CN114717832B - 一种纺织用断针的快速检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种纺织用断针的快速检测方法。具体包括如下步骤：(1)针刺生产前，将针板对空白样件进行针刺得到标准样件后对其针孔进行数字图像处理并建立坐标系；(2)针刺生产若干小时后，取另一空白样件，将针板对空白样件进行针刺处理，得到比对样件，对所述比对样件上的针孔采用数字图像处理技术进行图像的提取和识别，并建立坐标系；(3)将建立的坐标系进行对比，如结果不同，找到针板相对应的位置进行断针更换；如结果相同，则无需进行更换；(4)后续生产中，重复步骤(2)和(3)。本发明可在不增加现有设备负担的情况下，快速、准确地检测出断针及其所在位置，且可适用于各种材质的纤维织物。

Description

一种纺织用断针的快速检测方法
技术领域
本发明涉及纺织技术技术领域，尤其涉及一种纺织用断针的快速检测方法。
背景技术
纺织机械在运行的过程中，纺织针在使用一定的时间或者遇到较为坚硬的物质时，就会出现断针的现象，若不及时更换断针，会影响纺织的效果和质量。因此对运行的织针进行监控，即断针检测，是其不可或缺的重要组成部分，这对于提升产品质量、减少不良与瑕疵产品都有至关重要的作用。
申请号202021955530.9的实用新型专利公开了一种纺织机械加工用断针检测设备，利用纺织线工作时的紧绷力挤压压缩弹簧，压力传感器、控制面板和警报灯之间的相互配合，可以通过按压压力传感器，达到实时监测断针的效果，当压力传感器的压力系数骤减时，警报灯亮起，达到检测的目的。然而，本领域技术人员均知，在针刺过程中，刺针随针板进行上下往复运动时会产生震荡，且针断裂后针刺产生的力的变化是微小的，因而，在往复运动过程中，这种力的微小变化会被震荡干扰而难以使压力传感器准确监测到。
申请号201710036716.0发明专利公开了一种大圆机的坏针瑕疵检测方法，利用机器学习方法实现对织物坏针瑕疵的检测，通过自适应图像增强技术预处理瑕疵图像，并有效分割感兴趣区域，根据相位一致的多尺度金字塔方法，有效地提取织物瑕点的特征信息；在织物瑕疵点分类识别方面，利用超图正则化属性学习，成功地检测出织物坏针瑕疵。但是，这种方式并不适用于碳纤维织物，本领域技术人员均知，碳纤维呈黑色，因而由碳纤维所制成的织物通体也呈黑色，采用图像采集***进行拍摄采集，即便经过图像增强处理，也是难以区分出瑕疵区的，更为不可靠的是，碳纤维织物在针刺过程中随时间的推移，其瑕疵区也会产生相应的变化，因而很难对提取到的织物瑕点的特征信息进行归结，从而检测出断针。
基于此，有必要通过研究，提供一种新的纺织用断针的快速检测方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纺织用断针的快速检测方法，在不增加现有设备负担的情况下，能快速、准确地检测出断针及其所在位置，且可适用于各种材质的纤维织物。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种纺织用断针的快速检测方法，包括如下步骤：
(1)针刺生产前，将针板对空白样件进行针刺，针刺后的空白样件作为标准样件，对所述标准样件上的针孔采用数字图像处理技术进行图像的提取和识别，并建立坐标系；
(2)针刺生产若干小时后，取另一空白样件，将针板对空白样件进行针刺处理，得到比对样件，对所述比对样件上的针孔采用数字图像处理技术进行图像的提取和识别，并建立坐标系；
(3)将步骤(1)和(2)建立的坐标系进行对比，如得到的结果不同，则不同之处即为断针所在，此时找到针板相对应的位置进行断针更换；如结果相同，则无需进行更换；
(4)在后续生产中，重复步骤(2)和(3)进行断针监测和更换。
进一步地，所述针板的刺针安装面根据安装孔所在行列设有纵横坐标轴刻度线。
进一步地，所述空白样件的形状与针板形状相一致。
更进一步地，所述空白样件的针刺面与针板的安装面的尺寸相一致。
进一步地，所述空白样件的颜色为浅色；优选为白色，锡白色，鹅黄色，淡粉色，果绿色，粉绿色，淡蓝色，淡紫色；进一步优选为白色，锡白色，鹅黄色，淡粉色，果绿色，粉绿色；更优选为白色。
进一步地，所述空白样件的材质为铝箔纸、哑粉纸、卡纸、铜版纸、道林纸、胶版纸、板纸和相纸中的一种。
进一步地，所述步骤(1)与步骤(2)的针刺深度为0.8～1.2mm；优选为1mm。
进一步地，所述步骤(1)与步骤(2)的针刺深度相同。
进一步地，步骤(2)所述的若干小时为50～300h。
进一步地，步骤(1)和(2)所述的采用数字图像处理技术进行图像的提取和识别的方法参见：期刊《传感器与微***》2009年第28卷第6期73-79页的《基于数字图像处理技术的微小群孔快速检测***》一文。
本发明还提供了所述的一种纺织用断针的快速检测方法在碳纤维织物针刺过程中的应用。其中，所述碳纤维织物的面密度为15～500g/m2。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明采用空白样件结合数字图像处理技术建立坐标系的方法进行织机断针的检测，既简单快速，又准确可靠，避免了压力传感检测和直接图像扫描检测中各种外因干扰导致的检测结果不可靠的问题；
2、本发明的检测方法无需对现有设备进行任何的精密改造，大大节省了设备改造和后续的维护成本，提高了经济效益；
3、本发明的检测方法对于产品的材质和颜色没有任何限制，可广泛运用于各种材质的纤维织物中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为针板安装面示意图；
图2为实施例1的标准样件与比对样件建立的坐标图，其中图(a)标准样件建立的坐标图，图(b)为比对样件建立的坐标图；
图3为实施例2的标准样件与比对样件建立的坐标图，其中图(a)标准样件建立的坐标图，图(b)为比对样件建立的坐标图；
图4为实施例3的标准样件与比对样件建立的坐标图，其中图(a)标准样件建立的坐标图，图(b)为比对样件建立的坐标图。
具体实施方式
在进行针刺工艺时，常常出现断针现象，有经验的技术人员一般是在刺针使用一定频次后停机，触摸每个刺针的刺入段进行刺针毁损判断，从而进行断针的更换。本领域技术人员均知，织机的针板装有大量的刺针，对每一个进行触摸检测既不安全，又效率不佳，且对操作人员的经验有一定要求。而如背景技术所述的通过在原有设备基础上进行检测装备的改造设计，不仅大大提高了生产成本，而且适用性有限，不利于可持续生产的应用。
基于生产过程中，刺针的断裂通常发生于针尖1～5mm处，因此，只需检测出断针前后刺针刺入织物1mm左右时，在织物上所形成的针孔的变化便可判断出断针的位置。然而，直接对织物上的针孔进行图像扫描归集对于织物的材质和颜色要求较为苛刻，像碳纤维织物这种黑色的且其针孔容易随时间变形的织物就完全不适用。
因而，本申请公开了一种通过空白样件进行对比监测的方法，具体步骤为：
(1)针刺生产前，将针板对空白样件进行针刺，针刺深度为0.8～1.2mm，针刺后的空白样件作为标准样件，对所述标准样件上的针孔采用数字图像处理技术进行图像的提取和识别，并建立坐标系；
(2)针刺生产若干小时后，取另一空白样件，将针板对空白样件进行针刺处理，得到比对样件，对所述比对样件上的针孔采用数字图像处理技术进行图像的提取和识别，并建立坐标系；
(3)将步骤(1)和(2)建立的坐标系进行对比，如得到的结果不同，则不同之处即为断针所在，此时找到针板相对应的位置进行断针更换；如结果相同，则无需进行更换；
(4)在后续生产中，重复步骤(2)和(3)进行断针监测和更换。
进一步地，为了更快地在针板上找到断针的位置，在所述针板的刺针安装面根据安装孔所在行列设置纵横坐标轴刻度线，如图1所示。
在本发明中，所述空白样件的形状与针板形状相一致。
在本发明中，所述空白样件的针刺面与针板的安装面的尺寸相一致。
在本发明中，所述空白样件的颜色为浅色；优选为白色，锡白色，鹅黄色，淡粉色，果绿色，粉绿色，淡蓝色，淡紫色；进一步优选为白色，锡白色，鹅黄色，淡粉色，果绿色，粉绿色；更优选为白色。
在本发明中，所述空白样件的材质为针刺后孔径稳定材质，所述空白样件的材质为铝箔纸、哑粉纸、卡纸、铜版纸、道林纸、胶版纸、板纸和相纸中的一种；优选为铝箔纸、哑粉纸、卡纸、铜版纸、道林纸和胶版纸中的一种；进一步优选为铝箔纸。
在本发明中，所述步骤(1)与步骤(2)的针刺深度优选为0.9～1.1mm；进一步优选为1mm。
在本发明中，所述步骤(1)与步骤(2)的针刺深度相同。
在本发明中，步骤(2)所述的若干小时为50～300h。
本发明中，所述的采用数字图像处理技术进行图像的提取和识别的方法参见张剑剑等发表在《传感器与微***》2009年第28卷第6期73-79页的《基于数字图像处理技术的微小群孔快速检测***》一文。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。本发明的实施例均是以面密度为15～500g/m2的碳纤维织物为针刺生产对象实施的。
实施例1
一种纺织用断针的快速检测方法，步骤如下：
(1)准备两块空白样件，两块空白样件均为白板纸，且其形状与针板形状相一致；
(2)针刺生产前，取一空白样件使用针板进行针刺，针刺深度为0.8mm，针刺后的空白样件作为标准样件，对所述标准样件上的针孔采用数字图像处理技术进行图像的提取和识别，并建立如图2(a)所示的坐标系；
(3)在对面密度为500g/m2的碳纤维织物针刺生产50小时后，取另一空白样件参照步骤(1)所述的方法对空白样件进行针刺处理，针刺深度为0.8mm，得到比对样件，对所述比对样件上的针孔采用数字图像处理技术进行图像的提取和识别，并建立如图2(b)所示的坐标系；
(4)将图2(a)和图2(b)进行对比可知，比对样件在坐标轴中(2，7)、(2，8)、(9，4)、(9，5)、(10，4)、(10，5)、(21，6)的位置没有出现与标准样件一样的孔，表明在这些位置出现了断针，只需要找到针板对应位置便可更换断针。
实施例2
一种纺织用断针的快速检测方法，步骤如下：
(1)准备两块空白样件，两块空白样件均为铝箔纸，且其形状与针板形状相一致；所述针板的刺针安装面，根据安装孔进行三坐标设置；
(2)针刺生产前，取一空白样件使用针板进行针刺，针刺深度为1mm，针刺后的空白样件作为标准样件，对所述标准样件上的针孔进行采用数字图像处理技术进行图像的提取和识别，并建立如图3(a)所示的坐标系；
(3)在对面密度为200g/m2的碳纤维织物针刺生产200小时后，取另一空白样件参照步骤(1)所述的方法对空白样件进行针刺处理，针刺深度为1mm，得到比对样件，对所述比对样件上的针孔采用数字图像处理技术进行图像的提取和识别，并建立如图3(b)所示的坐标系；
(4)将图3(a)和图2(b)进行对比可知，比对样件在坐标轴中(2，3)、(2，4)、(2，7)、(7，4)、(8，7)、(10，1)、(12，8)、(14，4)的位置没有出现与标准样件一样的孔，表明在这些位置出现了断针，只需要找到针板对应位置便可更换断针。
实施例3
一种纺织用断针的快速检测方法，步骤如下：
(1)准备两块空白样件，两块空白样件均为鹅黄色道林纸，且其形状与针板形状相一致；所述针板的刺针安装面，根据安装孔进行三坐标设置；
(2)针刺生产前，取一空白样件使用针板进行针刺，针刺深度为1.2mm，针刺后的空白样件作为标准样件，对所述标准样件上的针孔采用数字图像处理技术进行图像的提取和识别，并建立如图4(a)所示的坐标系；
(3)在对面密度为15g/m2的碳纤维织物针刺生产300小时后，取另一空白样件参照步骤(1)所述的方法对空白样件进行针刺处理，针刺深度为1.2mm，得到比对样件，对所述比对样件上的针孔采用数字图像处理技术进行图像的提取和识别，并建立如图4(b)所示的坐标系；
(4)将图4(a)和图4(b)进行对比可知，比对样件在坐标轴中(3，2)、(6，6)、(12，5)的位置没有出现与标准样件一样的孔，表明在这些位置出现了断针，只需要找到针板对应位置便可更换断针。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种碳纤维织物纺织用断针的快速检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)针刺生产前，将针板对空白样件进行针刺，针刺后的空白样件作为标准样件，对所述标准样件上的针孔采用数字图像处理技术进行图像的提取和识别，并建立坐标系；
(2)针刺生产若干小时后，取另一空白样件，将针板对空白样件进行针刺处理，得到比对样件，对所述比对样件上的针孔采用数字图像处理技术进行图像的提取和识别，并建立坐标系；
(3)将步骤(1)和(2)建立的坐标系进行对比，如得到的结果不同，则不同之处即为断针所在，此时找到针板相对应的位置进行断针更换；如结果相同，则无需进行更换；
(4)在后续生产中，重复步骤(2)和(3)进行断针监测和更换；
所述针板的刺针安装面根据安装孔所在行列设有纵横坐标轴刻度线；
所述空白样件的颜色为浅色；所述空白样件的材质为铝箔纸、哑粉纸、卡纸、铜版纸、道林纸、胶版纸、板纸和相纸中的一种；
所述步骤(1)与步骤(2)的针刺深度为0.8～1.2mm。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维织物纺织用断针的快速检测方法，其特征在于，所述空白样件的形状与针板的形状相一致。
3.根据权利要求1或2所述的一种碳纤维织物纺织用断针的快速检测方法，其特征在于，所述空白样件的针刺面与针板的安装面的尺寸相一致。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维织物纺织用断针的快速检测方法，其特征在于，所述步骤(1)与步骤(2)的针刺深度相同。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维织物纺织用断针的快速检测方法，其特征在于，步骤(2)所述若干小时为50～300h。
6.权利要求1～5任一项所述的一种碳纤维织物纺织用断针的快速检测方法在碳纤维织物纺织过程中的应用。
7.根据权利要求6所述的一种碳纤维织物纺织用断针的快速检测方法在碳纤维织物针刺过程中的应用，其特征在于，所述碳纤维织物的面密度为15～500g/m2。
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