內(nèi)容提要:二十世紀(jì)八十年代,瑞士烏斯特公司研制開發(fā)了烏斯特自動驗布技術(shù),形成了自動驗布體系,它可以自動檢驗織物的各類疵點、做好標(biāo)記,確定疵點位置并可以進(jìn)行評等分級,自動貯存被檢測的各類疵點的信息,還可以參與企業(yè)的質(zhì)量管理,指導(dǎo)優(yōu)化生產(chǎn)的工藝技術(shù)。在一定范圍內(nèi)可以完全取代人工驗布,是棉紡織工業(yè)技術(shù)上的一次重大改進(jìn),相信會隨著科技的發(fā)展逐步在世界紡織工業(yè)中推廣應(yīng)用,完全取代人工驗布。
關(guān)鍵詞:自動驗布 疵點識別能力 貯存記憶能力 電子計算機(jī)
紡織工業(yè)傳統(tǒng)的織物檢驗方法是人工驗布,棉紡織企業(yè)里都是一人一臺驗布機(jī)對生產(chǎn)的織物進(jìn)行全檢。人工驗布適應(yīng)于各種織物,從簡單的原色布到刺繡花布,從單染色到印化布、從平紋織物到三維織物等。一個認(rèn)真的驗布工人基本上可滿足對各種織物的檢驗要求。通過檢驗識別各類紡織疵點,并對疵點進(jìn)行分級。幾乎可檢驗出織物的所有疵點。
由于人工驗布對疵點檢驗的可靠性及重點性不能滿足要求,隨著織機(jī)產(chǎn)量的不斷提高,人工驗布已越來越暴露出不足。人工驗布僅在20-30分鐘內(nèi)精力可以集中,超過后會發(fā)生漏驗,另外人工驗布的1小時內(nèi)最多可檢驗200個疵點。雖然人工驗布仍在一些領(lǐng)域及地區(qū)大量采用,但高速度可靠性的自動化驗布體系的出現(xiàn),顯示出強(qiáng)大的生命力,成為驗布工作的發(fā)展方向。
1、從20世紀(jì)70年代起就出現(xiàn)了自動驗布的研究,隨著紗線及織物質(zhì)量的提高、紡織生產(chǎn)過程自動化監(jiān)控水平的發(fā)展以及減少了紗線在織造過程中應(yīng)力產(chǎn)生的一系列問題,目前對全部織物進(jìn)行綜合性全面檢驗仍然必要,首先要檢驗織物的質(zhì)量水平,第二是從檢驗出的問題中可及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的故障等。
瑞士蔡爾偉格爾一烏斯特公司1983年開發(fā)了自動驗布體系,并在99年巴黎展覽會上展出了烏斯特Visotex自動驗布機(jī),在一些紡織廠得到應(yīng)用但由于自動驗布機(jī)價格昂貴,對織物檢驗范圍有限,發(fā)展受到限制。
目前國外已解決了上述問題,并在以下兩項技術(shù)上有了新的突破;在發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)過程已形成信息網(wǎng)絡(luò)且有靈活的適應(yīng)性,自動驗布機(jī)擴(kuò)大了對各類疵點的識別能力,可在很大范圍內(nèi)得到應(yīng)用。
此外由于電子計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展,紡織企業(yè)應(yīng)用了高性能可并聯(lián)工作的微處理機(jī),減少了對一些硬件的需求,費(fèi)用在大降低。
2、自動驗布系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)原理(圖1)

被檢驗的布通過兩部分光照系統(tǒng),這是利用光的反射或傳導(dǎo)的原理設(shè)計的,根據(jù)織物的密度而選定的。還可檢測出一些特別的疵點或者紡織加工的疵點。關(guān)于光源有3-6個或在一些特定的位置設(shè)置8個CCD高請析度的光線掃描射像儀,沿著布幅進(jìn)行連續(xù)的掃描尋找疵點。在檢驗的過程中,自動驗布系統(tǒng)對織物的檢驗相當(dāng)一個人距布面1米遠(yuǎn)的距離。
自動驗布系統(tǒng)是終端運(yùn)行的檢驗過程。對被檢驗的一定數(shù)量織物的質(zhì)量情況,并以條形碼記錄器讀出或記錄下來。各種數(shù)具的報告也叫工序終端通道。復(fù)雜的圖像通過應(yīng)用印刷電路板加工完成。這是專門為驗布系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用的。在自動驗布后,被檢查出的疵點可在瑩光屏上顯示出來以進(jìn)行目光快速而簡便的分析。
烏斯特自動驗布系統(tǒng)-Fabriscan的最突出的功能是像紗線分級那樣可以對所驗的布進(jìn)行定等定級。Fabriclass檢驗機(jī)構(gòu)上有兩個軸,在Y-軸上是疵點的對比;x-軸是疵點的長度。這個體系可以報告出有故障的疵點與無故障的疵點的區(qū)別并使所有的疵點相關(guān)數(shù)據(jù)儲存在數(shù)據(jù)庫中并按照需要報告出有關(guān)的信息
烏斯特自動驗布系統(tǒng)-Fabriscan可以節(jié)省勞力并改進(jìn)與優(yōu)化驗布的精確度。是現(xiàn)代化大型紡織廠應(yīng)當(dāng)配備的裝備。
3、瑞士烏斯特自動驗布體系能完成如下的任務(wù):
3.1 能掌握與識別織物各類疵點的特征;
3.2 正確確定疵點在布面上的位置;
3.3 自動做好標(biāo)記;
3.4 記錄儲存疵點信息;
4、自動驗布機(jī)主要功能體現(xiàn)在以下幾個方面完成:
4.1 原色布經(jīng)過兩個照射光源即反射光和傳導(dǎo)光,光源類型的選擇主要改慮織物密度、疵點種類及能指出紡織生產(chǎn)過程中發(fā)生疵點的環(huán)節(jié)。
4.2 依據(jù)被檢驗織物的寬度,在光源上方放置2-8個專用CCD高清晰度在線攝像機(jī)?椢飳挾瓤蔀110-440厘米,攝像機(jī)對織物進(jìn)行連續(xù)掃描檢測,其間距為1米?筛咔逦葯z驗通過的平面。
4.3 對新疵點,自動驗布機(jī)具有對第一米織物的初始認(rèn)識階段,記錄儲存疵點的外觀,使織物通過自動識別程序。
4.4 正常的檢驗速度為120米/分,自動驗布系統(tǒng)可對正常的布面外觀的局部問題進(jìn)行檢驗和分析,判斷是否屬疵點,根據(jù)判斷分析的結(jié)果,自動驗布體系在布面上做出標(biāo)記并進(jìn)行分級。
4.5 自動驗布體系是由終端控制系統(tǒng)控制工作的,特殊疵點的檢驗標(biāo)準(zhǔn)及分級依據(jù)均被記錄儲存或由條形碼輸出,由終端器進(jìn)行報告。
4.6 被檢驗出的疵點在熒屏上即時顯示報告,速度快捷簡便。對頻率發(fā)生高的疵點或很少發(fā)生的新的特別的疵點,自動驗布系統(tǒng)都能適應(yīng)。做到直觀顯示、正確評定和糾正性的檢驗結(jié)果。
5、自動驗布機(jī)對疵點的識別能力
5.1烏斯特自動驗布系統(tǒng)的疵點鑒別器是應(yīng)用了隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),是從電腦技術(shù)中引伸出來的一項新技術(shù),應(yīng)用專門的微處理機(jī)加工處理并產(chǎn)生錄像,進(jìn)行計算的處理能力為250個。
5.2 隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)是專用的,可進(jìn)行對疵點的識別,完成烏斯特微處理機(jī)對予料中織物疵點外觀及特征的識別,
蔡爾偉格爾-烏斯特公司設(shè)計了專門的疵點識別系統(tǒng)并具有記憶功能,還可將不能識別的疵點記錄下來,根據(jù)產(chǎn)品用途增加受檢疵點項目。
6、烏斯特自動驗布與人工驗布的比較
烏斯特驗布系統(tǒng)與人工驗布從目前生產(chǎn)實踐上看各有優(yōu)缺點(見表1),但從發(fā)展的眼光看,烏斯特自動驗布機(jī)將逐步隨著時間發(fā)展,顯示出更多的優(yōu)勢。
表1烏斯特自動驗布與人工驗布的比較表

7、與質(zhì)量管理工作相結(jié)合的功能
7.1 人工驗布擔(dān)負(fù)著保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要任務(wù)。在高速自動驗布技術(shù)得到發(fā)展與應(yīng)用的現(xiàn)代紡織企業(yè)中自動驗布系統(tǒng)可準(zhǔn)確檢驗織物疵點的特征,可重復(fù)檢驗并把檢驗的疵點反饋到生產(chǎn)中去成為高效的質(zhì)量管理手段。為了很好的與質(zhì)量管理相結(jié)合,烏斯特織物檢驗體系在自動驗布機(jī)上擔(dān)負(fù)著十分重要的任務(wù)。
7.2連續(xù)生產(chǎn)的工藝優(yōu)選是自動驗布體系的重要任務(wù)之一。它可隨時提供適當(dāng)?shù)膬?yōu)選工藝報告及信息以減少疵點的產(chǎn)生部位。
7.3 配備報警裝置,使疵點產(chǎn)生控制在最小值,記錄疵點發(fā)生位置的信息,提高生產(chǎn)控制功能。
7.4 測定織物的質(zhì)量情況,一方面檢查是否按需要完成了織物的疵點檢驗,另一方面檢測產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價值,對單位長度布面上,按照疵點大小及數(shù)量進(jìn)行定級,對疵點分級分類,這種功能就像烏斯特紗線分級儀的作用一樣。
7.5 原色布可加工成不同用途的產(chǎn)品,但紡織廠并不掌握了介產(chǎn)品的最終用途,說明織布工廠織物疵點的檢驗是不會考慮產(chǎn)品的最終用途的。烏斯特織物檢驗體系的工作性質(zhì)是獨(dú)立于產(chǎn)品用途的,只表明疵點外觀的嚴(yán)重性及對織物成本的影響程度,這是自動驗布體系的特點。
7.6應(yīng)用烏斯特織物分級系統(tǒng)對織物經(jīng)緯向較大的疵點及誤差程度進(jìn)行分級,應(yīng)用界限線的方法將織物疵點分為有害及無害疵點。不僅查出有害疵點面且還對無害疵點的數(shù)量統(tǒng)計儲存。
7.7烏斯特自動驗布系統(tǒng)是利用光的傳導(dǎo)及反射的作用進(jìn)行檢驗的。許多織物的疵點可很好的經(jīng)過光線的傳導(dǎo)的作用加以識別。其它疵點可利用光線的反射作用識別。如油點(油斑)僅可通過光線的反射作用加以識別。而開車痕疵點只可通過光線的傳導(dǎo)來識別。
7.8烏斯特自動驗布系統(tǒng)-Fabriscan以標(biāo)簽來顯示被檢驗的織物的疵點并做出印記。此外烏斯特自動驗布系統(tǒng)還可將被檢驗的織物分出等級并可以根據(jù)測量的疵點的大小確定織物的修理范圍。根據(jù)織物的結(jié)構(gòu)及種類,如純棉、棉混紡、羊毛及長絲紗等還有平紋坯布、牛仔布及單色染布都可以接受檢驗.但不能檢驗顏色多變的多臂、提花設(shè)計的圖案織物、毛絨織物(絲絨及毛圈織物)、針織布等。
7.9烏斯特自動驗布系統(tǒng)-Fabriscan的最突出的功能是像紗線分級那樣可以對所驗的布進(jìn)行定等定級。Fabriclass有兩個軸,在Y-軸上是疵點的對比;x-軸是疵點的長度。這個體系可以報告有故障的疵點與無故障的疵點的區(qū)別并使所有的疵點相關(guān)數(shù)據(jù)儲存在數(shù)據(jù)庫中并按照需要報告出有關(guān)的報告。
烏斯特自動驗布系統(tǒng)-Fabriscan可以節(jié)省勞力并改進(jìn)與優(yōu)化驗布的精確度。是現(xiàn)代化大型紡織廠應(yīng)當(dāng)配備的裝備。
8、在線與離線檢驗的比較
8.1、在生產(chǎn)過程中基本上有兩種物理上的形式與自動驗布系統(tǒng)結(jié)合,一種是在線的自動驗布系統(tǒng)與現(xiàn)有的生產(chǎn)織機(jī)相結(jié)合;另一種是離線的,將織物用小車運(yùn)到自動驗布機(jī)上單獨(dú)的進(jìn)行自動驗布。兩種形式各有優(yōu)點及不足,在線的自動驗布系統(tǒng)比較簡單,占地面積少并且運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低,不占用較多的勞動力,布機(jī)擋車工還可以同時照看自動驗布系統(tǒng)的工作。缺點是織機(jī)的速度影響了驗布的速度,因此往往不可能很好的發(fā)揮在線的自動驗布系統(tǒng)的最大速度。而且在線自動驗布系統(tǒng)必需在每臺織機(jī)上都要配備自動驗布機(jī)構(gòu),提高了織機(jī)的造價。離線自動驗布系統(tǒng)可以最大的發(fā)揮其驗布速度,但不足的是要另外增設(shè)機(jī)器及自動驗布系統(tǒng)的單獨(dú)傳動體系,比在線自動驗布系統(tǒng)占用較多的勞動力。
8.2、烏斯特自動驗布系-Fabriscan統(tǒng)可在驗布速度120米/分下進(jìn)行自動驗布(離線),可檢驗出0.3豪米大小的疵點,而在線驗布速度大約在30米/分,驗布的寬度在110-440公分
9、其它自動驗布系統(tǒng)
9、1 Elbit Vision system的I-Tex自動驗布系統(tǒng)。Elbit Vision system光學(xué)的I-Tex 自動驗布體系,驗布速度達(dá)