一种棉纺筒纱智能分拣包装系统的制作方法

1.本实用新型涉及纺织机械技术领域，尤其涉及一种棉纺筒纱智能分拣包装系统。


背景技术：

2.近年来，纺织行业已经由劳动密集型成功转型为技术密集型行业。随着国家的各种政策规划的出台、落地，整个纺纱行业已经实现了粗、细、络产线的自动化、数字化，只有筒纱分拣没有实现自动化生产。从络筒机中下来的筒纱因需求的不同会有不同的种类，由于筒纱生产过程中存在品种交界，不同种类的筒纱容易混淆，所以需要对筒纱进行分类，以满足不同的应用需求，并把有瑕疵的筒纱异型异物剔除。筒纱异型异物指的是掺杂异型异物(如塑料，人和动物的毛发等)，对纺织品质量有严重影响的筒纱。目前筒纱分拣主要依靠人工分拣。人工分拣存在劳动强度大、生产效率低、分拣质量难以保证，且筒纱异型异物的剔除主要是纺纱工人通过紫外线检测(筒纱异形异物在紫外线照射下，成像特征会呈现与纱线不同的特征)，造成纺织工人长期暴露在紫外线下，对工人的身体造成较大的损害。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供一种棉纺筒纱智能分拣包装系统，主要目的在于提高分拣效率，改善分拣质量。
4.为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：
5.本实用新型的实施例提供一种棉纺筒纱智能分拣包装系统，包括:筒纱输送装置、检测图像采集系统、分类图像采集系统、图像识别处理系统、气动剔除装置、透封机、打包机、打带机、码垛机和控制装置；
6.所述筒纱输送装置、所述检测图像采集系统、所述分类图像采集系统、所述气动剔除装置、所述透封机、所述打包机、所述打带机和所述码垛机按照预定工艺依次设置；
7.所述筒纱输送装置、所述检测图像采集系统、所述分类图像采集系统、所述气动剔除装置和所述透封机之间均设置有筒纱输送机；
8.所述筒纱输送装置包括：输送导轨和筒纱夹具；所述输送导轨与地面具有预定高度；所述输送导轨呈环形结构；所述输送导轨内设置有传动链；所述筒纱夹具铰接在所述传动链上，能够被所述传动链带动沿所述输送导轨移动；所述筒纱夹具为多个；多个所述筒纱夹具间隔地均匀分布；
9.所述筒纱输送装置的下方设置有下纱机构，用于将所述筒纱输送装置上的筒纱取放至所述筒纱输送机；所述下纱机构与所述检测图像采集系统之间设置有筒纱翻转装置；所述检测图像采集系统用于对筒纱进行全局图像采集；所述检测图像采集系统输出的筒纱经所述筒纱输送机输送至所述分类图像采集系统，以筒纱纱管图像采集；
10.所述图像识别处理系统分别与所述检测图像采集系统和所述分类图像采集系统连接，以进行数据采集和分析；
11.所述分类图像采集系统输出的筒纱，被所述筒纱输送机输送至所述气动剔除装
置，以对筒纱异型异物进行剔除并对筒纱分类；所述透封机接收被分拣后的筒纱，对筒纱进行单个包装；所述打包机接收单个包装后的筒纱，对筒纱进行整体打包；所述打带机用于对打包后的包装进行打带；所述码垛机用于对经过打带的筒纱进行码垛；
12.所述控制装置分别与所述筒纱输送装置、所述检测图像采集系统、所述分类图像采集系统、所述图像识别处理系统、所述气动剔除装置、所述透封机、所述打包机、所述打带机和所述码垛机连接，以进行控制。
13.进一步地，所述下纱机构包括：升降机构和取纱机械手；
14.所述升降机构设置在地面上；所述取纱机械手设置在所述升降机构上，被所述升降机构驱动上下移动；所述取纱机械手用于夹取所述筒纱输送装置上的筒纱，并放置在所述筒纱输送机上。
15.进一步地，所述升降机构为气缸组件。
16.进一步地，所述预定高度不小于2m。
17.进一步地，所述预定高度为2.5～3.5m。
18.进一步地，所述筒纱输送机为皮带输送机。
19.进一步地，所述气动剔除装置包括：剔除气缸和收集机构；
20.所述剔除气缸设置在所述筒纱输送机的一侧；所述剔除气缸与所述控制装置连接，被所述控制装置控制动作，以推出所述筒纱输送机上不符合条件的筒纱。
21.进一步地，所述筒纱输送机的另一侧设置有收集机构；所述收集机构用于收集被所述剔除气缸推出所述筒纱输送机的筒纱。
22.进一步地，所述取纱机械手包括：第一夹持件、第二夹持件和夹持气缸；
23.所述第一夹持件与所述第二夹持件交叉设置；
24.所述第一夹持件包括：第一夹持杆和第一夹持板；
25.所述第一夹持板能够摆动地设置在所述第一夹持杆上；所述第一夹持杆上设置有限位构件一，以限定所述第一夹持板的摆动角度；
26.所述第二夹持件包括：第二夹持杆和第二夹持板；
27.所述第二夹持板能够摆动地设置在所述第二夹持杆上；所述第二夹持杆上设置有限位构件二，以限定所述第二夹持板的摆动角度；
28.所述第二夹持杆与所述第一夹持杆铰接；
29.所述第一夹持件与所述第二夹持件对称设置；
30.所述夹持气缸的一端与所述第一夹持杆铰接，另一端与所述第二夹持杆铰接。
31.借由上述技术方案，本实用新型棉纺筒纱智能分拣包装系统至少具有下列优点：
32.能够提高分拣效率，改善分拣质量。
33.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
34.图1为本实用新型实施例提供的一种棉纺筒纱智能分拣包装系统的示意图；
35.图2为本实用新型实施例提供的一种棉纺筒纱智能分拣包装系统中下纱机构的示
意图。
36.图中所示：
37.1为筒纱输送装置，2为下纱机构，2
‑
1为第一夹持件，2
‑
11为第一夹持杆， 2
‑
12为第一夹持板，2
‑
13为限位构件一，2
‑
2为第二夹持件，2
‑
3为夹持气缸，3 为筒纱翻转装置，4为码垛机，5为打带机，6为检测图像采集系统，7为图像识别处理系统，8为分类图像采集系统，9为气动剔除装置，10为筒纱输送机，11 为透封机，12为输送通道，13为打包输送机，14为打包机。
具体实施方式
38.为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
39.如图1所示，本实用新型的一个实施例提出的一种棉纺筒纱智能分拣包装系统，包括:筒纱输送装置1、检测图像采集系统6、分类图像采集系统8、图像识别处理系统7、气动剔除装置9、透封机11、打包机14、打带机5、码垛机4和控制装置；
40.筒纱输送装置1、检测图像采集系统6、分类图像采集系统8、气动剔除装置 9、透封机11、打包机14、打带机5和码垛机4按照预定工艺依次设置；
41.筒纱输送装置1、检测图像采集系统6、分类图像采集系统8、气动剔除装置 9和透封机11之间均设置有筒纱输送机10；本实施例优选，筒纱输送机10为皮带输送机，以对筒纱形成平稳输送。
42.筒纱输送装置1包括：输送导轨和筒纱夹具；输送导轨与地面具有预定高度；优选，预定高度不小于2m，以使输送导轨下方的空间能够继续利用。进一步优选，预定高度为2.5～3.5m，具有安全的通行高度。
43.输送导轨呈环形结构；输送导轨内设置有传动链；筒纱夹具铰接在传动链上，能够被传动链带动沿输送导轨移动；筒纱夹具为多个；多个筒纱夹具间隔地均匀分布；筒纱输送装置1可以是根据车间的实际情况定制长度，并且筒纱输送装置1 在空中运输，不占地面面积，实用性，使用稳定性较强，既节省地面空间，又降低生产制造成本。
44.筒纱输送装置1的下方设置有下纱机构2，用于将筒纱输送装置1上的筒纱取放至筒纱输送机10；下纱机构2与检测图像采集系统6之间设置有筒纱翻转装置 3；从筒纱输送装置1上取下来的筒纱处于倒放状态，经过筒纱翻转装置3可以把筒纱扶正，然后再利用弹簧弹力回到原来的位置，继续工作。
45.检测图像采集系统6用于对筒纱进行全局图像采集；检测图像采集系统6负责采集筒纱的全局图像，由筒纱输送机10将筒纱输送至检测图像采集系统6的采集箱，采集箱前端的光电传感器检测到物体后触发相机拍照，从而成功采集到筒纱图像。在采集箱内部采用led紫外光源，利用筒纱异型异物在紫外光线的是照射下呈现出与纱线不同的特征，识别出筒纱异型异物，检测过程不与被检测物接触、对筒纱表面无损伤。
46.检测图像采集系统6输出的筒纱经筒纱输送机10输送至分类图像采集系统8，以筒纱纱管图像采集；分类图像采集系统8负责筒纱纱管清晰图像的采集，由筒纱输送机10将筒
纱输送至分类图像采集箱，采集箱前端的光电传感器检测到物体后触发相机拍照，从而成功采集到清晰的筒纱图像。
47.图像识别处理系统7分别与检测图像采集系统6和分类图像采集系统8连接，以进行数据采集和分析；
48.分类图像采集系统8输出的筒纱，被筒纱输送机10输送至气动剔除装置9，以对筒纱异型异物进行剔除并对筒纱分类；图像识别处理系统7包括筒纱异型异物的识别与筒纱种类的识别。
49.(1)筒纱异型异物的识别；可检测到筒纱中的异型异物，采用机器视觉技术代替传统的人工检测方式，利用卷积神经网络训练筒纱异型异物图像，有效提高筒纱异型异物识别准确率，当检测到有瑕疵的筒纱时，图像识别处理系统7控制气动剔除装置9进行剔除，无瑕疵的筒纱进入到分类图像采集系统8。
50.(2)筒纱种类的识别；通过工业ccd相机采集筒纱纱管的清晰图像，经过图像识别处理系统7控制气动剔除装置9把不同种类的筒纱推送到相应的输送通道 12(输送通道12可根据要识别的筒纱种类的不同做调整)，完成分类分拣。气动剔除装置9对应多个输送通道12；不同的输送通道12连通至不同的透封机11，以对筒纱进行分类透封。
51.分类过程同样采用机器视觉技术，经过卷积神经网络训练不同纹理不同颜色的纱管图像提高分类准确率，代替传统的人工分类分拣，降低生产成本，提高分拣准确率，提高棉纺行业自动化水平。
52.透封机11接收被分拣后的筒纱，对筒纱进行单个包装；透封机11对筒纱进行单个覆膜，避免筒纱输送过程污染。覆膜后的筒纱经过筒纱输送机10输送到打包机14上，每三个筒纱为一个单元往前前进一次，每凑够四个单元为一包在打包机14中进行打包。打包机14的前端设置有打包输送机13，用于将单个的筒纱以阵列方式排列；可以排为三个一排，或其它数量。打包机14接收单个包装后的筒纱，对筒纱进行整体打包；打包机14对筒纱进行打包套袋，方便码垛的过程。
53.打带机5用于对打包后的包装进行打带；由打包机14包装好的一组筒纱经过打带机5，打上塑料打包绳，使包装更牢固，码垛不容易散。码垛机4用于对经过打带的筒纱进行码垛；
54.控制装置分别与筒纱输送装置1、检测图像采集系统6、分类图像采集系统8、图像识别处理系统7、气动剔除装置9、透封机11、打包机14、打带机5和码垛机4连接，以对各装置进行控制。
55.本实用新型的一个实施例提出的一种棉纺筒纱智能分拣包装系统，能够提高分拣效率，改善分拣质量。
56.作为上述实施例的优选，下纱机构2包括：升降机构和取纱机械手；升降机构设置在地面上；本实施例优选，升降机构为气缸组件，能够实现快速升降，且方便自动化控制。取纱机械手设置在升降机构上，被升降机构驱动上下移动；取像采集系统6之间的筒纱输送机10上。下纱机构2与控制装置连接。
57.作为上述实施例的优选，气动剔除装置9包括：剔除气缸和收集机构；剔除气缸设置在筒纱输送机10的一侧；剔除气缸与控制装置连接，被控制装置控制动作，以推出筒纱输送机10上不符合条件的筒纱。进一步优选，筒纱输送机10的另一侧设置有收集机构；收集机
构用于收集被剔除气缸推出筒纱输送机10的筒纱。
58.作为上述实施例的优选，参考图2，取纱机械手包括：第一夹持件2
‑
1、第二夹持件2
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2和夹持气缸2
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3；第一夹持件2
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1与第二夹持件2
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2交叉设置；第一夹持件2
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1包括：第一夹持杆2
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11和第一夹持板2
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12；第一夹持板2
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12能够摆动地设置在第一夹持杆2
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11上；第一夹持板1
‑
12的内侧为圆弧凹槽结构；圆弧凹槽结构的一端向另一端延伸时，逐渐变大，以适应筒纱结构。
59.第一夹持杆2
‑
11上设置有限位构件一2
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13，以限定第一夹持板2
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12的摆动角度；第二夹持件2
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2包括：第二夹持杆和第二夹持板；第二夹持板能够摆动地设置在第二夹持杆上；第二夹持杆上设置有限位构件二，以限定第二夹持板的摆动角度；第二夹持杆与第一夹持杆2
‑
11铰接；第一夹持件2
‑
1与第二夹持件2
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2 对称设置；夹持气缸2
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3的一端与第一夹持杆2
‑
11铰接，另一端与第二夹持杆铰接。
60.本实用新型的一个实施例提出的一种棉纺筒纱智能分拣包装系统，能够在筒纱精细化、多批量生产后迅速、正确的对不同品种筒纱进行分拣、包装和码垛，解决以往需要人工分拣效率低下，错误率高的问题，提高经济效益。
61.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
62.本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
63.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。