阅读说明：本技术 一种抓棉机异性纤维清除、检测装置 (Foreign fiber removing and detecting device of bale plucker ) 是由 刘想开 刘基宏 段军 孙荣基 汪红霞 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种抓棉机异性纤维清楚、检测装置,属于纱线纺织技术领域。所述装置包括：转塔、抓棉器、导轨、微计算机控制中心、光源传感器、报警器；所述光源传感器、报警器设于转塔上；所述抓棉器与转塔连接；所述微计算机控制中心包括：图像信息处理系统、执行机构；所述微计算机控制中心设于导轨的一端；棉包在导轨的两侧排放；所述转塔滑动连接于导轨上。摄像头随着专用行走导轨往复、升降运动、左右横动,采用了摄像头运动而棉层静止的方法进行图像采集,可精准对棉层图像进行识别,有效去除异性纤维,异纤清除效率高。(The invention discloses a device for clearing and detecting foreign fibers of a bale plucker, and belongs to the technical field of yarn spinning. The device comprises: the cotton picker comprises a turret, a cotton picker, a guide rail, a microcomputer control center, a light source sensor and an alarm; the light source sensor and the alarm are arranged on the turret; the cotton picker is connected with the turret; the microcomputer control center includes: an image information processing system and an actuator; the microcomputer control center is arranged at one end of the guide rail; the cotton bales are arranged at the two sides of the guide rail; the turret is slidably connected to the rails. The camera reciprocates along with the special walking guide rail, moves up and down, traverses left and right, adopts the method that the camera moves and the cotton layer is static to collect images, can accurately identify the images of the cotton layer, effectively removes foreign fibers, and has high foreign fiber removal efficiency.)

一种抓棉机异性纤维清除、检测装置

技术领域

本发明涉及一种抓棉机异性纤维清除、检测装置，属于纱线纺织技术领域。

背景技术

异性纤维(以下简称“异纤”)包括被污染的棉花、麻绳、棕丝、色布条、色棉线、动物毛发、布块、有色塑料袋碎片以及尼龙编织袋的碎纤维等。这些异性纤维在纺纱过程中很难去除，当纺成纱、织成布后，在后道的印染加工工序及最终产品中显现出来，严重影响质量，困扰了纺织企业生产。

为了减少异性纤维造成纱布质量的降低，棉纺企业不得不组织专人在棉花投料前将棉包逐包打开，逐块撕扯松散，逐根挑拣，在纺纱的各道工序也随时清拣，因此，纺纱成本大增，并且挑拣效果仍不尽满意，已成为影响纺织品质量的一大障碍。近年来，随着棉纺企业对自身产品质量要求越来越高，纺织厂在其前纺车间加装了各式各样的棉纺异纤清除机。在现有清除异性纤维的技术中，棉花经开松混合以后，会分布在工作通道，棉流通过中央通道和检测装置。两侧的扫描摄像机把图像信号传到工位机，经图像分析、识别、定位等算法处理，检测出杂质，然后通过压缩空气分离出杂质到杂质收集口，然后收集到废棉收集袋里面。在异纤机清除机清理异性纤维时，由于在输棉管道内棉流的速度过快(棉流速度约为45m/min)以及棉层较厚等原因，使得摄像机扫描并经图像检测出异性纤维比较困难。此外，输棉管道一般都为圆形管道，在运输棉纤时，棉纤容易堆积聚集，这会造成棉纤内的杂质不能完全剔除，这些都会使得异纤清除机不能有效对原棉进行异性纤维识别，也无法对原棉中的异性纤维进行清除。

发明内容

为解决现有技术中不能有效对原棉进行异性纤维识别，清楚效率低的问题，本发明提供一种抓棉机异性纤维清楚、检测装置，其特征在于，包括：转塔、抓棉器、导轨、微计算机控制中心、光源传感器、报警器；所述光源传感器、报警器设于转塔上；所述抓棉器与转塔连接；所述微计算机控制中心包括：图像信息处理系统、控制系统；所述微计算机控制中心设于导轨的一端；棉包在导轨的两侧排放；所述转塔连接于导轨上；所述抓棉器包括：荧光灯、CCD摄像机、压棉罗拉、打手、肋条；所述抓棉器底部左右两端分别设置有压棉罗拉，所述压棉罗拉的内侧设有与压棉罗拉相平行的打手，所述打手的下方设置有沿打手的轴向均匀分布的肋条；所述荧光灯、CCD摄像机安装于抓棉器的一端，所述荧光灯用于对原棉进行均匀照射，所述CCD摄像机用于采集暴露在棉层表层的异纤图像；所述控制系统用于控制抓棉器、转塔动作；所述图像信息处理系统用于分析CCD摄像机采集的图像；所述光源传感器用于检测含光学增光剂的物质；所述报警器用于当检测到异性纤维时进行报警。

在本发明的一种实施方式中，所述打手数量为两个，两个打手之间还设置有一根与打手相平行的压棉罗拉且其最低点与左右两端的压棉罗拉的最低点位于同一平面。

在本发明的一种实施方式中，所述荧光灯的灯源为三基色光源和紫外光源的组合。

在本发明的一种实施方式中，所述CCD摄像机与荧光灯处在一个透明箱体中。

在本发明的一种实施方式中，所述转塔通过行走小车连接于导轨；所述行走小车包括四个行走轮、制动电机、联轴器、圆锥-圆柱齿轮减速器、行走检测装置；所述制动电机与联轴器连接，所述联轴器与圆锥-圆柱齿轮减速器连接；所述四个行走轮与导轨相抵，行走轮由制动电动机通过联轴器拖动圆锥-圆柱齿轮减速器来行走；所述行走检测装置设于行走小车的底座并用于检测行走小车速度；所述行走小车的底座还装有用于支撑转塔的四点接触回转支承，所述行走小车在导轨上作双向往复运动。

在本发明的一种实施方式中，所述CCD摄像机还与信号发射装置连接，所述微计算机控制中心还包括指示装置，所述指示装置包括指示装置处理器、指示灯、指示装置无线通信模块，所述指示装置处理器的输出端与指示装置无线通信模块的输入端电连接，指示装置处理器的输出端与指示灯的输入端电连接，所述指示灯为不同颜色的指示灯；所述指示装置无线通信模块与控制系统通信连接；所述CCD摄像机描描原棉的图像并通过信号发射装置传输到图像信息处理系统，图像信息处理系统处理后通过控制系统将信号传送到指示装置处理器，指示装置处理器并发出指示信号；指示装置收到指示信号后根据异纤种类选择不同颜色指示灯。

在本发明的一种实施方式中，所述信号发射装置的信号发送方法为无线发送。

在本发明的一种实施方式中，所述行走小车在导轨上作双向往复运动。

在本发明的一种实施方式中，所述打手包括转辊以及多个沿轴向均匀分布设置在转辊上的锯齿刀盘；两个打手上的锯齿刀盘均与转辊的中心线垂直，两个打手上的锯齿刀盘分别错位设置。

在本发明的一种实施方式中，所述转塔的塔身上沿竖直方向上下做升降运动的升降座，所述升降座的通过两个电动伸缩杆与抓棉器相连接。

有益效果：

本发明可在抓棉机抓棉过程中摄像头安装在专用行走导轨，摄像头随着专用行走导轨往复、升降运动、左右横动，采用了摄像头运动而棉层静止的方法进行图像采集，可精准对棉层图像进行识别，有效去除异性纤维，异纤清除效率高。

附图说明

图1是实施例1中抓棉机异性纤维清除、检测装置的整体结构图；

图2是实施例1中抓棉器结构示意图；

图3是图2的左视图(省略压棉罗拉)；

图4为实施例1的抓棉机异性纤维清除、检测装置的控制图。

图中：微计算机控制中心1、转塔2、导轨3、抓棉器4、行走小车5、棉包6、指示装置7、荧光灯8、CCD摄像机9、肋条10、压棉罗拉11、打手12、锯齿刀盘13、光源传感器14、报警器15、升降座16、电动升缩杆17、信号发射装置18。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

如图1-3所示，本实施例提供一种抓棉机异纤清除、检测装置，包括：微计算机控制中心1、转塔2、导轨3、抓棉器4、行走小车5、光源传感器14、报警器15；

所述光源传感器14、报警器15设于转塔2上；所述抓棉器4与转塔2连接；所述微计算机控制中心1包括：图像信息处理系统、控制系统；所述微计算机控制中心1设于导轨3的一端；棉包6在导轨3的两侧排放；所述转塔2滑动连接于导轨3上；

所述抓棉器4包括：荧光灯8、CCD摄像机9、、肋条10、压棉罗拉11、打手12；

如图2所示，所述抓棉器4底部左右两端分别设置有压棉罗拉11，所述压棉罗拉11为光面罗拉，所述压棉罗拉11的内侧设有与压棉罗拉11相平行的打手12，所述打手12的下方设置有沿打手12的轴向均匀分布的肋条10，所述肋条10防止大块原棉进入打手12中。两个打手12之间还设置有一根与打手12相平行的压棉罗拉且其最低点与左右两端的压棉罗拉11的最低点位于同一平面。

本实施例中，所述打手12数量为两个，所述打手12包括转辊以及多个沿轴向均匀分布设置在转辊上的锯齿刀盘13；两个打手4上的锯齿刀盘13均与转辊的中心线垂直，两个打手12上的锯齿刀盘13分别错位设置，以便在抓棉器4运行过程中，在后的打手12填补在先的打手12上锯齿刀盘13的扫掠空挡，扩大了打手12的抓棉范围，确保充分抓棉，提高抓棉效果。

所述荧光灯8、CCD摄像机9安装于抓棉器4的一端，所述CCD摄像机9与荧光灯8处在一个透明箱体中，防止了原棉中的灰尘对CCD摄像机9的影响，实现了CCD摄像机9对原棉图像的准确摄取；

所述荧光灯8设于CCD摄像机9的下端，所述荧光灯8用于对原棉进行均匀照射，所述CCD摄像机9用于采集暴露在棉层表层的异纤图像；

所述控制系统用于控制抓棉器4、转塔2的动作；

所述图像信息处理系统用于分析CCD摄像机9采集的图像；所述光源传感器14用于检测含光学增光剂的物质；所述报警器15用于当检测到异性纤维时进行报警。

进一步地，所述转塔2通过行走小车连接于导轨5；所述行走小车5包括四个行走轮、制动电机、联轴器、圆锥-圆柱齿轮减速器、行走检测装置；所述制动电机与联轴器连接，所述联轴器与圆锥-圆柱齿轮减速器连接；所述四个行走轮与导轨相抵，行走轮由制动电动机通过联轴器拖动圆锥-圆柱齿轮减速器来行走；所述行走检测装置设于行走小车的底座并用于检测行走小车速度；所述行走小车5的底座还装有用于支撑转塔2的四点接触回转支承，使得转塔可绕自身中轴线旋转；所述行走小车5在导轨上作双向往复运动。

进一步地，如图4所示，所述CCD摄像机9还与信号发射装置18连接，所述微计算机控制中心1还包括指示装置7，所述指示装置7包括指示装置处理器、指示灯、指示装置无线通信模块，所述指示装置处理器的输出端与指示装置无线通信模块的输入端电连接，指示装置处理器的输出端与指示灯的输入端电连接，所述指示灯为不同颜色的指示灯；所述指示装置无线通信模块与控制系统通信连接；所述CCD摄像机9扫描原棉的图像并通过信号发射装置传输到图像信息处理系统，图像信息处理系统处理后通过控制系统将信号传送到指示装置处理器，指示装置处理器并发出指示信号；指示装置7收到指示信号后根据异纤种类选择不同颜色指示灯。信号发送方法为采用无线发送，例如蓝牙、红外、紫外、手机信号等方式。

进一步地，所述图像信息处理系统采用图像处理与纤维识别单元。

进一步地，还包括在转塔2的塔身上沿竖直方向上下做升降运动的升降座16，所述升降座的通过两个电动伸缩杆17与抓棉器4相连接。

工作原理：

控制系统通过控制制动电动机来控制转塔2旋转运动，当抓棉器4需要从导轨3一侧抓棉区转向另一侧抓棉区时，制动电动机通过联轴器传动齿轮，该齿轮与四点接触回转轴承内齿轮相啮合，使转塔2旋转180°后，减速、刹车定位，控制系统通过控制升降座16控制抓棉器4做上下升降运动。

在抓棉器4抓取原棉之前，高速线性CCD摄像机9就会对原棉层进行扫描，并通过信号发射装置传输到图像信息处理系统，当发现异性纤维时，控制系统通过控制行走小车速度，使抓棉器4(运动速度较慢通常是每分钟3m到15m之间)速度降低，此时控制系统通过信号发射装置会将信号(是否含有异纤的信息)传送到信号指示装置处理器，并发出指示信号；信号指示装置收到指令后驱动指示装置指示异纤所在位置；指示装置根据异纤种类选择不同颜色指示灯，根据不同的颜色指示灯可以使异纤的种类显示更加明显，此时由人工对异性纤维进行抓取，最后将异性纤维送入废棉收集袋里。实现了清除原棉中异性纤维的目的。

由于摄像头采集的是暴露在棉层表层的异纤。经过一次往复运动，再采集新的一层纤维层的图像，由于纤维层铺放在地面上稳定不受干扰，采集图像清晰，由于小车运动速度较慢通常是每分钟3m到15m之间，因此对图像采集数据量较少，降低了对摄像头的要求。

本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够做出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。