续不断检测，这样就能完成管纱表面的全部检测；图像处理部分是由高性能计算机系统组成，图像采集系统把实时采集的图像，通过高速千兆网传送到计算机2中，对实时图像进行分析处理，实时发现毛羽、污渍或不良形状；如果发现管纱的指标不合格，便会显示到计算机2屏幕上并自动报警。控制器3，其核心控制单元是使用Atmel公司的ATxmega64A3U，此控制器3一方面用于控制旋转台1的运动，一方面用于和计算机2通信。

本实用新型的管纱外观自动检测系统有如下优点：通过用相机、光源、旋转台、计算机、控制器等组成一个玻纤管纱自动检测系统，采用相机对管纱进行在线采集并检测，计算机对实时图像进行分析处理，可以成功检测到多种管纱中常见的缺陷，包括：毛羽、油污、异物、破损等，采用基于机器视觉的表面缺陷检测装置是一种有效的选择，机器视觉不仅可以提高检测速度，降低劳动成本，而且可以通过自动检测系统为工业材料的质量等级评定提供双方可信的参考数据，对企业具有重要意义。