一种基于机器视觉的智能监控缝纫机的制作方法

纺织,织造,皮革制品制作工具,设备的制造及其制品技术处理方法1.本技术涉及缝纫机技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的智能监控缝纫机。背景技术：2.缝纫机是用缝纫线在缝料上形成线迹，使缝料交织或缝合起来的机器，能缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物以及皮革、塑料、纸张等制品，缝出的线迹整齐美观、平整牢固，缝纫速度快、使用简便，适用于缝纫工厂或工业部门中需要大量生产的缝制工件。3.传统的缝纫工业中，对完成缝制的车缝产品，主要依靠人工进行检测，以检查车缝完成质量，并进行计件统计，人工检测和计件统计导致用工多、工作量大、效率低，还存在遗漏，并且对完成后经检测发现的质量问题，还要再次返工，大大降低了产能，且缝纫机的机针在高速运转的过程中，极容易因操作员错放手指而引发安全隐患。4.对缝纫机设置在线自动检测和计件功能，将极大缩减劳动力和用工成本，使缝纫机在完成本职缝纫工作的同时，自动实时完成在线检测和计件统计，加快整个车缝工序进程，对检测不合格的产品，可以及时予以纠正，对缝纫机工作过程中可能存在的安全隐患，可以及时发出警报并停机。5.中国专利cn200810062678.7公开了一种电动缝纫机，该电动缝纫机通过设置底线监控装置和线位传感器，用来监控底线用完、底线断裂、跳针、底线松动等情况并使电动缝纫机停止工作，结构简单、成本低，但只能监控底线情况，不能对车缝质量和完成数量进行判断和统计；中国专利cn201610305378.1公开了一种缝纫机及其监控系统，包括相互连接的数据采集装置和控制装置，还设置有定时器、第一比较器、第二比较器、第三比较器以及报警装置，用以在线检测车缝质量，并通过显示装置进行显示，当有异常情况时发出报警，但该装置结构复杂，没有在线计件功能；中国专利cn201410780372.0公开了一种带有监控及照明设备的多针单工作台型缝纫机，该装置通过设置多个缝纫机本体共用一个工作台，并对每个缝纫机本体分别设置摄像头、led灯和透镜，便于同步监控多个机器的工作状态，但其不能对每台机器的产品进行质量检测和计件统计；中国专利cn202111519655.6公开了一种缝纫机信息采集设备及缝纫机，包括控制单元、断线采集端口、电机转速采集端口和针头位置采集端口，通过分别设置的断线传感器、编码器、针头位置传感器对应接收断线信号、电机转速信号和针头位置信号，用以监控和记录缝纫机主体的工作情况，但其不能对缝纫质量进行检测。其他公开的具有在线监控功能的缝纫机，多是监控底线、操作员和缝纫机工作状态、运行情况。技术实现要素：6.针对以上问题，本技术实施例提供一种基于机器视觉的智能监控缝纫机，通过在缝纫机本体上设置图像采集组件、光源组件、后台处理器、信息展示组件和报警装置，在缝纫机进行缝纫工作的同时，自动实时在线检测车缝质量、统计车缝数量，对异常情况进行警示并停机，将生产与质检、计件、异常处理四合一，智能、高效、便捷。7.本技术实施例提供了一种基于机器视觉的智能监控缝纫机，包括支架、位于支架上方的工作台和设置在工作台上方的缝纫机本体，缝纫机本体包括机头、机身和机座，机头下方在与工作台相对的位置设置有机针和压脚，机头下方靠近机针的位置设置有图像采集组件，图像采集组件正对压脚，机身上方侧壁嵌入式安装有信息展示组件，机座内部安装有后台处理器，后台处理器与图像采集组件、信息展示组件均电联。8.作为优选的技术方案，图像采集组件包括工业相机，工业相机可以是cmos相机、ccd相机或cis相机，图像采集组件用于采集缝纫机实时缝制的图像信息，包括实时缝纫产品的工艺参数信息和缝制过程中的异常信息、以及机针的运行针数和操作员的剪线次数。9.作为优选的技术方案，图像采集组件上方设置有光源组件，光源组件呈环形设置在图像采集组件上方，光源组件外径大于图像采集组件外径，光源组件外围设置有防护罩。10.作为优选的技术方案，信息展示组件包括led显示屏，展示待缝制产品在缝制过程中的实时信息。11.作为优选的技术方案，实时信息包括操作员工号、实时缝制图像以及工作计数，实时缝制图像包括实时缝纫产品的工艺参数信息和异常信息，工作计数包括运行针数、剪线次数和抬压脚次数。12.作为优选的技术方案，工艺参数信息包括车缝定位、车缝倒针、车缝线迹和车缝针孔孔距。13.作为优选的技术方案，后台处理器存储有待缝制产品完成缝合后的标准工艺参数信息，标准工艺参数信息包括标准车缝定位、标准车缝倒针、标准车缝线迹和标准车缝针孔孔距，后台处理器用于接收图像采集组件采集的实时缝制信息并根据自身存储的标准工艺参数信息进行比对，并对其进行数据处理，将处理过的数据信息通过信息展示组件进行展示。14.作为优选的技术方案，工作台下方设置有脚踏板和电机，电机上设置有离合器，离合器与脚踏板通过连杆联动，连杆上设置有编码器，编码器与后台处理器电联。15.作为优选的技术方案，还包括报警装置，报警装置安装在机头上方侧壁，与后台处理器电联，报警装置采用警示灯和/或蜂鸣器。16.作为优选的技术方案，还包括开关，开关设置有两个，位于信息展示组件下方，左边开关为光源开关，与光源组件电联，右边开关为总开关，与图像采集组件、后台处理器、信息展示组件、报警装置均电联。17.本技术实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：18.1、本技术的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机，通过在缝纫机本体上设置有图像采集组件、光源组件、后台处理器、信息展示组件和报警装置，在缝纫机进行缝纫工作的同时，自动实时在线检测车缝质量、统计车缝数量，对异常情况进行警示并停机，将生产与质检、计件、异常处理四合一，智能、高效、便捷。19.2、本技术的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机，通过在缝纫机本体的机头下方设置有图像采集组件，实时采集缝纫机缝制过程中的图像信息，并将采集的图像信息发送给后台处理器，经后台处理器读取数据并处理后，通过信息展示组件进行展示，智能化程度高，完全脱离人工干预，并将检测结果直观呈现。20.3、本技术的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机，图像采集组件选择工业相机，结构简单，一台相机即可完成质量信息、异常信息以及数量信息的三重采集。21.4、本技术的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机，通过在图像采集组件上方设置有光源组件，提供两种使用环境，当室内光线差、缝料颜色暗淡、缝料与缝纫线颜色接近时，可开启光源组件提供适宜的照明环境，以使图像采集组件采集的图像信息更加清晰；当室内光线良好、缝料颜色鲜艳、缝料与缝纫线颜色差异大时，可关闭光源组件以节约用电。22.5、本技术的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机，通过在光源组件外围设置有防护罩，可以防护缝纫工作时产生的灰尘杂质，还可以达到聚拢光线的目的。23.6、本技术的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机，通过在缝纫机本体的机身上方侧壁嵌入式安装有信息展示组件，方便操作员查看信息展示组件显示的信息。24.7、本技术的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机，信息展示组件选用led显示屏，显示屏为可触摸屏幕，可根据具体的使用需求进行相关参数设置。25.8、本技术的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机，信息展示组件显示的实时信息包括操作员工号，可对在线检测并纠正后仍有质量问题的次品进行追溯。26.9、本技术的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机，信息展示组件显示的工作计数包括运行针数、剪线次数和抬压脚次数，从多个参数角度对操作员完成的车缝成品进行计件，使结果更加可靠。27.10、本技术的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机，车缝质量从车缝定位、车缝倒针、车缝线迹和车缝针孔孔距四个参数方面进行评价，评价指标全面。28.11、本技术的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机，后台处理器设置在机座内部，可使整体装置简洁、美观，后台处理器存储有待缝制产品完成缝合后的标准工艺参数信息，包括标准车缝定位、标准车缝倒针、标准车缝线迹和标准车缝针孔孔距，后台处理器接收到图像采集组件采集的缝制信息并根据已存储的标准信息进行自动匹配，以此判断车缝质量是否合格，提供了非常客观的检测结果。29.12、本技术的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机，通过在连杆上设置编码机，同步捕捉脚踏板抬压脚次数和电机转动速度，并将数据发送给后台处理器进行处理，为操作员的车缝计件提供了多重数据依据。30.13、本技术的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机，通过设置报警装置，当缝纫机在高速运转过程中，图像采集组件及时捕捉操作员手指错放机针下方带来的安全隐患，并将采集的安全隐患图像及时发送后台处理器，后台处理器经识别后触发报警装置进行报警并停机，报警装置采用警示灯和/或蜂鸣器，提供声音、灯光、或声音与灯光结合的三种警报模式。31.14、本技术的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机，还设置有光源开关和总开关，光源开关用于控制光源组件，可选择有光照模式和无光照模式。总开关用于控制图像采集组件、后台处理器、信息展示组件和报警装置，当打开总开关，智能监控缝纫机开启工作模式，集生产、质检、计件、异常提醒四合一，当关闭总开关时，缝纫机作为普通缝纫机使用，只具备缝纫功能。附图说明32.图1为本技术实施例的整体结构示意图；33.图2为本技术实施例的机头结构示意图；34.图3为本技术实施例的电机和脚踏板示意图；35.图4为本技术实施例的系统工作示意图。36.图中：1、支架；2、工作台；3、缝纫机本体；4、脚踏板；5、连杆；6、电机；7、皮带；8、手轮；9、机座；10、机身；11、机头；12、针杆；13、机针；14、压脚；15、针板；16、图像采集组件；17、光源组件；18、防护罩；19、信息展示组件；20、后台处理器；21、报警装置；22、总开关；23、光源开关；24、缝料；25、离合器；26、编码器。具体实施方式37.现将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。例如，所描述的方法可以按照与所描述的顺序不同的顺序来执行，以及各个步骤可以被添加、省略或者组合。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。39.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。40.为了使本技术的技术方案更加清楚，下面结合具体场景对本技术实施例提供的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机进行介绍。41.图1为本技术实施例提供的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机的整体结构示意图，图2为本技术实施例提供的一种基于机器视觉的智能监控缝纫机的机头结构示意图，从图中可以看出，一种基于机器视觉的智能监控缝纫机包括支架1、位于支架1上方的工作台2和设置在工作台2上方的缝纫机本体3，支架1用于支撑整个工作台2和缝纫机本体3，工作台2用于放置缝料24，上方设置有针板15，针板15为细长槽型结构，长度方向与缝料24传送方向一致，缝纫机本体3包括机头11、机身10和机座9，机头11下方在与工作台2相对的位置设置有针杆12和压脚14，针杆12下方设置有机针13，压脚14用于在缝料24传送的过程中压紧缝料24，使缝料24舒展开来，避免起皱，压脚14上设置有u形开口，u形开口位于针板15正上方，与针板15沿长度方向相对，u形开口宽度与针板15宽度一致，机针13上穿有缝纫线，当缝纫机工作时，将缝料24置于压脚14下方，针板15上方，机针13依次穿过u形开口、缝料24在针板15上上下往复运行，与此同时，缝料24向机座9方向传送，将缝料24进行缝合。42.机头11下方靠近机针13的位置设置有图像采集组件16，图像采集组件16包括工业相机，结构简单，相机正对压脚14，用于采集缝纫机实时缝制的图像信息，工业相机可以是cmos相机、ccd相机或cis相机，工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件，将光信号转变成电信号，cmos相机具有良好的集成性，低功耗、高速传输、动态范围宽，在高分辨率和高速场合有着广泛应用；ccd相机是目前机器视觉技术中最常用的图像传感器，集光电转换、电荷存储、电荷转移、信号读取于一体，是典型的固体成像器件；cis相机可将光线直接处理成机器能够识别的数字信号，集成度也很高，还能直接对图像进行矫正。在本技术实施例中，图像采集组件16采集的图像信息包括实时缝纫产品的工艺参数信息和缝制过程中的异常信息、以及机针13的运行针数和操作员的剪线次数，实时缝纫产品的工艺参数信息主要包括车缝定位、车缝倒针、车缝线迹和车缝针孔孔距；缝制过程中的异常信息包括车缝定位不准确、车缝倒针不合格、车缝线迹不规范和车缝针孔孔距不符合要求，以及其他异常情况，比方操作员误将手指置于机针13下方。图像采集组件16能够高效、实时、准确地采集缝纫机生产出的产品的工艺参数、过程中的异常信息、以及机针13的运行针数和操作员的剪线次数。43.图像采集组件16上方设置有光源组件17，可以提供适宜的照明环境，当室内光线差、缝料24颜色暗淡、缝料24与缝纫线颜色接近时，可开启光源组件17提供适宜的照明环境，以使图像采集组件16采集的图像信息更加清晰；当室内光线良好、缝料颜色鲜艳、缝料24与缝纫线颜色差异大时，可关闭光源组件17以节约用电。光源组件17呈环形设置在图像采集组件16上方，用以提供均匀的光照环境，光源组件17外径大于图像采集组件16外径，以防止光源组件17发出的光被图像采集组件16阻挡，光源组件17外围设置有防护罩18，可以防护缝纫工作时产生的灰尘杂质，还可以达到聚拢光线的目的。44.机身10上方侧壁嵌入式安装有信息展示组件19，用以展示待缝制产品在缝制过程中的实时信息，信息展示组件19包括led显示屏，位置与操作员抬头时的视线水平，便于操作员查看，嵌入式安装设计，使整体装置简洁美观。显示屏为可触摸屏幕，可根据具体的使用需求进行相关参数设置。信息展示组件19展示的实时信息包括操作员工号、实时缝制图像以及工作计数，操作员工号可根据具体当班信息进行设置，实时缝制图像包括实时缝纫产品的工艺参数信息和异常信息，工作计数包括运行针数、剪线次数和抬压脚次数，抬压脚次数随后进行说明。实时缝纫产品的工艺参数信息主要包括车缝定位、车缝倒针、车缝线迹和车缝针孔孔距；缝制过程中的异常信息包括车缝定位不准确、车缝倒针不合格、车缝线迹不规范和车缝针孔孔距不符合要求，以及其他异常情况，比方操作员误将手指置于机针13下方。45.机座9内部安装有后台处理器20，后台处理器20与图像采集组件16、信息展示组件19均电联。后台处理器20存储有待缝制产品完成缝合后的标准工艺参数信息，包括标准车缝定位、标准车缝倒针、标准车缝线迹和标准车缝针孔孔距，后台处理器20接收到图像采集组件16采集的实时缝制信息(车缝定位、车缝倒针、车缝线迹和车缝针孔孔距)并根据自身存储的标准信息进行比对，以判断缝制产品是否合格，并将处理过的数据信息通过信息展示组件19进行展示。46.本技术实施例还设置了报警装置21，报警装置21安装在机头11上方侧壁，与后台处理器20电联，报警装置21采用警示灯和/或蜂鸣器。当缝制产品不合格，如车缝定位不准确、车缝倒针不合格、车缝线迹不规范、车缝针孔孔距不符合要求，后台处理器20自动触发报警装置21通过警示灯进行警示，或通过蜂鸣器发出声音提醒，或警示灯和蜂鸣器同时发出警示。当出现其他异常情况，比方操作员误将手指置于机针13下方，后台处理器20接收到图像采集组件16采集的图像信息并进行高速处理后，除触发报警装置21外，还可直接控制缝纫机停机。47.图1、图3中，工作台2下方设置有脚踏板4和电机6，电机6安装在支架1一侧的侧壁上，电机6的输出端设置有皮带7，电机6的一侧还设置有离合器25，离合器25与脚踏板4通过连杆5联动，连杆5上设置有编码器26，编码器26与后台处理器20电联，缝纫机本体3上还设置有手轮8，皮带7另一端套设在手轮8上。当缝纫机工作时，接通电机6的外接电源，操作员踩下脚踏板4，离合器25触碰电机6，电机6转动带动皮带7转动，皮带7转动带动手轮8转动，手轮8转动带动机针13在缝料24上上下往复运动，缝纫机进入顺缝状态，将缝料24缝合；当操作员释放脚踏板4后，离合器25与电机6分离，缝纫机停止工作。操作员对脚踏板4进行抬压过程中，编码器26捕捉操作员对脚踏板4的抬压脚次数，以及电机6转速，并发送给后台处理器20，后台处理器20进行数据处理后通过信息展示组件19进行展示。48.图1中，信息展示组件19下方还设置有开关，开关设置有两个，左边开关为光源开关23，与光源组件17电联，用于控制光源组件17，可选择有光照模式和无光照模式。右边开关为总开关22，与图像采集组件16、后台处理器20、信息展示组件19、报警装置21均电联，用于控制图像采集组件16、后台处理器20、信息展示组件19和报警装置21，当打开总开关22，智能监控缝纫机开启工作模式，集生产、质检、计件、异常提醒四合一，当关闭总开关22时，智能监控缝纫机作为普通缝纫机使用，只具备缝纫功能。49.图4为本技术实施例的系统工作示意图，从图中可以看出，在缝料24缝合过程中，图像采集组件16采集缝纫机实时缝制的图像信息，包括实时车缝定位、车缝倒针、车缝线迹、车缝针孔孔距，异常信息如车缝定位不准确、车缝倒针不合格、车缝线迹不规范、车缝针孔孔距不符合要求，以及操作员误将手指置于机针13下方，还采集机针的运行针数和操作员的剪线次数。编码器26同步采集操作员对脚踏板4的抬压脚次数，以及电机6转速。50.图像采集组件16和编码器26分别将采集到的信息发送给后台处理器20，后台处理器20进行数据处理后，将接收到的正常车缝定位、车缝倒针、车缝线迹、车缝针孔孔距通过信息展示组件19进行展示，将异常的车缝定位、车缝倒针、车缝线迹、车缝针孔孔距通过信息展示组件19进行展示外，还触发报警装置21进行警示，当接收到严重异常状况时，如操作员误将手指错放在机针13下方，除通过报警装置21进行警示外，还触发缝纫机紧急停机。51.后台处理器20还将接收到的机针13的运行针数和操作员的剪线次数，以及操作员的抬压脚次数，电机6的转速等信息整合为工作计数，通过信息展示组件19进行展示，从多个参数角度对操作员完成的车缝成品进行计件，使结果更加可靠。52.以上结合附图阐述的具体实施方式描述了示例性实施例，但并不表示可以实现的或者落入权利要求书的保护范围的所有实施例。在整个本说明书中使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或例示”，并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解，公知的结构和装置以框图形式示出。53.本公开内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本公开内容。对于本领域普通技术人员来说，对本公开内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，将本文所定义的一般性原理应用于其它变型。因此，本公开内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。









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