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纺织品疵点检测试验台设计 毕业设计

纺织品疵点检验是提高纺织品质量的重要环节,新的疵点检测方法需要在疵点检测实验台上去验证和完善。

本论文针对纺织品疵点检测试验台的电机开卷收卷及跑偏机构进行了创新设计,并且研究了试验台的虚拟装配以及运动仿真,为纺织品疵点检测机性能的提高提供技术支持。

本论文首先对开卷和收布机构进行了设计。

试验台在运行时由于开卷端,布匹的直接逐渐减小,同时收布端布匹直径逐渐增大造成开卷端电机和收卷端电机的转速会发生变化,为保证布料在输送过程中形成一定的张力,使布料输送的平整,采用运动控制卡实现开卷电机和收卷电机协调运动。

其次,对跑偏机构进行了设计。

试验台两端各安装了一对由电机控制的能左右微调的滚子和能上下调的滚子,通过电机控制滚子的上下移动来控制布料的张力,左右微调滚子解决布料在输送过程中的跑偏。

最后,对试验台虚拟装配和运动仿真进行了研究,为纺织品疵点检测机性能的提高提供了技术支持,大大缩短产品开发周期,降低生产成本,提高产品在市场中的竞争力。

关键词:纺织品;疵点检测;电机开卷收卷;跑偏机构;装配;运动仿真Textile defect inspection is to improve the quality of textiles important segment, new defect detection method in defect detection experiments needed to validate and perfect stage. This paper textile defect detection test-bed motor winding and uncoiling running deviation institution has carried on the innovative design, and studied the virtual assembly and test motion simulation for textile defect detection machine, provide technical support performance improvement.This paper firstly open-book and receive cloth institution has carried on the design.Secondly, the running deviation agencies to design. Test bench with a pair of each installation ends by motor control of can control fine-tune the roller and can cut through the roller on the motor control roller move to control the cloth tension, or so fine-tune roller solve fabric running deviation during pneumatic conveying. Finally, the virtual assembly and movement simulation test for textile were studied, and the improvement of the performance of the defect detection machine provides the technical support, greatly shorten the development cycle, reduce production cost, improve the competitiveness of products in the market.Key words:Textiles;Defect detection;Motor open-book reminder;Snaking institutions;Assembly;Movement simulation目录1 绪论 (1)1.1 课题的研究背景与意义 (1)1.2 国内外研究概况 (2)1.3 论文的主要研究内容 (3)2 电机开卷收卷控制设计及跑偏机构设计 (4)2.1 电机开卷收卷控制设计 (4)2.2 布料跑偏机构的设计 (5)3 实验台装配仿真 (6)3.1总装图 (6)3.2实验台装配仿真 (7)4 实验台运动仿真 (19)5 总结及展望 (22)6 参考文献 (23)1 绪论1.1 课题的研究背景与意义纺织品检验是服装进入成衣的最后一道工序,因而在服装生产过程中起着举足轻重的作用。

影响纺织品检验质量的因素有许多方面,所以纺织品检验是服装企业管理链中重要的环节。

纺织品检验是服装生产过程中保证成衣质量的重要部分,它包括疵点检测和分类,油迹阴影种类和尺寸问题等,其中疵点是影响纺织品品质的主要因素。

纺织品疵点检测的目的就是在纺织品整理过程中及时发现这些业已存在的疵点,通过修复和预防,尽可能降低由疵点导致的纺织品质量的下降,有时也同时完成疵点的分类和纺织品质量等级的评定[1]。

国内服装工业在自动化技术应用上己经取得很大的进展,各道工序的生产效率也得以大幅度地提高。

然而,纺织品疵点自动检测系统直到最近才开始进入市场。

目前,这一工序主要还是依赖人工视觉来完成。

检验人员采用手工方式进行疵点检验和标记,这种方法具有许多弊端。

首先,它的自动化程度极低,人工检验的速度比较慢;其次,人工视觉检测不是一种客观一致的评价方法,它的检测结果受工人疲惫、紧张等主观因素的影响,因而经常会产生误检和漏检;再次,疵点检测对工人来说是一种繁重无味的劳动,它极大地损伤人的视觉[2]。

由于传统的人工检测方法存在劳动强度大,漏检和误检率高,受主观因素影响大等缺点,加上现代化的大规模生产,产量不断的提高,要求在提高生产速度的同时也要加速识别的速度。

因而急需发展新颖、快速、准确的纺织品疵点的自动检测系统[3]。

纺织品疵点的自动检测是工业自动视觉检测的重要内容,日益受到国内外专家学者的关注。

它是对纺织品质量进行控制并实现检验自动化、无人化的关健环节。

以计算机视觉代替人工视觉不仅可提高检测速度,降低劳动成本,而且可以充分发挥计算机视觉系统的稳定性,并将工人从繁重枯燥的劳动中解放出来,同时它会使纺织品的检验更加精确、一致和有效,从而改进产品的质量控制,最终达到提高消费者满意度的目的[4]。

随着服装对外贸易的发展,纺织品疵点自动检测可以为纺织品等级的评定提供双方可信的参考数据,从而有利于服装贸易的开展。

随着计算机数字图像处理技术和模式识别技术的发展,使得基于图像分析和微型计算机平台的纺织品疵点检测成为可能,并逐渐成为纺织品疵点自动检测的一个很重要的方向[5]。

自动视觉检测,以图像处理和模式识别等为其主要技术,现在越来越广泛地应用于工业生产和科学研究的各个领域。

视觉检测的核心问题之一就是要将某种形式的人工智能引入机器视觉系统,使其能正确地感知与处理一系列的视觉信息,从而在生产过程控制、产品检测等环节上部分或全部代替人工操作,其关键就是图像识别技术[6]。

近年来图像识别技术在工业生产中,特别是在各工业生产中的检验工作和实现生产自动化、智能化方面,愈来愈成为提高劳动生产率、保证产品质量的重要手段。

表面疵点是影响纺织品品质的主要因素。

传统的纺织面料生产流程中,疵点检测由人工完成,这种方法存在着检测速度有限、检测精度不高、损害工人视力等较大弊端[7]。

构建基于工控机的疵点图像自动检测系统,将为纺织品行业提供更高的科技依托。

目前大多数疵点检测系统仅是单纯地依赖人工视觉来完成,而这种完全依靠人工的检测手段并不适用于现代化的大规模生产,图像采集与检测处理过程需要结合生产线的运动控制技术,才能保证检测图像的实时性。

特别是在采用线阵CCD作为图像采集器件的系统中,运动模块与采集模块的协调性更为重要。

另一方面,纺织面料具有待检幅面宽、疵点小的特点,因此,系统构建中需解决高分辨率和宽视场、大数据量和实时检测之间的双重矛盾,这对图像采集方式和检测处理方法提出了挑战[8]。

本课题就是基于以上背景情况,尝试利用数字图像处理技术和模式识别技术以及电机控制技术对纺织品的疵点进行检测和分析,从而为开发更好的纺织品疵点自动检测系统提供可行的参考方案。

1.2 国内外研究概况计算机图像处理与识别技术的研究在实际生产中的应用已有许多年,但是国内外的研究主要集中在织物的疵点检测上。

下面主要介绍织物疵点自动检测方法的国内外研究状况。

织物疵点自动检测方法是工业自动检测的重要内容,长期以来一直是国内外学者共同关注和热心研究并且得到许多国家官方机构资助的重要领域之一[9]。

从70年代起,人们便开始在该领域进行探索,经过近30年时间的研究,人们已经取得了许多成果,其中大部分以算法、专利或样机的形式被报道,而较为成熟的商用织物疵点自动检测系统直到最近才开始进入市场。

织物疵点自动检验系统的适应面很广,它能检测包括坯布、成品布、床单、服装面料、染色布、装饰布、工业用布、轮胎帘子布、劳动布等各类织物[10]。

目前市场上主要的织物疵点自动检测系统分别是EVS公司的I-TEX系列验布系统,乌斯(Uster)公司的Fabricscan系统,Bareo公司的Cyclops在线自动检验系统。

现在有关图像处理研究的途径可分为两种,一是直接对图像的灰度值在空间域进行计算,抽取特征值;另一种是把图像转换到频率域再进行分析,作为应用在频率域的小波变换能够更加精确地分析图像的局部和细节信息。

随着研究的不断深入,数字图像处理、模式识别、人工神经网络等技术的进一步发展和有效结合必将使疵点自动检测系统得到更好的发展[11]。

国外一些公司在多年研究的基础上推出了新的信息技术下的纺织面料自动检验系统,称之为自动验布系统。

比利时的巴可(BAECO)公司应用计算机图像分析方法研制出一套自动验布系统。

但价格昂贵,纺织企业无法承受。

国内对自动验布的理论研究刚开始,成果甚少,由于技术的复杂性,一直未形成正式的自动验布产品。

许多纺织企业对自动验布系统有需求,但对实现自动验布的技术了解甚少。

1.3 论文的主要研究内容本论文第一部分阐述了课题研究的来源、目的、意义以及国内外研究的现状。

第二部分阐述了试验台电机开卷收卷控制设计及跑偏机构设计。

第三部分试验台虚拟装配过程研究。

第四部分运行过程仿真研究。

第五部分总结及展望。

2 电机开卷收卷控制设计及跑偏机构设计2.1 电机开卷收卷控制设计试验台在运行时,由于开卷端布匹的直接逐渐减小,同时收布端布匹直径逐渐增大,造成开卷端电机和收卷端电机的转速会发生变化,为保证布料在输送过程中形成一定的张力,使布料输送的平整,采用运动控制卡实现开卷电机和收卷电机协调运动如图2-1。

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