世界最新自动化纤维纺织检验发展趋势一瞥

    随着全球资源一体化的出现，更有效的质量检测方法的要求出现前所未有的增长。要提高纺织品的品质急需一种全新的更可靠的方法来测试生产过程中出现的质量问题，由此自动化检验系统应运而生。 　　在所有纤维纺织加工自动化过程中，纤维检验系统的自动化最难。计算机和扫描技术要开发具备生产实用、可靠、易于自动化操作的水平，尚需数十年。自动化检验系统为提高织物生产过程检验的精确度、可靠度和速度而设计，进而降低人工成本、改善纤维织物的质量，同时提高生产率。 　　当今全世界的自动化纤维检验系统含有具有适应性的神经网。操作者只需让系统扫描一小段高品质的织物，系统就能识别纤维质量相对较差的织物。这就省去了复杂的例行检查程序。这促使具有数百种处理芯片的专业计算机处理器的企业形成强强联合，确保了部分自动化检验系统的可行性。 　　这类系统任务可发现和列举各种织物所存的缺陷，包括如下纤维品：坯布、被单、衣料、家用织物、工业织物、轮胎、成品布、染后织品、牛仔布等。由此，我们可窥见如今世界自动化检验技术发展的一斑。 　　手工检验与自动化检验的差别 　　若纤维织物出现缺陷，纺织品的售价就可能降低45%到65%。经过早期精确的检验则可以保证耗材减少，这是品质保障的重要因素。有了可视织物检验系统，训练有素的操作者能检测各种织物，发现并能准确地识别缺陷，最后再将其依次分门别类。但是，人工高度精力集中最多能持续20到30分钟。此后，操作者就会不时感到疲倦。如此高度的精力集中的前提是织物要有足够的“吸引力”。人工与自动化检验的差别就在于，即使运行正常，人工检查的再现性大多低于50%;而自动化检验系统其检验结果更为可靠、可再现缺陷，同时也较人工织物检验更加客观。 　　世界最新检验操作准则 　　一般而言，织物需要通过三分之二照明模式，该模式为反射光和透射光检验系统设计。检验过程中，根据织物厚度、缺陷类型和织物进程选择照明模式。除了光线分类，还可以根据检验宽度选择3线到6线高清扫描系统，特殊情况下还可以使用8线高清扫描镜头。镜头持续扫描织物以检验偏差。在此过程中，用机器对织物纤维扫描，一旦有偏差，织物一米外的检验员就会寻找相应的解决方案。检验系统由操作终端控制。操作终端设有详细的检验参数，必要的数据由条形码阅读器录入和输出。各种报告都会经过操作终端。复杂的图像处理由印制电路板完成，该电路板专为检验系统研发。机器检验后，检测到的缺陷就会显示在屏幕上以供快速便捷的人工分析。 　　在线与不在线的整合 　　这是指生产过程中有两种物理自动化纺织检验系统。一类是在线整合系统将检验系统植入真实的机器;另一类是不在线的整合系统含有内置织物传输功能。任意一类整合都有优劣之分。联机系统的优势在于其简单的操作系统和廉价的机器结构，占地面积最小化，较低的操作要求因为操作机器同时操作员还可以操作检验系统。劣势在于生产机器决定了检验速度，因此检验系统的最大输入输出速度就不能随时都占优势。就脱机系统而言，最大化的检验速度可以被充分利用。其劣势在于额外的机器结构需要特制的传输驱动，对员工的要求也更高。 　　瑞士乌斯特最新检测系统 　　瑞士乌斯特公司现有的全自动验布系统在脱机工作环境中能以120m/分钟的速度检验织物，缺陷检验分辨率在0.3毫米。联机系统的检验速度在30m/分钟，能处理110到440厘米的织物宽度。该公司自动检测系统适用于透射光和反射光。一些织物缺陷只能为投射光识别，另一些则为反射光识别。油污类瑕疵只能被反射光识别，星形痕迹则由透射光识别。 　　全自动检验系统以纸质标签和墨水标记织物缺陷。除织物纤维外，该系统也能识别并修复瑕疵。基本纤维编织结构棉线、混棉、羊毛、长丝纱线、无纹坯布、牛仔布织物、单件染色织物和单色织物等，均能在该系统中检验。然而，该系统不能对色彩变化，小提花织物，起毛织物(天鹅绒和厚绒布)和针织品纤维变化进行检测。 　　全自动验布系统的独特之处在于它能将缺陷分类到名为织物品质分类的矩阵里，该分类法类似于用于棉纤维的织物等级系统，它有两条轴线。纵轴表示缺陷的差异，横轴显示缺陷的长度。该公司表示，这易于区分干扰性缺陷和非干扰性缺陷，也没有漏检的可能。缺陷数据可以存储在随机数据库里，以便生成用户所需的报告。该系统所含的切口优化软件可改善织物质量。该系统的初始成本为20万美元。基于省工、切口最优化以及面向顾客准确性的改善，乌斯特公司预计该系统的投资回收期为一到两年。 　　德国埃尔比特监控系统I-TEX 　　德国埃尔比特公司视觉系统在德国汉诺威国际机械纺织展览会上推出I-TEX系统。它是自动化光学检测系统中最具权威的竞争者。I-TEX系统能以300m/min的速度进行检测，可控纤维织物宽度达5m。该系统软件计算程序设计有意模仿人类视觉系统，可监控正常织物和缺陷织物的常规变化模式。这些变化会为多重检验计算程序分析以区别纤维中的缺陷和随机常规变化。一旦检测到瑕疵，横轴和纵轴的缺陷定位和缺陷的大小就会记录在瑕疵图中，该数字图像也会备份，以便系统操作员查阅。 　　目前有四种型号的检验与监控系统上市，均为纤维织造业各分区的监控需求设计。包括：I-TEX，用于机织和针织织物的视觉检验和质量监控;PRIN-TEX,用于检验织物的印刷缺陷;断线分析器，用于玻璃纤维的细丝缺陷;色彩变化分析器，用于检验染色织物色彩不协调的缺陷。这些产品采用核心监控诠释技术，还可作为其他工业用途:非纺织业和印刷业，这些行业同纺织业一样需要检验和质量监控。在无纺业的潜在应用还包括空气过滤器、尿布、手术衣料以及其它无纺产品。 　　I-TEX系统成本基于很多因素，例如纤维织物的用途、预期速度和织物宽度。该系统售价在$10万到$65万不等。埃尔比特透露该系统的投资回收期介于半年到2年之间。 　　巴可公司独具慧眼的检验系统 　　巴可公司与埃尔比特监控系统和其他产品不同之处在于它具有可移动扫描探头，可以将其置入织机中。I-TEX系统和全自动检验系统可直接镶嵌入设备中，对坯纤维进行全面检验，也可以在精加工产品出口处对纤维布料进行检验。一旦检测到严重缺陷或连续缺陷，巴可系统可通过停止编织过程以减少不合格产品。瑕疵范例会提示正产生瑕疵的织机，阻止瑕疵再现，同时提示该机对局部缺陷密切关注。一旦有织机停止工作，机器就会告知终端用户。瑕疵的具体类型以及所在位置都会呈现在终端。分析瑕疵成因后，操作工就在织机终端发布指令，系统会再次让织机运作以产生更高效率。巴科质量控制系统工作的同时，所有瑕疵信息包括缺陷和时间停顿都会发送到织物质量数据库。 　　巴可系统扫描探头包括监控镜头和照明系统。该摄象镜头基于互补金属氧化物半导体(CMOS)技术设计。照明系统为达到机织结构缺陷的最佳检验而设计。测量探头的扫描移动速率为18cm/s。其特有的计算程序由内部设计处理程序和用做图片处理工业计算机联合运行。嵌入软件是系统心脏，由巴科设计的专用硬件运作。该软件的主要特征如下：镜头和照明校准，为经纱/纬纱密度和织法调节图片处理计算程序，边界检验和织物缺陷的压缩编码图像存储一体化创造了条件。 　　该系统售价低廉且可检测宽280cm的织物。对于双面织机(最大560cm)，该扫描系统则会用双片摄像图像获取扫描信息。监控软件许可证价格为2.5万美元。预测投资回收期，巴可将以下好处列入考虑：织物完成后人工检验的减少、减少检验员、加工过程减少和减少次品。由此可见，安装100台织机仅需花52万美元。该公司预计,设备每年可节省20万美元，投资在2.6年后就可全部回收。 　　自动化检验系统的前景 　　随着全球化采购的出现，更有效的质量检测系统的需求将出现前所未有的增长。纤维纺织业急需全面可靠的方法测试其产品的质量,自动化纤检系统因此应运而生。值得一提的是，要培养一名优秀的人工检验员需花数年，而上述自动化程序只需几周就能安装完工并做到“训练有素”。系统显示图由自动检验系统提供并标有缺陷的准确位置。即使一些公司不愿裁员，考虑到其分类的织物数量和顾客因质量缺陷而遣返的数量减少，自动检验系统也有经济优势。像中国、印度这类发展中国家已逐步采用此类自动化系统。有证据表明,产品要占领市场制高点，获得质量保障,先进的自动化纤维检验系统是必要条件。   （中国工控网）