【集萃網(wǎng)觀察】隨著全球資源一體化的出現(xiàn)，更有效的質(zhì)量檢測(cè)方法的要求出現(xiàn)前所未有的增長(zhǎng)。要提高紡織品的品質(zhì)急需一種全新的更可靠的方法來(lái)測(cè)試生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，由此自動(dòng)化檢驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
在所有纖維紡織加工自動(dòng)化過(guò)程中，纖維檢驗(yàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化最難。計(jì)算機(jī)和掃描技術(shù)要開(kāi)發(fā)具備生產(chǎn)實(shí)用、可靠、易于自動(dòng)化操作的水平，尚需數(shù)十年。自動(dòng)化檢驗(yàn)系統(tǒng)為提高織物生產(chǎn)過(guò)程檢驗(yàn)的精確度、可靠度和速度而設(shè)計(jì)，進(jìn)而降低人工成本、改善纖維織物的質(zhì)量，同時(shí)提高生產(chǎn)率。
當(dāng)今全世界的自動(dòng)化纖維檢驗(yàn)系統(tǒng)含有具有適應(yīng)性的神經(jīng)網(wǎng)。操作者只需讓系統(tǒng)掃描一小段高品質(zhì)的織物，系統(tǒng)就能識(shí)別纖維質(zhì)量相對(duì)較差的織物。這就省去了復(fù)雜的例行檢查程序。這促使具有數(shù)百種處理芯片的專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)處理器的企業(yè)形成強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，確保了部分自動(dòng)化檢驗(yàn)系統(tǒng)的可行性。
這類(lèi)系統(tǒng)任務(wù)可發(fā)現(xiàn)和列舉各種織物所存的缺陷，包括如下纖維品：坯布、被單、衣料、家用織物、工業(yè)織物、輪胎、成品布、染后織品、牛仔布等。由此，我們可窺見(jiàn)如今世界自動(dòng)化檢驗(yàn)技術(shù)發(fā)展的一斑。
手工檢驗(yàn)與自動(dòng)化檢驗(yàn)的差別
若纖維織物出現(xiàn)缺陷，紡織品的售價(jià)就可能降低45%到65%。經(jīng)過(guò)早期精確的檢驗(yàn)則可以保證耗材減少，這是品質(zhì)保障的重要因素。有了可視織物檢驗(yàn)系統(tǒng)，訓(xùn)練有素的操作者能檢測(cè)各種織物，發(fā)現(xiàn)并能準(zhǔn)確地識(shí)別缺陷，最后再將其依次分門(mén)別類(lèi)。但是，人工高度精力集中最多能持續(xù)20到30分鐘。此后，操作者就會(huì)不時(shí)感到疲倦。如此高度的精力集中的前提是織物要有足夠的“吸引力”。人工與自動(dòng)化檢驗(yàn)的差別就在于，即使運(yùn)行正常，人工檢查的再現(xiàn)性大多低于50%；而自動(dòng)化檢驗(yàn)系統(tǒng)其檢驗(yàn)結(jié)果更為可靠、可再現(xiàn)缺陷，同時(shí)也較人工織物檢驗(yàn)更加客觀。
世界最新檢驗(yàn)操作準(zhǔn)則
一般而言，織物需要通過(guò)三分之二照明模式，該模式為反射光和透射光檢驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。檢驗(yàn)過(guò)程中，根據(jù)織物厚度、缺陷類(lèi)型和織物進(jìn)程選擇照明模式。除了光線(xiàn)分類(lèi)，還可以根據(jù)檢驗(yàn)寬度選擇3線(xiàn)到6線(xiàn)高清掃描系統(tǒng)，特殊情況下還可以使用8線(xiàn)高清掃描鏡頭。鏡頭持續(xù)掃描織物以檢驗(yàn)偏差。在此過(guò)程中，用機(jī)器對(duì)織物纖維掃描，一旦有偏差，織物一米外的檢驗(yàn)員就會(huì)尋找相應(yīng)的解決方案。檢驗(yàn)系統(tǒng)由操作終端控制。操作終端設(shè)有詳細(xì)的檢驗(yàn)參數(shù)，必要的數(shù)據(jù)由條形碼閱讀器錄入和輸出。各種報(bào)告都會(huì)經(jīng)過(guò)操作終端。復(fù)雜的圖像處理由印制電路板完成，該電路板專(zhuān)為檢驗(yàn)系統(tǒng)研發(fā)。機(jī)器檢驗(yàn)后，檢測(cè)到的缺陷就會(huì)顯示在屏幕上以供快速便捷的人工分析。
在線(xiàn)與不在線(xiàn)的整合
這是指生產(chǎn)過(guò)程中有兩種物理自動(dòng)化紡織檢驗(yàn)系統(tǒng)。一類(lèi)是在線(xiàn)整合系統(tǒng)––將檢驗(yàn)系統(tǒng)植入真實(shí)的機(jī)器；另一類(lèi)是不在線(xiàn)的整合系統(tǒng)––含有內(nèi)置織物傳輸功能。任意一類(lèi)整合都有優(yōu)劣之分。聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于其簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)和廉價(jià)的機(jī)器結(jié)構(gòu)，占地面積最小化，較低的操作要求––因?yàn)椴僮鳈C(jī)器同時(shí)操作員還可以操作檢驗(yàn)系統(tǒng)。劣勢(shì)在于生產(chǎn)機(jī)器決定了檢驗(yàn)速度，因此檢驗(yàn)系統(tǒng)的最大輸入輸出速度就不能隨時(shí)都占優(yōu)勢(shì)。就脫機(jī)系統(tǒng)而言，最大化的檢驗(yàn)速度可以被充分利用。其劣勢(shì)在于額外的機(jī)器結(jié)構(gòu)需要特制的傳輸驅(qū)動(dòng)，對(duì)員工的要求也更高。
瑞士烏斯特最新檢測(cè)系統(tǒng)
瑞士烏斯特公司現(xiàn)有的全自動(dòng)驗(yàn)布系統(tǒng)在脫機(jī)工作環(huán)境中能以120m/分鐘的速度檢驗(yàn)織物，缺陷檢驗(yàn)分辨率在0.3毫米。聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的檢驗(yàn)速度在30m/分鐘，能處理110到440厘米的織物寬度。該公司自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)適用于透射光和反射光。一些織物缺陷只能為投射光識(shí)別，另一些則為反射光識(shí)別。油污類(lèi)瑕疵只能被反射光識(shí)別，星形痕跡則由透射光識(shí)別。
全自動(dòng)檢驗(yàn)系統(tǒng)以紙質(zhì)標(biāo)簽和墨水標(biāo)記織物缺陷。除織物纖維外，該系統(tǒng)也能識(shí)別并修復(fù)瑕疵�；纠w維編織結(jié)構(gòu)––棉線(xiàn)、混棉、羊毛、長(zhǎng)絲紗線(xiàn)、無(wú)紋坯布、牛仔布織物、單件染色織物和單色織物等，均能在該系統(tǒng)中檢驗(yàn)。然而，該系統(tǒng)不能對(duì)色彩變化，小提花織物，起毛織物(天鵝絨和厚絨布)和針織品纖維變化進(jìn)行檢測(cè)。
全自動(dòng)驗(yàn)布系統(tǒng)的獨(dú)特之處在于它能將缺陷分類(lèi)到名為織物品質(zhì)分類(lèi)的矩陣?yán)�，該分�?lèi)法類(lèi)似于用于棉纖維的織物等級(jí)系統(tǒng)，它有兩條軸線(xiàn)�？v軸表示缺陷的差異，橫軸顯示缺陷的長(zhǎng)度。該公司表示，這易于區(qū)分干擾性缺陷和非干擾性缺陷，也沒(méi)有漏檢的可能。缺陷數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在隨機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)里，以便生成用戶(hù)所需的報(bào)告。該系統(tǒng)所含的切口優(yōu)化軟件可改善織物質(zhì)量。該系統(tǒng)的初始成本為20萬(wàn)美元。基于省工、切口最優(yōu)化以及面向顧客準(zhǔn)確性的改善，烏斯特公司預(yù)計(jì)該系統(tǒng)的投資回收期為一到兩年。
德國(guó)埃爾比特監(jiān)控系統(tǒng)I-TEX
德國(guó)埃爾比特公司視覺(jué)系統(tǒng)在德國(guó)漢諾威國(guó)際機(jī)械紡織展覽會(huì)上推出I-TEX系統(tǒng)。它是自動(dòng)化光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)中最具權(quán)威的競(jìng)爭(zhēng)者。I-TEX系統(tǒng)能以300m/min的速度進(jìn)行檢測(cè)，可控纖維織物寬度達(dá)5m。該系統(tǒng)軟件計(jì)算程序設(shè)計(jì)有意模仿人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)，可監(jiān)控正常織物和缺陷織物的常規(guī)變化模式。這些變化會(huì)為多重檢驗(yàn)計(jì)算程序分析以區(qū)別纖維中的缺陷和隨機(jī)常規(guī)變化。一旦檢測(cè)到瑕疵，橫軸和縱軸的缺陷定位和缺陷的大小就會(huì)記錄在瑕疵圖中，該數(shù)字圖像也會(huì)備份，以便系統(tǒng)操作員查閱。
目前有四種型號(hào)的檢驗(yàn)與監(jiān)控系統(tǒng)上市，均為纖維織造業(yè)各分區(qū)的監(jiān)控需求設(shè)計(jì)。包括：I-TEX，用于機(jī)織和針織織物的視覺(jué)檢驗(yàn)和質(zhì)量監(jiān)控；PRIN-TEX，用于檢驗(yàn)織物的印刷缺陷；斷線(xiàn)分析器，用于玻璃纖維的細(xì)絲缺陷；色彩變化分析器，用于檢驗(yàn)染色織物色彩不協(xié)調(diào)的缺陷。這些產(chǎn)品采用核心監(jiān)控詮釋技術(shù)，還可作為其他工業(yè)用途:非紡織業(yè)和印刷業(yè)，這些行業(yè)同紡織業(yè)一樣需要檢驗(yàn)和質(zhì)量監(jiān)控。在無(wú)紡業(yè)的潛在應(yīng)用還包括空氣過(guò)濾器、尿布、手術(shù)衣料以及其它無(wú)紡產(chǎn)品。
I-TEX系統(tǒng)成本基于很多因素，例如纖維織物的用途、預(yù)期速度和織物寬度。該系統(tǒng)售價(jià)在$10萬(wàn)到$65萬(wàn)不等。埃爾比特透露該系統(tǒng)的投資回收期介于半年到2年之間。
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巴可公司獨(dú)具慧眼的檢驗(yàn)系統(tǒng)
巴可公司與埃爾比特監(jiān)控系統(tǒng)和其他產(chǎn)品不同之處在于它具有可移動(dòng)掃描探頭，可以將其置入織機(jī)中。I-TEX系統(tǒng)和全自動(dòng)檢驗(yàn)系統(tǒng)可直接鑲嵌入設(shè)備中，對(duì)坯纖維進(jìn)行全面檢驗(yàn)，也可以在精加工產(chǎn)品出口處對(duì)纖維布料進(jìn)行檢驗(yàn)。一旦檢測(cè)到嚴(yán)重缺陷或連續(xù)缺陷，巴可系統(tǒng)可通過(guò)停止編織過(guò)程以減少不合格產(chǎn)品。瑕疵范例會(huì)提示正產(chǎn)生瑕疵的織機(jī)，阻止瑕疵再現(xiàn)，同時(shí)提示該機(jī)對(duì)局部缺陷密切關(guān)注。一旦有織機(jī)停止工作，機(jī)器就會(huì)告知終端用戶(hù)。瑕疵的具體類(lèi)型以及所在位置都會(huì)呈現(xiàn)在終端。分析瑕疵成因后，操作工就在織機(jī)終端發(fā)布指令，系統(tǒng)會(huì)再次讓織機(jī)運(yùn)作以產(chǎn)生更高效率。巴科質(zhì)量控制系統(tǒng)工作的同時(shí)，所有瑕疵信息包括缺陷和時(shí)間停頓都會(huì)發(fā)送到織物質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)。
巴可系統(tǒng)掃描探頭包括監(jiān)控鏡頭和照明系統(tǒng)。該攝象鏡頭基于互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)設(shè)計(jì)。照明系統(tǒng)為達(dá)到機(jī)織結(jié)構(gòu)缺陷的最佳檢驗(yàn)而設(shè)計(jì)。測(cè)量探頭的掃描移動(dòng)速率為18cm/s。其特有的計(jì)算程序由內(nèi)部設(shè)計(jì)處理程序和用做圖片處理工業(yè)計(jì)算機(jī)聯(lián)合運(yùn)行。嵌入軟件是系統(tǒng)心臟，由巴科設(shè)計(jì)的專(zhuān)用硬件運(yùn)作。該軟件的主要特征如下：鏡頭和照明校準(zhǔn)，為經(jīng)紗/緯紗密度和織法調(diào)節(jié)圖片處理計(jì)算程序，邊界檢驗(yàn)和織物缺陷的壓縮編碼圖像存儲(chǔ)一體化創(chuàng)造了條件。
該系統(tǒng)售價(jià)低廉且可檢測(cè)寬280cm的織物。對(duì)于雙面織機(jī)(最大560cm)，該掃描系統(tǒng)則會(huì)用雙片攝像圖像獲取掃描信息。監(jiān)控軟件許可證價(jià)格為2.5萬(wàn)美元。預(yù)測(cè)投資回收期，巴可將以下好處列入考慮：織物完成后人工檢驗(yàn)的減少、減少檢驗(yàn)員、加工過(guò)程減少和減少次品。由此可見(jiàn)，安裝100臺(tái)織機(jī)僅需花52萬(wàn)美元。該公司預(yù)計(jì)，設(shè)備每年可節(jié)省20萬(wàn)美元，投資在2.6年后就可全部回收。
自動(dòng)化檢驗(yàn)系統(tǒng)的前景
隨著全球化采購(gòu)的出現(xiàn)，更有效的質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的需求將出現(xiàn)前所未有的增長(zhǎng)。纖維紡織業(yè)急需全面可靠的方法測(cè)試其產(chǎn)品的質(zhì)量，自動(dòng)化纖檢系統(tǒng)因此應(yīng)運(yùn)而生。值得一提的是，要培養(yǎng)一名優(yōu)秀的人工檢驗(yàn)員需花數(shù)年，而上述自動(dòng)化程序只需幾周就能安裝完工并做到“訓(xùn)練有素”。系統(tǒng)顯示圖由自動(dòng)檢驗(yàn)系統(tǒng)提供并標(biāo)有缺陷的準(zhǔn)確位置。即使一些公司不愿裁員，考慮到其分類(lèi)的織物數(shù)量和顧客因質(zhì)量缺陷而遣返的數(shù)量減少，自動(dòng)檢驗(yàn)系統(tǒng)也有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。像中國(guó)、印度這類(lèi)發(fā)展中國(guó)家已逐步采用此類(lèi)自動(dòng)化系統(tǒng)。有證據(jù)表明，產(chǎn)品要占領(lǐng)市場(chǎng)制高點(diǎn)，獲得質(zhì)量保障，先進(jìn)的自動(dòng)化纖維檢驗(yàn)系統(tǒng)是必要條件。
來(lái)源：魏道培 中國(guó)纖檢
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