网孔疏密等级检测系统及方法与流程

1.本发明涉及梳理机检验领域，更具体地，涉及一种网孔疏密等级检测系统及方法。


背景技术：

2.梳理是把经过初步加工的纺纱原料分梳成单纤维状态，组成网状纤维薄层，再集合成纤维条的纺纱机器。由于纤维的种类和工艺要求不同，梳理机也有各种不同的结构，如梳棉机、梳毛机、梳麻机等。
3.经过梳理后的纤维条，许多杂质和疵点已被排除，不同品质和色泽的纤维得到较充分的混和，纤维初步伸直，且具有方向性。这些都是生产品质优良纱线的重要条件。但纤维大多仍带有弯钩，有待后续工序理直。
4.梳理在干法针刺非织造布的成网生产中是十分关键的工序，梳理机的主要作用是把经过开松的纤维团进一步打散、混合均匀、利用成对罗拉表面的针布间的相互运动使分梳开的单纤维互相交错，利用自身的卷曲和摩擦形成一张均匀的纤维网，并经过铺叠交叉成网毯后供针刺机固结。棉层在进入梳理机之前，首先要通过喂入罗拉，喂入罗拉的作用将棉层有效地握持住，使棉层在开毛辊的作用下，将纤维进行初级梳理。
5.当前，各种类型的梳理机制造的网状纤维薄层中，网孔的疏密等级是决定梳理机成品质量的关键参数之一。然而，由于网状纤维薄层的网孔过于微细，普通精度的人工检测模式或者电子检测模式无法满足检测需要，需要更高精度的网孔尺寸检测机制和疏密等级分析机制来完成对梳理机成品质量的检验。


技术实现要素：

6.为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种网孔疏密等级检测系统及方法，能够采用精细化识别机制完成对梳理机制造的网状纤维薄层的各个网孔尺寸的识别，进而完成对网孔疏密等级的现场分析，从而提升了梳理机成品质量分析结果的可靠性。
7.为此，本发明至少需要具备以下几处关键的发明点：
8.(1)对作为梳理机产品的布层纤维网孔的疏密程度执行智能化尺寸分析，并基于各个网孔的最小径向半径的标准差确定对应的布层纤维网孔疏密等级，从而为梳理机的产品质量提供关键参考数据；
9.(2)引入包括线体喂入结构、预先梳理结构、转移结构、主梳理结构、成网结构、纤维网体转移结构、微型计算机和电机驱动结构的定制结构的梳理机，完成布层产品的自动化梳理操作。
10.根据本发明的一方面，提供了一种网孔疏密等级检测系统，所述系统包括：
11.自动梳理机械，包括线体喂入结构、预先梳理结构、转移结构、主梳理结构、成网结构、纤维网体转移结构、微型计算机和电机驱动结构，所述预先梳理结构的一侧与所述线体喂入结构齿合，所述预先梳理结构的另一端与所述转移结构的一端齿合，所述转移结构的另一端与所述主梳理结构的一端齿合，所述主梳理结构的另一端与所述成网结构的一端齿
合，所述成网结构的另一端与所述纤维网体转移结构的输入端连接，所述纤维网体转移结构的输出端用于传输织成的纤维布层，所述电机驱动结构与所述主梳理结构的轴体连接，用于带动所述主梳理结构执行顺时针旋转，所述转移结构执行逆时针旋转以及所述预先梳理结构执行顺时针旋转；
12.可视化拍摄设备，设置在所述纤维网体转移结构的输出端的上方，用于对传输的纤维布层执行可视化拍摄操作，以获得对应的传输环境画面；
13.布层分析机构，与所述可视化拍摄设备连接，用于基于纤维的灰度成像特征识别所述传输环境画面中的每一个纤维构成像素，并将所述传输环境画面中各个纤维构成像素围设的最大区域作为待识别区域输出；
14.网孔鉴别机构，与所述布层分析机构连接，用于基于所述待识别区域中的各个纤维构成像素的分布位置组成多个网孔分布子区域，并获取代表每一个网孔分布子区域的最小径向半径的像素点数量以作为径向像素点数目输出；
15.半径比对设备，与所述网孔鉴别机构连接，用于获取所述待识别区域中各个网孔分布子区域分别对应的各个径向像素点的标准差，并在获取的标准差大于等于预设标准差限量时，发出网孔不均命令；
16.等级解析设备，与所述半径比对设备连接，用于基于获取的标准差确定对应的网孔分布均匀等级；
17.其中，基于获取的标准差确定对应的网孔分布均匀等级包括：确定的对应的网孔分布均匀等级与所述获取的标准差反相关；
18.其中，获取代表每一个网孔分布子区域的最小径向半径的像素点数量以作为径向像素点数目输出包括：获取每一个网孔分布子区域对应几何外形的最小径向半径，将所述传输环境画面中代表所述最小径向半径的像素点数量作为径向像素点数目输出。
19.根据本发明的另一方面，还提供了一种网孔疏密等级检测方法，所述方法包括：
20.使用自动梳理机械，包括线体喂入结构、预先梳理结构、转移结构、主梳理结构、成网结构、纤维网体转移结构、微型计算机和电机驱动结构，所述预先梳理结构的一侧与所述线体喂入结构齿合，所述预先梳理结构的另一端与所述转移结构的一端齿合，所述转移结构的另一端与所述主梳理结构的一端齿合，所述主梳理结构的另一端与所述成网结构的一端齿合，所述成网结构的另一端与所述纤维网体转移结构的输入端连接，所述纤维网体转移结构的输出端用于传输织成的纤维布层，所述电机驱动结构与所述主梳理结构的轴体连接，用于带动所述主梳理结构执行顺时针旋转，所述转移结构执行逆时针旋转以及所述预先梳理结构执行顺时针旋转；
21.使用可视化拍摄设备，设置在所述纤维网体转移结构的输出端的上方，用于对传输的纤维布层执行可视化拍摄操作，以获得对应的传输环境画面；
22.使用布层分析机构，与所述可视化拍摄设备连接，用于基于纤维的灰度成像特征识别所述传输环境画面中的每一个纤维构成像素，并将所述传输环境画面中各个纤维构成像素围设的最大区域作为待识别区域输出；
23.使用网孔鉴别机构，与所述布层分析机构连接，用于基于所述待识别区域中的各个纤维构成像素的分布位置组成多个网孔分布子区域，并获取代表每一个网孔分布子区域的最小径向半径的像素点数量以作为径向像素点数目输出；
24.使用半径比对设备，与所述网孔鉴别机构连接，用于获取所述待识别区域中各个网孔分布子区域分别对应的各个径向像素点的标准差，并在获取的标准差大于等于预设标准差限量时，发出网孔不均命令；
25.使用等级解析设备，与所述半径比对设备连接，用于基于获取的标准差确定对应的网孔分布均匀等级；
26.其中，基于获取的标准差确定对应的网孔分布均匀等级包括：确定的对应的网孔分布均匀等级与所述获取的标准差反相关；
27.其中，获取代表每一个网孔分布子区域的最小径向半径的像素点数量以作为径向像素点数目输出包括：获取每一个网孔分布子区域对应几何外形的最小径向半径，将所述传输环境画面中代表所述最小径向半径的像素点数量作为径向像素点数目输出。
28.本发明的网孔疏密等级检测系统及方法操作可靠、运行智能。由于能够采用精细化识别机制完成对梳理机制造的网状纤维薄层的各个网孔尺寸的识别，进而实现对网孔疏密等级的现场分析，从而提升了梳理机质量判断的有效性。
29.附图简要说明
30.本领域技术人员通过参考附图可更好理解本发明的众多优点，其中：
31.图1是依照本发明的网孔疏密等级检测系统及方法所使用的自动梳理机械的工作原理示意图。
具体实施方式
32.棉层在进入梳理机之前，首先要通过喂入罗拉，喂入罗拉的作用将棉层有效地握持住，使棉层在开毛辊的作用下，将纤维进行初级梳理。喂入罗拉的装置有以下三种形式。
33.(1)上喂入形式的喂入罗拉位于喂入板上面，棉层在喂入罗拉针布的作用下，棉层被紧紧地握持住，然后在罗拉的作用下上升到弧形板的顶尖点，接着被高速旋转的带有针布的开毛辊进行梳理、开松和转移。由于弧形板的形状是个锐角，纤维在喂入和输出的锐角上产生很大的摩擦力，所以它对喂入的纤维能够有一个很好的控制力，以减少抽毛现象，而且对纤维的损伤小。这种上喂入装置一般被采用在原料相对比较细腻、纤网要求也高，而且长度>51mm的纤维。
34.(2)下喂入装置的原理和方式基本和第一种一样，只不过弧形板位于罗拉的上方，它对纤维有微小的损伤性。这种装置被广泛采用在纺制纤维相对比较短的，长度低于51mm的纤维。
35.(3)罗拉握持式喂入，通常有一对或者两对带针布的罗拉，将喂入的棉层紧紧握持住，使棉层在开毛辊的作用下，纤维不产生无规则游离，但相对来说此种喂入方式对纤维的损伤较大。另外，由于喂入罗拉与开毛罗拉呈品字形排列，不可避免地存在一定的距离，在纺制短纤维时一部分纤维无法得到有效控制，所以会产生抽毛现象，而且下喂入罗拉极容易缠辊，从而影响喂入罗拉的握持力，造成棉网出现斑状云块，也容易造成机械损伤。此种喂入方式在高速、高产的设备中已很少采用。
36.当前，各种类型的梳理机制造的网状纤维薄层中，网孔的疏密等级是决定梳理机成品质量的关键参数之一。然而，由于网状纤维薄层的网孔过于微细，普通精度的人工检测模式或者电子检测模式无法满足检测需要，需要更高精度的网孔尺寸检测机制和疏密等级
分析机制来完成对梳理机成品质量的检验。
37.现在，将针对公开的主题对本发明进行具体的说明。
38.根据本发明实施方案示出的网孔疏密等级检测系统包括：
39.自动梳理机械，包括线体喂入结构、预先梳理结构、转移结构、主梳理结构、成网结构、纤维网体转移结构、微型计算机和电机驱动结构，所述预先梳理结构的一侧与所述线体喂入结构齿合，所述预先梳理结构的另一端与所述转移结构的一端齿合，所述转移结构的另一端与所述主梳理结构的一端齿合，所述主梳理结构的另一端与所述成网结构的一端齿合，所述成网结构的另一端与所述纤维网体转移结构的输入端连接，所述纤维网体转移结构的输出端用于传输织成的纤维布层，所述电机驱动结构与所述主梳理结构的轴体连接，用于带动所述主梳理结构执行顺时针旋转，所述转移结构执行逆时针旋转以及所述预先梳理结构执行顺时针旋转；
40.其中，图1给出了所述自动梳理机械的工作原理示意图；
41.可视化拍摄设备，设置在所述纤维网体转移结构的输出端的上方，用于对传输的纤维布层执行可视化拍摄操作，以获得对应的传输环境画面；
42.布层分析机构，与所述可视化拍摄设备连接，用于基于纤维的灰度成像特征识别所述传输环境画面中的每一个纤维构成像素，并将所述传输环境画面中各个纤维构成像素围设的最大区域作为待识别区域输出；
43.网孔鉴别机构，与所述布层分析机构连接，用于基于所述待识别区域中的各个纤维构成像素的分布位置组成多个网孔分布子区域，并获取代表每一个网孔分布子区域的最小径向半径的像素点数量以作为径向像素点数目输出；
44.半径比对设备，与所述网孔鉴别机构连接，用于获取所述待识别区域中各个网孔分布子区域分别对应的各个径向像素点的标准差，并在获取的标准差大于等于预设标准差限量时，发出网孔不均命令；
45.等级解析设备，与所述半径比对设备连接，用于基于获取的标准差确定对应的网孔分布均匀等级；
46.其中，基于获取的标准差确定对应的网孔分布均匀等级包括：确定的对应的网孔分布均匀等级与所述获取的标准差反相关；
47.其中，获取代表每一个网孔分布子区域的最小径向半径的像素点数量以作为径向像素点数目输出包括：获取每一个网孔分布子区域对应几何外形的最小径向半径，将所述传输环境画面中代表所述最小径向半径的像素点数量作为径向像素点数目输出。
48.接着，继续对本发明的网孔疏密等级检测系统的具体结构进行进一步的说明。
49.在所述网孔疏密等级检测系统中：
50.所述半径比对设备还用于在获取的标准差小于所述预设标准差限量时，发出网孔均匀命令。
51.在所述网孔疏密等级检测系统中：
52.基于所述待识别区域中的各个纤维构成像素的分布位置组成多个网孔分布子区域包括：基于所述待识别区域中的各个纤维构成像素的分布位置组合成多个孔状分布子区域以作为多个网孔分布子区域。
53.在所述网孔疏密等级检测系统中：
54.所述微型计算机分别与所述线体喂入结构、预先梳理结构、转移结构、主梳理结构、成网结构、纤维网体转移结构以及电机驱动结构连接，用于执行对所述线体喂入结构、预先梳理结构、转移结构、主梳理结构、成网结构、纤维网体转移结构以及电机驱动结构各自的运行参数的配置。
55.在所述网孔疏密等级检测系统中：
56.所述线体喂入结构、所述预先梳理结构、所述转移结构、所述主梳理结构、所述成网结构以及所述纤维网体转移结构采用相同材料铸造而成。
57.根据本发明实施方案示出的网孔疏密等级检测方法包括：
58.使用自动梳理机械，包括线体喂入结构、预先梳理结构、转移结构、主梳理结构、成网结构、纤维网体转移结构、微型计算机和电机驱动结构，所述预先梳理结构的一侧与所述线体喂入结构齿合，所述预先梳理结构的另一端与所述转移结构的一端齿合，所述转移结构的另一端与所述主梳理结构的一端齿合，所述主梳理结构的另一端与所述成网结构的一端齿合，所述成网结构的另一端与所述纤维网体转移结构的输入端连接，所述纤维网体转移结构的输出端用于传输织成的纤维布层，所述电机驱动结构与所述主梳理结构的轴体连接，用于带动所述主梳理结构执行顺时针旋转，所述转移结构执行逆时针旋转以及所述预先梳理结构执行顺时针旋转；
59.其中，图1给出了所述自动梳理机械的工作原理示意图；
60.使用可视化拍摄设备，设置在所述纤维网体转移结构的输出端的上方，用于对传输的纤维布层执行可视化拍摄操作，以获得对应的传输环境画面；
61.使用布层分析机构，与所述可视化拍摄设备连接，用于基于纤维的灰度成像特征识别所述传输环境画面中的每一个纤维构成像素，并将所述传输环境画面中各个纤维构成像素围设的最大区域作为待识别区域输出；
62.使用网孔鉴别机构，与所述布层分析机构连接，用于基于所述待识别区域中的各个纤维构成像素的分布位置组成多个网孔分布子区域，并获取代表每一个网孔分布子区域的最小径向半径的像素点数量以作为径向像素点数目输出；
63.使用半径比对设备，与所述网孔鉴别机构连接，用于获取所述待识别区域中各个网孔分布子区域分别对应的各个径向像素点的标准差，并在获取的标准差大于等于预设标准差限量时，发出网孔不均命令；
64.使用等级解析设备，与所述半径比对设备连接，用于基于获取的标准差确定对应的网孔分布均匀等级；
65.其中，基于获取的标准差确定对应的网孔分布均匀等级包括：确定的对应的网孔分布均匀等级与所述获取的标准差反相关；
66.其中，获取代表每一个网孔分布子区域的最小径向半径的像素点数量以作为径向像素点数目输出包括：获取每一个网孔分布子区域对应几何外形的最小径向半径，将所述传输环境画面中代表所述最小径向半径的像素点数量作为径向像素点数目输出。
67.接着，继续对本发明的网孔疏密等级检测方法的具体步骤进行进一步的说明。
68.所述网孔疏密等级检测方法中：
69.所述半径比对设备还用于在获取的标准差小于所述预设标准差限量时，发出网孔均匀命令。
70.所述网孔疏密等级检测方法中：
71.基于所述待识别区域中的各个纤维构成像素的分布位置组成多个网孔分布子区域包括：基于所述待识别区域中的各个纤维构成像素的分布位置组合成多个孔状分布子区域以作为多个网孔分布子区域。
72.所述网孔疏密等级检测方法中：
73.所述微型计算机分别与所述线体喂入结构、预先梳理结构、转移结构、主梳理结构、成网结构、纤维网体转移结构以及电机驱动结构连接，用于执行对所述线体喂入结构、预先梳理结构、转移结构、主梳理结构、成网结构、纤维网体转移结构以及电机驱动结构各自的运行参数的配置。
74.所述网孔疏密等级检测方法中：
75.所述线体喂入结构、所述预先梳理结构、所述转移结构、所述主梳理结构、所述成网结构以及所述纤维网体转移结构采用相同材料铸造而成。
76.另外，所述网孔疏密等级检测系统及方法还可以使用位置检测机构，包括多个失位检测单元，用于分别与所述线体喂入结构、所述预先梳理结构、所述转移结构、所述主梳理结构、所述成网结构以及所述纤维网体转移结构连接，所述多个失位检测单元用于分别探测所述线体喂入结构、所述预先梳理结构、所述转移结构、所述主梳理结构、所述成网结构以及所述纤维网体转移结构各自的偏离设定位置的位移量；其中，在所述网孔疏密等级检测系统及方法中，所述微型计算机还分别与所述多个失位检测单元连接，用于在某一结构对应的偏离设定位置的位移量超限时，触发相应结构的失位报警信息。
77.最后应注意到的是，在本发明各个实施例中的各功能设备可以集成在一个处理设备中，也可以是各个设备单独物理存在，也可以两个或两个以上设备集成在一个设备中。
78.所述功能如果以软件功能设备的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
79.对于本领域技术人员显而易见的是，可对本发明的上述实施例的细节进行诸多修改而不偏离其基础原理。因此，可理解的是，本发明也可应用于其它与电子部件的处理中所遇到的不同应用。因此，本发明的范围仅应由所附权利要求所决定。