热定型中针织物克重的实时控制方法及系统的制作方法
热定型中针织物克重的实时控制方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及纺织印染领域，特别是指热定型中针织物克重的控制方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内纺织印染企业在生产过程中织物克重确定的主要环节在织物的热定型阶段。由于热定阶段不同种类的织物受热后的收缩系数不同，热定型机烘箱温度受车速等因素影响会出现波动，这就导致了织物热定型过程中织物的克重不稳定甚至出现不合格问题。现阶段纺织工业生产过程中对织物克重的控制还依靠人工完成。
[0003]人工对织物克重的控制是热定型机操作员用克重取样器从已经定型完成的布料上取下一块圆形布，然后在电子秤上称其重量。根据多次取样测量的平均值与客户订单要求的克重差值对定型机的超喂大小做出调整，经过反复调整后得到要求克重范围内的超喂参数值。这种方法虽然简单易行，但却存在诸多弊端。首先人工检测控制方案不能实现织物生产过程中的连续测量，若要保证生产过程中织物克重符合要求，必须多次取样监测织物克重的变化，这样不仅非常耗费人工而且还会严重破坏织物完整性，是实际生产所不允许的。其次人工测量的结果受多种因素影响:取样过程中对织物不同程度的拉伸使得测量准确度下降。所以实现织物克重的在线测量与控制对于热定型工艺过程有着非常积极的意义。
[0004]中国专利CN102888733B公开了定型机控制针织面料克重的方法，根据面料实际情况，提前预知超喂量的值，对定型超喂量进行控制，使得生产超喂值控制合理，对未知面料和已知面料的克重控制更趋于稳定；挡车工在操作过程中，各种面料可以根据下机需求克重，很方便地换算出定型工艺参数。该专利只是根据设定的克重要求对定型工艺参数进行控制，没有起到实时检测、控制效果，实际的意义不大。
[0005]国外已有对于织物密度测量的产品，其主要基于光电原理。检测系统的探测头主要为上下两部分组成。织物在中间位置穿过，织物纱线通过探头时，其图像通过一个精密光学镜头投射到光电元件上，根据被测织物的性质，传感器可采用透射光或反射光。检测得到频率直接比例于纱线数目，进而计算得到织物的玮密值。因为其主要控制织物的玮密，在实际应用中可以用于指导生产人员根据织物当前克重设定织物玮密，进而控制织物的克重。通过对调节过程的分析可以看到该系统使得生产人员根据克重差值对超调参数的设定变为了根据克重差值调节玮密值参数的设定。其机台操作员根据生产要求反复调节的过程没有改变，且在快车速生产中其检测结果的准确率也下降。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点，提供热定型中针织物克重的实时控制方法和系统，使生产过程中织物克重稳定，提高产品合格率。
[0007]本发明采用如下的技术方案:
[0008]热定型中针织物克重的实时控制方法，包括如下步骤:
[0009]步骤一，通过工业相机获取织物的实时图像，由主控制器对获取的图像信息进行处理得到织物的实时横密和纵密数值；
[0010]步骤二，对织物样本进行称重、进行横密和纵密数值检测，并将结果传送给主控制器，以对织物的密度和相关系数进行标定；
[0011]步骤三，根据步骤一得到的横密、纵密数值以及步骤二得到的织物密度和相关系数，计算得到当前织物的实时克重；
[0012]步骤四，根据当前织物的实时克重与设定克重之间的差值调节热定型机的超喂量。
[0013]上述步骤二中设定织物的克重与密度关系的公式如下:m= (α+λ β)ρ，Κ*πι为织物的克重，α为织物的横密，β为织物的纵密，λ为相关系数，P为织物的密度。
[0014]对织物的密度和相关系数进行标定时选取两个不同位置的织物样本，得到两组样本的克重、横密和纵密数值，代入所述公式，得到Hi1= ( a j+ λ β j) P和m2= ( α 2+ λ β 2) p两个方程式，从而计算得出该织物样本的相关系数λ和密度P。
[0015]上述步骤三在计算当前织物的实时克重时根据得到的实时横密、纵密数值α、β代入公式m = ( α + λ β ) P即可。
[0016]热定型中针织物克重的实时控制系统，包括:
[0017]织物图像获取装置，用以获取织物的实时图像，并将获取的图像信息传送给主控制器，由主控制器对图像信息处理以获得当前织物的实时横密和纵密数值；
[0018]织物样本标定装置，用以对当前织物的样本进行检测，以获取当前织物的相关系数和密度，并将获取的相关系数和密度数值传送给主控制器；
[0019]主控制器，用以根据当前织物的实时横密、纵密数值以及当前织物的相关系数和密度计算得出当前织物的实时克重，根据当前织物的实时克重与设定克重之间的差值调节热定型机的超喂量。
[0020]上述织物图像获取装置包括设于织物正面的工业相机和设于织物背面的红外光源，该工业相机和该红外光源均固定于支架上，该支架固定于导轨上，该支架连接有驱动电机，该驱动电机连接有编码器，该驱动电机和工业相机均与所述主控制器连接。
[0021]上述织物样本标定装置包括有对织物样本进行称重的称重装置和对织物样本的横密、纵密数值进行检测的检测装置，该称重装置和检测装置均与所述主控制器连接。称重装置可以是电子天平或称重传感器，检测装置可以采用工业相机。
[0022]本发明的热定型中针织物克重的实时控制方法和系统首先对织物样本的相关系数和密度进行标定，再结合检测得到的织物的实时横密和纵密数值计算得到织物的实时克重，根据得到的实时克重和设定克重之间的差值调整热定型机的超喂量，可实现对热定型中针织物克重的实时控制，使得生产中织物克重稳定，提高产品合格率。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的织物图像获取装置的结构示意图 ；
[0024]图2为本发明的热定型中针织物克重的实时控制系统的模块示意图。
【具体实施方式】
[0025]参照图2，本发明的热定型中针织物克重的实时控制系统包括主控制器1、织物图像获取装置2、织物样本标定装置3，系统工作时，首先由织物样本标定装置3对织物样本的相关系数和密度进行标定，再结合织物图像获取装置2检测得到的织物的实时横密和纵密数值计算得到织物的实时克重，根据得到的实时克重和设定克重之间的差值调整热定型机超喂装置4的超喂量，可实现对热定型中针织物克重的实时控制。
[0026]参照图1，为织物图像获取装置的结构示意图，包括设于织物51正面的工业相机52和设于织物51背面的红外光源53，工业相机52和红外光源53均固定于支架54上，支架54固定于导轨55上，支架54连接有驱动电机，该驱动电机连接有编码器，该驱动电机和工业相机53均与主控制器I连接。
[0027]举例说明，本发明热定型中针织物克重的实时控制方法，包括如下步骤:
[0028]步骤一，通过工业相机获取织物的实时图像，由主控制器对获取的图像信息进行处理得到织物的实时横密和纵密数值α、β ;
[0029]步骤二，对织物样本进行称重、进行横密和纵密数值检测，并将结果传送给主控制器，以对织物的密度P和相关系数λ进行标定；
[0030]比如取20组样本，其中一组数据为:
[0031]Iii1= 180g/100cm2, Ci1=ISOtZlOcm, β个/1cm
[0032]m2= 175g/100cm2，α 2 = 150 个/10cm，β 2= 160 个/10cm，
[0033]将得到数据带入公式:
[0034]m = (α+λ β ) p
[0035]可分别得到20组λ和P的值，通过最小方差估计得方法得出:
[0036]λ = 0.6404
[0037]ρ= 0.7875
[0038]步骤三，根据步骤一得到的横密、纵密数值α、β以及步骤二得到的织物密度P和相关系数 '，代入公式!!!= (α+λ β) P计算得到当前织物的实时克重m;
[0039]步骤四，根据当前织物的实时克重m与设定克重之间的差值调节热定型机的超喂量。
[0040]上述仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
【主权项】
1.热定型中针织物克重的实时控制方法，其特征在于包括如下步骤: 步骤一，通过工业相机获取织物的实时图像，由主控制器对获取的图像信息进行处理得到织物的实时横密和纵密数值； 步骤二，对织物样本进行称重、进行横密和纵密数值检测，并将结果传送给主控制器，以对织物的密度和相关系数进行标定； 步骤三，根据步骤一得到的横密、纵密数值以及步骤二得到的织物密度和相关系数，计算得到当前织物的实时克重； 步骤四，根据当前织物的实时克重与设定克重之间的差值调节热定型机的超喂量。2.根据权利要求1所述的热定型中针织物克重的实时控制方法，其特征在于: 所述步骤二中设定织物的克重与密度关系的公式如下= ( α + λ β ) P，式中m为织物的克重，α为织物的横密，β为织物的纵密，λ为相关系数，P为织物的密度； 对织物的密度和相关系数进行标定时选取两个不同位置的织物样本，得到两组样本的克重、横密和纵密数值，代入所述公式，得到IIi1= ( a J+ λ β j) P和m2= ( α 2+ λ β 2) p两个方程式，从而计算得出该织物样本的相关系数λ和密度P。3.根据权利要求2所述的热定型中针织物克重的实时控制方法，其特征在于:所述步骤三在计算当前织物的实时克重时根据得到的实时横密、纵密数值α、β代入公式m =(α + λ β ) p 即可。4.热定型中针织物克重的实时控制系统，其特征在于包括: 织物图像获取装置，用以获取织物的实时图像，并将获取的图像信息传送给主控制器，由主控制器对图像信息处理以获得当前织物的实时横密和纵密数值； 织物样本标定装置，用以对当前织物的样本进行检测，以获取当前织物的相关系数和密度，并将获取的相关系数和密度数值传送给主控制器； 主控制器，用以根据当前织物的实时横密、纵密数值以及当前织物的相关系数和密度计算得出当前织物的实时克重，根据当前织物的实时克重与设定克重之间的差值调节热定型机的超喂量。5.根据权利要求4所述的热定型中针织物克重的实时控制系统，其特征在于:所述织物图像获取装置包括设于织物正面的工业相机和设于织物背面的红外光源，该工业相机和该红外光源均固定于支架上，该支架固定于导轨上，该支架连接有驱动电机，该驱动电机连接有编码器，该驱动电机和工业相机均与所述主控制器连接。6.根据权利要求4所述的热定型中针织物克重的实时控制系统，其特征在于:所述织物样本标定装置包括有对织物样本进行称重的称重装置和对织物样本的横密、纵密数值进行检测的检测装置，该称重装置和检测装置均与所述主控制器连接。
【专利摘要】本发明的热定型中针织物克重的实时控制方法和系统，首先对织物样本的相关系数和密度进行标定，再结合检测得到的织物的实时横密和纵密数值计算得到织物的实时克重，根据得到的实时克重和设定克重之间的差值调整热定型机的超喂量，可实现对热定型中针织物克重的实时控制，使得生产中织物克重稳定，提高产品合格率。
【IPC分类】D06C7/02
【公开号】CN104894793
【申请号】CN201510176462
【发明人】李平, 张孝超, 汤仪平, 金福江
【申请人】华侨大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月15日
【技术领域】
[0001]本发明涉及纺织印染领域，特别是指热定型中针织物克重的控制方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内纺织印染企业在生产过程中织物克重确定的主要环节在织物的热定型阶段。由于热定阶段不同种类的织物受热后的收缩系数不同，热定型机烘箱温度受车速等因素影响会出现波动，这就导致了织物热定型过程中织物的克重不稳定甚至出现不合格问题。现阶段纺织工业生产过程中对织物克重的控制还依靠人工完成。
[0003]人工对织物克重的控制是热定型机操作员用克重取样器从已经定型完成的布料上取下一块圆形布，然后在电子秤上称其重量。根据多次取样测量的平均值与客户订单要求的克重差值对定型机的超喂大小做出调整，经过反复调整后得到要求克重范围内的超喂参数值。这种方法虽然简单易行，但却存在诸多弊端。首先人工检测控制方案不能实现织物生产过程中的连续测量，若要保证生产过程中织物克重符合要求，必须多次取样监测织物克重的变化，这样不仅非常耗费人工而且还会严重破坏织物完整性，是实际生产所不允许的。其次人工测量的结果受多种因素影响:取样过程中对织物不同程度的拉伸使得测量准确度下降。所以实现织物克重的在线测量与控制对于热定型工艺过程有着非常积极的意义。
[0004]中国专利CN102888733B公开了定型机控制针织面料克重的方法，根据面料实际情况，提前预知超喂量的值，对定型超喂量进行控制，使得生产超喂值控制合理，对未知面料和已知面料的克重控制更趋于稳定；挡车工在操作过程中，各种面料可以根据下机需求克重，很方便地换算出定型工艺参数。该专利只是根据设定的克重要求对定型工艺参数进行控制，没有起到实时检测、控制效果，实际的意义不大。
[0005]国外已有对于织物密度测量的产品，其主要基于光电原理。检测系统的探测头主要为上下两部分组成。织物在中间位置穿过，织物纱线通过探头时，其图像通过一个精密光学镜头投射到光电元件上，根据被测织物的性质，传感器可采用透射光或反射光。检测得到频率直接比例于纱线数目，进而计算得到织物的玮密值。因为其主要控制织物的玮密，在实际应用中可以用于指导生产人员根据织物当前克重设定织物玮密，进而控制织物的克重。通过对调节过程的分析可以看到该系统使得生产人员根据克重差值对超调参数的设定变为了根据克重差值调节玮密值参数的设定。其机台操作员根据生产要求反复调节的过程没有改变，且在快车速生产中其检测结果的准确率也下降。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点，提供热定型中针织物克重的实时控制方法和系统，使生产过程中织物克重稳定，提高产品合格率。
[0007]本发明采用如下的技术方案:
[0008]热定型中针织物克重的实时控制方法，包括如下步骤:
[0009]步骤一，通过工业相机获取织物的实时图像，由主控制器对获取的图像信息进行处理得到织物的实时横密和纵密数值；
[0010]步骤二，对织物样本进行称重、进行横密和纵密数值检测，并将结果传送给主控制器，以对织物的密度和相关系数进行标定；
[0011]步骤三，根据步骤一得到的横密、纵密数值以及步骤二得到的织物密度和相关系数，计算得到当前织物的实时克重；
[0012]步骤四，根据当前织物的实时克重与设定克重之间的差值调节热定型机的超喂量。
[0013]上述步骤二中设定织物的克重与密度关系的公式如下:m= (α+λ β)ρ，Κ*πι为织物的克重，α为织物的横密，β为织物的纵密，λ为相关系数，P为织物的密度。
[0014]对织物的密度和相关系数进行标定时选取两个不同位置的织物样本，得到两组样本的克重、横密和纵密数值，代入所述公式，得到Hi1= ( a j+ λ β j) P和m2= ( α 2+ λ β 2) p两个方程式，从而计算得出该织物样本的相关系数λ和密度P。
[0015]上述步骤三在计算当前织物的实时克重时根据得到的实时横密、纵密数值α、β代入公式m = ( α + λ β ) P即可。
[0016]热定型中针织物克重的实时控制系统，包括:
[0017]织物图像获取装置，用以获取织物的实时图像，并将获取的图像信息传送给主控制器，由主控制器对图像信息处理以获得当前织物的实时横密和纵密数值；
[0018]织物样本标定装置，用以对当前织物的样本进行检测，以获取当前织物的相关系数和密度，并将获取的相关系数和密度数值传送给主控制器；
[0019]主控制器，用以根据当前织物的实时横密、纵密数值以及当前织物的相关系数和密度计算得出当前织物的实时克重，根据当前织物的实时克重与设定克重之间的差值调节热定型机的超喂量。
[0020]上述织物图像获取装置包括设于织物正面的工业相机和设于织物背面的红外光源，该工业相机和该红外光源均固定于支架上，该支架固定于导轨上，该支架连接有驱动电机，该驱动电机连接有编码器，该驱动电机和工业相机均与所述主控制器连接。
[0021]上述织物样本标定装置包括有对织物样本进行称重的称重装置和对织物样本的横密、纵密数值进行检测的检测装置，该称重装置和检测装置均与所述主控制器连接。称重装置可以是电子天平或称重传感器，检测装置可以采用工业相机。
[0022]本发明的热定型中针织物克重的实时控制方法和系统首先对织物样本的相关系数和密度进行标定，再结合检测得到的织物的实时横密和纵密数值计算得到织物的实时克重，根据得到的实时克重和设定克重之间的差值调整热定型机的超喂量，可实现对热定型中针织物克重的实时控制，使得生产中织物克重稳定，提高产品合格率。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的织物图像获取装置的结构示意图 ；
[0024]图2为本发明的热定型中针织物克重的实时控制系统的模块示意图。
【具体实施方式】
[0025]参照图2，本发明的热定型中针织物克重的实时控制系统包括主控制器1、织物图像获取装置2、织物样本标定装置3，系统工作时，首先由织物样本标定装置3对织物样本的相关系数和密度进行标定，再结合织物图像获取装置2检测得到的织物的实时横密和纵密数值计算得到织物的实时克重，根据得到的实时克重和设定克重之间的差值调整热定型机超喂装置4的超喂量，可实现对热定型中针织物克重的实时控制。
[0026]参照图1，为织物图像获取装置的结构示意图，包括设于织物51正面的工业相机52和设于织物51背面的红外光源53，工业相机52和红外光源53均固定于支架54上，支架54固定于导轨55上，支架54连接有驱动电机，该驱动电机连接有编码器，该驱动电机和工业相机53均与主控制器I连接。
[0027]举例说明，本发明热定型中针织物克重的实时控制方法，包括如下步骤:
[0028]步骤一，通过工业相机获取织物的实时图像，由主控制器对获取的图像信息进行处理得到织物的实时横密和纵密数值α、β ;
[0029]步骤二，对织物样本进行称重、进行横密和纵密数值检测，并将结果传送给主控制器，以对织物的密度P和相关系数λ进行标定；
[0030]比如取20组样本，其中一组数据为:
[0031]Iii1= 180g/100cm2, Ci1=ISOtZlOcm, β个/1cm
[0032]m2= 175g/100cm2，α 2 = 150 个/10cm，β 2= 160 个/10cm，
[0033]将得到数据带入公式:
[0034]m = (α+λ β ) p
[0035]可分别得到20组λ和P的值，通过最小方差估计得方法得出:
[0036]λ = 0.6404
[0037]ρ= 0.7875
[0038]步骤三，根据步骤一得到的横密、纵密数值α、β以及步骤二得到的织物密度P和相关系数 '，代入公式!!!= (α+λ β) P计算得到当前织物的实时克重m;
[0039]步骤四，根据当前织物的实时克重m与设定克重之间的差值调节热定型机的超喂量。
[0040]上述仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
【主权项】
1.热定型中针织物克重的实时控制方法，其特征在于包括如下步骤: 步骤一，通过工业相机获取织物的实时图像，由主控制器对获取的图像信息进行处理得到织物的实时横密和纵密数值； 步骤二，对织物样本进行称重、进行横密和纵密数值检测，并将结果传送给主控制器，以对织物的密度和相关系数进行标定； 步骤三，根据步骤一得到的横密、纵密数值以及步骤二得到的织物密度和相关系数，计算得到当前织物的实时克重； 步骤四，根据当前织物的实时克重与设定克重之间的差值调节热定型机的超喂量。2.根据权利要求1所述的热定型中针织物克重的实时控制方法，其特征在于: 所述步骤二中设定织物的克重与密度关系的公式如下= ( α + λ β ) P，式中m为织物的克重，α为织物的横密，β为织物的纵密，λ为相关系数，P为织物的密度； 对织物的密度和相关系数进行标定时选取两个不同位置的织物样本，得到两组样本的克重、横密和纵密数值，代入所述公式，得到IIi1= ( a J+ λ β j) P和m2= ( α 2+ λ β 2) p两个方程式，从而计算得出该织物样本的相关系数λ和密度P。3.根据权利要求2所述的热定型中针织物克重的实时控制方法，其特征在于:所述步骤三在计算当前织物的实时克重时根据得到的实时横密、纵密数值α、β代入公式m =(α + λ β ) p 即可。4.热定型中针织物克重的实时控制系统，其特征在于包括: 织物图像获取装置，用以获取织物的实时图像，并将获取的图像信息传送给主控制器，由主控制器对图像信息处理以获得当前织物的实时横密和纵密数值； 织物样本标定装置，用以对当前织物的样本进行检测，以获取当前织物的相关系数和密度，并将获取的相关系数和密度数值传送给主控制器； 主控制器，用以根据当前织物的实时横密、纵密数值以及当前织物的相关系数和密度计算得出当前织物的实时克重，根据当前织物的实时克重与设定克重之间的差值调节热定型机的超喂量。5.根据权利要求4所述的热定型中针织物克重的实时控制系统，其特征在于:所述织物图像获取装置包括设于织物正面的工业相机和设于织物背面的红外光源，该工业相机和该红外光源均固定于支架上，该支架固定于导轨上，该支架连接有驱动电机，该驱动电机连接有编码器，该驱动电机和工业相机均与所述主控制器连接。6.根据权利要求4所述的热定型中针织物克重的实时控制系统，其特征在于:所述织物样本标定装置包括有对织物样本进行称重的称重装置和对织物样本的横密、纵密数值进行检测的检测装置，该称重装置和检测装置均与所述主控制器连接。
【专利摘要】本发明的热定型中针织物克重的实时控制方法和系统，首先对织物样本的相关系数和密度进行标定，再结合检测得到的织物的实时横密和纵密数值计算得到织物的实时克重，根据得到的实时克重和设定克重之间的差值调整热定型机的超喂量，可实现对热定型中针织物克重的实时控制，使得生产中织物克重稳定，提高产品合格率。
【IPC分类】D06C7/02
【公开号】CN104894793
【申请号】CN201510176462
【发明人】李平, 张孝超, 汤仪平, 金福江
【申请人】华侨大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月15日
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