СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ПАКОВКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2006 года по МПК B65H63/00 

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к способам и устройствам контроля формы паковок крестовой мотки.

Известны устройства: заявка Германии 19924721, кл. В 65 Н 67/06, заявка Японии 61-119731, кл. D 01 H 13/26, заявка ЕР 0978469, кл. В 65 Н 63/00, для контроля бобин, в которых производится оценка формы бобины по ряду параметров и их сравнение с уже заложенными эталонными значениями этих параметров. Такие решения пригодны только для разбраковки бобин и не позволяют получить количественные значения отклонения формы, которые необходимы для анализа технологического процесса и отладки мотального оборудования.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является патент США №6216432, кл. D 01 h 7/46, в котором первичное изображение регистрируется с помощью датчиков и последовательно передается в блок ввода изображения, блок его улучшения, фильтр, блок преобразования изображения в двоичную форму, блок вывода полученных характеристик и блок их оценки.

В известном способе контроля оценивается форма паковки в неподвижном состоянии, что не позволяет просмотреть полностью всю боковую поверхность паковки, а значит при этом могут быть упущены некоторые дефекты, имеющиеся на паковке. Прямое освещение не позволяет выявить дефекты небольшой высоты, которые существенны дя анализа таких пороков намотки, как жгутовая или ленточная намотка.

Задачей изобретения является повышение информативности оценки формы паковок.

Технический результат достигается тем, что в способе контроля формы паковки, заключающемся в том, что контролируемую паковку освещают параллельным пучком света, часть которого отсекают шторкой с прямолинейным краем, направленным под углом к контролируемой поверхности, а тень, отбрасываемую шторкой, регистрируют цифровой камерой и передают для обработки в ЭВМ, где первичные данные бинаризуют, фильтруют и производят идентификацию дефектов, согласно изобретению регистрацию производят при вращении бобины за время одного оборота трижды на каждом из торцов и на боковой поверхности, регистрацию каждый раз начинают с одного и того же положения бобины, определяемого по изображению метки положения бобины, и на основе первичных данных программными средствами ЭВМ строят трехмерную графическую модель бобины.

Технический результат достигается также тем, что в устройстве для контроля формы паковки, содержащем бобинодержатель с приводом, осветитель, шторку и цифровую камеру, согласно изобретению бобинодержатель и его привод установлены на подвижном корпусе, ось оптической системы цифровой камеры располагается вертикально и находится в одной плоскости с осью бобинодержателя при любом его положении, угол между оптическими осями осветителя и цифровой камеры составляет 45°, а шторка расположена в горизонтальной плоскости таким образом, что ее край пересекает оптическую ось осветителя на расстоянии от оси цифровой камеры, обеспечивающем свободный поворот корпуса вокруг оси.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

на фиг.1 изображен общий вид устройства,

на фиг.2 - схема относительного расположения шторки, осветителя и камеры.

Устройство состоит из станины 1, на которой закреплены кронштейн 2 и стойка 11. На кронштейне 2 крепится с возможностью поворота корпус 3, на котором расположены бобинодержатель 5 и его привод 4 (на фиг.1 двигатель привода не показан) и метка 9 положения бобины. На стойке 11 установлены непрозрачная шторка 8, осветитель 10 и цифровая камера 7. В процессе работы устройства корпус 3 может поворачиваться с фиксацией в трех положениях: горизонтальном, вертикальном, при котором свободный конец бобинодержателя направлен вверх, и вертикальном, при котором свободный конец бобинодержателя направлен вниз. Ось оптической системы цифровой камеры 7 располагается вертикально и находится в одной плоскости с осью бобинодержателя при любом его положении. Угол β между оптическими осями осветителя и цифровой камеры 7 составляет 45 градусов. Выбор угла объясняется тем, что тень должна отображать реальные размеры неровностей поверхности паковки, а при угле, отличном от 45 градусов, это невозможно.

Шторка 8 расположена в горизонтальной плоскости таким образом, что ее край пересекает оптическую ось осветителя 10 на расстоянии от оси цифровой камеры, обеспечивающем свободный поворот корпуса 3 вокруг оси на кронштейне 2.

Контроль формы паковки с помощью описанного устройства состоит из следующих этапов: снятия первичных данных с боковой поверхности паковки и каждого из торцов и передачи их в ЭВМ, обработки полученных данных и построения на их основе объемной модели паковки.

Процесс снятия первичных данных производится следующим образом.

Тень от шторки 8 располагается на контролируемой поверхности паковки. Ее длина зависит от высоты рельефа на профиле паковки и угла падения пучка света на контролируемую поверхность. Изображение тени фиксируется цифровой камерой 7 и передается в ЭВМ для последующей обработки. В процессе снятия первичных данных бобина 6, установленная на бобинодержателе 5, получает непрерывное вращение от привода 4, снятие данных о профиле поверхности производится непрерывно, при этом цифровая камера 7 работает в режиме видеосъемки. Длительность процесса съемки равна длительности одного оборота паковки. Начало и конец процесса снятия первичных данных определяется по изображению метки 9 положения паковки. По завершении снятия первичных данных с боковой поверхности паковки корпус 3 поворачивают на 90 градусов по часовой стрелке и производят снятие данных с одного из торцов паковки. Длительность процесса также равна длительности одного оборота паковки. По завершении процесса производится поворот бобинодержателя на 180 градусов, после чего снимаются данные с противоположного торца паковки. По завершении процесса снятия первичных данных производится их передача в ЭВМ.

После передачи данных программными средствами ЭВМ осуществляются следующие операции: бинаризация полученных изображений, фильтрация изображений, анализ изображений каждого торца паковки и боковой поверхности для построения формы соответствующих частей паковки в определенном сечении, совмещение изображений для построения трехмерной модели паковки. Совмещение изображений обеспечивается тем, что съем первичных данных для торцов и боковой поверхности начинается с одного места, определяемого меткой положения бобины.

Способ и устройство предназначены для объективного сравнения качества паковок, сформированных с применением различных мотальных механизмов. Полезный эффект от применения изобретения заключается в оперативной оценке формы бобин, получаемых при отладке мотальных механизмов или при испытании вновь разработанных мотальных механизмов. За счет этого можно сократить сроки опытно-конструкторских работ при проектировании новых машин.

Изобретение относится к текстильной промышленности и предназначено для объективного сравнения качества паковок, сформированных с применением различных мотальных механизмов. Задачей изобретения является повышение информативности оценки формы паковок. Технический результат достигается тем, что на паковку под определенным углом к анализируемой поверхности направляется параллельный пучок света, на пути которого установлена шторка с прямолинейным краем, расположенная так, чтобы тень от шторки располагалась определенным образом по отношению к паковке. Форма тени в масштабе воспроизводит сечение паковки в месте падения тени. В процессе контроля паковка вращается от привода, входящего в состав устройства, совершая за цикл измерения полный оборот. Для регистрации формы паковки в состав устройства входит цифровая камера, соединенная с компьютером, на котором производится обработка полученного изображения тени в режиме реального времени. Полезный эффект от применения изобретения заключается в оперативной оценке формы бобин, получаемых при отладке мотальных механизмов или при испытаниях вновь разработанных мотальных механизмов. За счет этого можно сократить сроки опытно-конструкторских работ при проектировании новых машин. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ контроля формы паковки, заключающийся в том, что контролируемую паковку освещают параллельным пучком света, часть которого отсекают шторкой с прямолинейным краем, направленным под углом к контролируемой поверхности, тень, отбрасываемую шторкой, регистрируют цифровой камерой и передают для обработки в ЭВМ, где первичные данные бинаризуют, фильтруют и производят идентификацию дефектов, отличающийся тем, что регистрацию производят при вращении бобины за время одного оборота трижды на каждом из торцов и на боковой поверхности, регистрацию каждый раз начинают с одного и того же положения бобины, определяемого по изображению метки положения бобины, на основе первичных данных программными средствами ЭВМ строят трехмерную графическую модель бобины.2. Устройство для контроля формы паковки, содержащее бобинодержатель с приводом, осветитель, шторку и цифровую камеру, отличающееся тем, что бобинодержатель и его привод установлены на подвижном корпусе, ось оптической системы цифровой камеры располагается вертикально и находится в одной плоскости с осью бобинодержателя при любом его положении, угол между оптическими осями осветителя и цифровой камеры составляет 45°, а шторка расположена в горизонтальной плоскости таким образом, что ее край пересекает оптическую ось осветителя на расстоянии от оси цифровой камеры, обеспечивающем свободный поворот корпуса вокруг оси.