智能化鵝毛燙整裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種智能化鵝毛燙整裝置，基座上設置燙整板，燙整板上方設置傳輸鵝毛的傳輸帶，傳輸帶上方設置鵝毛桿夾持裝置，鵝毛桿夾持裝置后設置對鵝毛進行燙整加工的壓燙平整裝置；在鵝毛桿夾持裝置前上方設置用于鵝毛分揀作業的攝像機A，在傳輸帶側面設置用于對燙整加工后的鵝毛進行質量檢測的攝像機B，攝像機A、攝像機B與FPGA連接，FPGA與單片機連接；在鵝毛桿夾持裝置后，設置將不合格鵝毛吹走的吹氣系統；攝像機A近側裝保證光照強度穩定的主動光源。本發明專利技術結構緊湊且簡單、自動化程度高、測控系統結構合理且智能化程度高。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種智能化鵝毛燙整裝置，基座上設置燙整板，燙整板上方設置傳輸鵝毛的傳輸帶，傳輸帶上方設置鵝毛桿夾持裝置，鵝毛桿夾持裝置后設置對鵝毛進行燙整加工的壓燙平整裝置；在鵝毛桿夾持裝置前上方設置用于鵝毛分揀作業的攝像機A，在傳輸帶側面設置用于對燙整加工后的鵝毛進行質量檢測的攝像機B，攝像機A、攝像機B與FPGA連接，FPGA與單片機連接；在鵝毛桿夾持裝置后，設置將不合格鵝毛吹走的吹氣系統；攝像機A近側裝保證光照強度穩定的主動光源。本專利技術結構緊湊且簡單、自動化程度高、測控系統結構合理且智能化程度高。【專利說明】智能化鵝毛燙整裝置本申請是申請號“201310060881.1”、名稱“全自動鵝毛分揀燙整一體化系統”、申請日:2013.2.27專利申請的分案申請。
本專利技術涉及一種全自動鵝毛分揀燙整一體化系統，屬于機電一體化、傳感與測控
。
技術介紹
全世界90%的鵝毛毽球由中國制造，鵝毛毽球運動主要在歐州。鵝毛毽球對飛行的平穩性和耐打度要求很高。鵝毛毽球的質量與鵝羽毛的分揀精度、燙整質量有很大的關系。鵝毛毽球是勞動密集型產品，從鵝羽毛的分揀、燙整到成品鵝毛毽球的檢測，大約有十來道工序。其中，鵝羽毛的分揀燙整直接影響鵝毛毽球的外觀、耐打度以及飛行軌跡。因此，它是能否生產出合格甚至優質產品的關鍵環節。目前鵝毛毽球分揀還是采用人工目測分揀，人工燙整，存在勞動強度高、分揀及燙整質量差的問題。 鵝的羽毛比較厚實，它的纖維的絲比較豐富，絨含量比較高，很密集，挑選出上等的鵝毛，把它做成一個鵝毛毽球，它的飛行會很穩定，很結實。而且鵝毛的外觀也更加美觀，乳白色的鵝毛還可以發射出亮麗的油光。毛片的末梢寬而齊呈方園形。羽面光澤柔和，軸管有一簇較密而清晰的羽絲，羽軸粗而根軟。高質量鵝毛毽球的羽毛都必須采用優質鵝毛，鵝毛的強度、韌性都特別適合鵝毛毽球的要求。在制作鵝毛毽球的過程中，羽毛的挑選和處理最為困難。因為羽毛都是天然而成的，就難免有厚的和薄的，有往左彎或往右彎，有上翹或者下翹。經過分揀和燙整挑選出來的鵝羽毛要均勻，它的重要相當，體積相當，形狀相當，這樣做出來的球飛行才是穩定的。 在鵝毛分揀領域，國內外有較多研究，最新的研究方向和研究成果集中在基于機器視覺的鵝毛圖像處理與缺陷識別上。識別的缺陷主要有以下幾點: ①霉變，主要體現為白毛變黃，灰毛發烏。在圖像處理中多體現在局部或全局羽毛色彩的改變。@蟲蝕，主要體現為毛絲脫落、毛片呈鋸齒狀。在圖像處理中主要體現為局部色彩或灰度改變、羽毛邊緣形狀改變。③彎拱，主要體現為羽毛過度彎曲、翹起。在圖像處理中體現為羽毛邊緣形狀改變。并通過特征提取和模式識別可實現彎拱分類。?毛桿傷痕。毛桿是鵝毛的主干，毛桿損傷對羽毛強度和質量影響最大。在圖像處理中，可進行邊緣識別，然后對邊緣辨識后毛桿進行跟蹤擬和確定毛桿的具體位置，通過對擬和曲線的分析可以得到毛桿的粗細和彎度，在毛桿范圍內對邊緣識別后的圖像進行分析，確定毛桿上是否存在傷痕。d)受潮。主要體現為毛發堆積。圖像識別特征為色彩或灰度值的改變。由于后續的燙整工序，會使羽毛塑形，因此在毛發堆積的情況下進行燙整，會使羽絨產生形狀畸變。 為了實現羽毛的平整，彎鵝毛用膠水拉直是常見的方法，但按這種方法加工的鵝毛毽球的毛片，大多有損傷，影響鵝毛毽球質量。燙整是實現鵝毛平整的有效手段，國內外對于皮革、衣料等自動燙整機研究較多，但未見對鵝毛自動燙整裝置研究。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種鵝毛分揀燙整一體化、結構緊湊且簡單、自動化程度高的全自動鵝毛分揀燙整一體化系統。 本專利技術的技術解決方案是:一種全自動鵝毛分揀燙整一體化系統，其特征是:包括基座，基座上設置燙整板，燙整板上方設置傳輸鵝毛的傳輸帶，傳輸帶上方設置鵝毛桿夾持裝置，鵝毛桿夾持裝置后設置對鵝毛進行燙整加工的壓燙平整裝置；在鵝毛桿夾持裝置前上方設置用于鵝毛分揀作業的攝像機A，在傳輸帶側面設置用于對燙整加工后的鵝毛進行質量檢測的攝像機B，攝像機A、攝像機B與FPGA連接，FPGA與單片機連接；在鵝毛桿夾持裝置后，設置將不合格鵝毛吹走的吹氣系統；單片機通過1 口線啟動FPGA圖像采集處理流程，FPGA將彩色攝像機A的圖像采集并存儲為RGB格式，通過彩色圖像邊緣提取和邊緣識別，分別得到羽絨和毛桿的邊緣輪廓，并對輪廓內的彩色像素進行分析；兩個彩色像素三維空間的歐幾里德距計算公式為:i = M + (Q -G2)2 + (B1-B2)2(Od值代表了兩個彩色像素接近程度，R1、G1、B1代表為第一個彩色像素的RGB三分量值，R2、G2、B2代表為第二個彩色像素的RGB三分量值，在FPGA中內置一參考色彩R、G、B，內置d的閾值，計算羽絨及毛桿輪廓內每個彩色像素和給定彩色像素之間的歐氏距離，得到歐氏距離大于閾值的像素個數η，η大于一定設置量，作為不合格鵝毛，則單片機啟動吹氣系統，剔除該鵝毛；我鳥毛通過分棟流程后，單片機啟動鶴毛桿夾持裝直夾持鶴毛桿；夾持完成后，單片機啟動壓燙平整裝置，當壓燙平整裝置燙整一次后，自動抬起，FPGA啟動燙整質量檢測流程，采集攝像機B的圖像，由于白色鵝毛與背景圖像有較大差別，通過彩色圖像灰度化、值化、中值濾波、前景圖像獲取，并采用閉運算，填充物體內細小空洞，連接鄰近物體和平滑邊界，采用開運算，消除細小物體，并在纖細處分離物體和平滑較大物體邊界，提取鵝毛邊緣，通過連續邊緣點特征，識別鵝毛是否在燙整后還有翹起，如果還有翹起，則再運行一次燙整流程，并檢測翹起，三次燙整依然有翹起的鵝毛，作為不合格鵝毛，夾持機構松開，采用吹氣系統將該鵝毛剔除。 燙整板中間位置開孔安裝與單片機連接的光電檢測開關，工作時，單片機循環檢測光電開關狀態，當光電開關狀態改變，被加工鵝毛到達作業位置后，單片機控制傳輸帶驅動電機停止運轉，鵝毛停止傳輸，啟動分揀和燙整作業。 攝像機B的光軸垂直于Z軸，并與傳輸帶在一水平面內，通過側面拍攝識別鵝毛燙整后的平整度。 攝像機A近側裝保證光照強度穩定的主動光源。 鵝毛桿夾持裝置包括裝于基座上的左、右固定塊，左、右固定塊上分別裝自動滑塊A、自動滑塊B，自動滑塊A、自動滑塊B由電機和齒輪絲桿傳動裝置驅動，在固定塊上沿著X軸向運動，自動滑塊A與自動滑塊B運動速度大小一致，運動方向相反；當鵝毛運動時，自動滑塊A、B分離，向外側運動，不阻擋鵝毛傳輸；當鵝毛停止加工時，自動滑塊A、B向內側運動，合攏并夾持住鵝毛的毛桿。 在自動滑塊A、B夾持面均安裝兩片彈簧片，用于夾持鵝毛的毛桿，其中自動滑塊A的兩片彈簧片背面均貼有應變片，通過檢測彈簧片變形來控制夾持壓力大小。 所述壓燙平整裝置包括平整頭支架，平整頭支架上裝由Z軸電機驅動、通過絲桿上下移動的平整頭；平整頭支架可在Y軸電機驅動下，通過同步輪、同步帶及導軌裝置，沿著Y軸方向移動。 平整頭在Y、Z軸上的位移大小通過行程開關限制。 平整頭壓附力通過其調整彈簧進行調整，保證平整頭與被燙物鵝毛全面接觸。 平整頭的溫度由加熱棒提供，平整頭內置熱電偶測溫，平整頭工作溫度可自行設定，保證平整頭在一定溫度范圍內工作，溫度達不到設定范圍，燙整作業暫停。 本專利技術是一種鵝毛分揀燙整一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種智能化鵝毛燙整裝置，其特征是：包括基座，基座上設置燙整板，燙整板上方設置傳輸鵝毛的傳輸帶，傳輸帶上方設置鵝毛桿夾持裝置，鵝毛桿夾持裝置后設置對鵝毛進行燙整加工的壓燙平整裝置；在鵝毛桿夾持裝置前上方設置用于鵝毛分揀作業的攝像機A，在傳輸帶側面設置用于對燙整加工后的鵝毛進行質量檢測的攝像機B，攝像機A、攝像機B與FPGA連接，FPGA與單片機連接；在鵝毛桿夾持裝置后，設置將不合格鵝毛吹走的吹氣系統；單片機通過IO口線啟動FPGA圖像采集處理流程，FPGA將彩色攝像機A的圖像采集并存儲為RGB格式，通過彩色圖像邊緣提取和邊緣識別，分別得到羽絨和毛桿的邊緣輪廓，并對輪廓內的彩色像素進行分析；兩個彩色像素三維空間的歐幾里德距計算公式為：（1）d值代表了兩個彩色像素接近程度，R1、G1、B1代表為第一個彩色像素的RGB三分量值，R2、G2、B2代表為第二個彩色像素的RGB三分量值，在FPGA中內置一參考色彩R、G、B，內置d的閾值，計算羽絨及毛桿輪廓內每個彩色像素和給定彩色像素之間的歐幾里德距，得到歐幾里德距大于閾值的像素個數n，n大于一定設置量，作為不合格鵝毛，則單片機啟動吹氣系統，剔除該鵝毛；鵝毛通過分揀流程后，單片機啟動鵝毛桿夾持裝置夾持鵝毛桿；夾持完成后，單片機啟動壓燙平整裝置，當壓燙平整裝置燙整一次后，自動抬起，FPGA啟動燙整質量檢測流程，采集攝像機B的圖像，由于白色鵝毛與背景圖像有較大差別，通過彩色圖像灰度化、值化、中值濾波、前景圖像獲取，并采用閉運算，填充物體內細小空洞，連接鄰近物體和平滑邊界，采用開運算，消除細小物體，并在纖細處分離物體和平滑較大物體邊界，提取鵝毛邊緣，通過連續邊緣點特征，識別鵝毛是否在燙整后還有翹起，如果還有翹起，則再運行一次燙整流程，并檢測翹起，三次燙整依然有翹起的鵝毛，作為不合格鵝毛，夾持機構松開，采用吹氣系統將該鵝毛剔除；攝像機A近側裝保證光照強度穩定的主動光源。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：姜平，陳瑞祥，董殿永，
申請(專利權)人：南通大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32