[发明专利]一种基于机器视觉的断纱找头装置

说明书

本发明涉及一种基于机器视觉的断纱找头装置及使用方法，属于环锭纺细纱自动接头技术领域；包括机器人、旋转锭子、气泵装置、吸嘴、毛刷、机器视觉系统和控制柜；旋转锭子的一侧对应设有机器人，机器人的末端执行机构上设有毛刷和吸嘴；吸嘴与气泵装置连接；旋转锭子对应设有机器视觉系统；机器人、旋转锭子、气泵装置和机器视觉系统与控制柜连接。本发明装置使用机器人完成纱管的取放，使用毛刷将附着在纱管表面的断纱刷离纱管，引入机器视觉的方法完成断纱的识别与定位以及断纱是否捕获成功的检测，使用负压气泵完成断纱的捕获。本发明用于断纱的寻找与捕获，解决了现有环锭纺细纱自动接头装置中断纱找头与捕获时间长、效率低的问题。

技术领域

本发明涉及一种基于机器视觉的断纱找头装置及使用方法，属于环锭纺细纱自动接头技术领域。

背景技术

细纱工序是纺纱工艺的一个重要环节，细纱生产过程中断纱(从前罗拉输出至筒管之间连续的细纱条发生断裂的现象)问题直接导致细纱生产工序的中断，严重影响细纱生产效率。细纱机断纱后需要通过接头来使中断的细纱工序得以继续，而目前在细纱机中占比最大的环锭纺细纱机断纱接头工作仍需要依靠技术熟练的挡车工人手动完成，增加了工人劳动强度且降低了纺织企业生产的智能化和信息化，目前国内还没有自主生产的可以投入使用的环锭纺细纱机自动接头装置，虽然国外在国际纺机展中展示出过自动接头装置，但由于技术封锁国内自动接头技术发展仍旧落后。

要实现细纱机的自动接头，必须先完成断纱的自动找头，包括断纱的寻找与捕获，再将断纱穿过钢丝圈、导纱钩后喂入前罗拉完成接头。传统自动接头装置中对断纱的寻找与捕获的主要方法可以分为两类，一类是通过负压气流吸取断纱，另一类是使用毛毡摩擦纱管表面粘取断纱。其中第一类方法缺点在于，断纱后由于锭子仍旧高速旋转，使得断纱紧贴于纱管表面，因此直接吸取的成功率很低；第二类方法的缺点在于操作面积大且需要锭子配合反转。这两类方法共有的缺点在于没有断纱捕获后的检测，即无法知道是否已经成功捕获。因此传统自动接头装置断纱的寻找与捕获仍停留在盲人摸象的阶段，找头成功率低且耗费时间长。

发明内容

本发明的目的是为解决环锭纺细纱生产工序中断纱自动寻找与捕获的技术问题。

为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种基于机器视觉的断纱找头装置，包括机器人、旋转锭子、气泵装置、吸嘴、毛刷、机器视觉系统和控制柜；所述用于安装断纱纱管的旋转锭子的一侧对应设有机器人，机器人设有的末端执行机构上设有毛刷和吸嘴；所述吸嘴与机器人一侧设有的气泵装置连接；所述旋转锭子上设有的断纱纱管对应设有机器视觉系统；所述机器人、旋转锭子、气泵装置和机器视觉系统与控制柜连接。

优选地，所述机器人设为六自由度工业机器人。

优选地，所述旋转锭子设为一种可以绕其自身中心轴无限角度回转的用于完成纱管的正反转与角度控制的装置。

优选地，所述气泵装置设为一种可以不断产生负压气流的装置，包括负压气泵和气压导管；所述负压气泵设为可以输送空气介质的泵或压缩机。

优选地，所述毛刷设为一种可通过在纱管表面摩擦来使附着在纱管表面的断纱与纱管分离的刷类或毛毡类工具。

优选地，所述机器视觉系统包括工业相机、光源和背景板，用于采集并处理断纱图像。

优选地，所述控制柜包括工业控制系统、旋转锭子驱动装置、气泵装置的驱动装置和机器人的驱动装置。

优选地，所述吸嘴设为喇叭状，吸嘴的一端通过气压导管连接到负压气泵，吸嘴的另一端设为敞开用于吸取断纱的吸嘴口。

优选地，所述机器人设有的末端执行机构设有用于将断纱后的纱管从细纱机取放到旋转锭子上的末端吸取工位、用于将毛刷移动到纱管表面的刷离工位和用于将吸嘴移动到断纱吸取点的吸取工位；并通过机器人末端执行机构的旋转完成不同工位的切换。