Технические науки/12.Автоматизированные системы управления на производстве.

Логинов В.В., к.т.н. Иванов В.Ю.

Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна

Создание и разработка цифровой системы контроля качества швейного шва

Постоянный контроль качества является неотъемлемой частью любого технологического процесса на швейном предприятии (подготовительно-раскройного, стачивания, обметывания, влажно-тепловой обработки, заключительно-отделочные операции) [1].

Создание и разработку цифровой системы контроля качества швейного шва можно разделить на следующие этапы:

· анализ существующих систем при их наличии или создание новых методов и алгоритмов распознавания изображения шва, позволяющих производить контроль швейного шва в реальном времени;

· выбор датчика для разрабатываемой цифровой системы контроля качества швейного шва и метода обработки изображения швейного шва;

· разработка аппаратного и программного обеспечения для обработки изображения швейного шва;

· выбор элементной базы и монтаж системы;

· проектирование и создание из элементной базы макета системы цифрового контроля качества швейного шва;

· способ преобразования полученного изображения и способа его передачи от датчика в персональный компьютер (ПК), а также необходимость сжатия его в один из доступных и необходимых типов данных;

· способ передачи изображения посредством спроектированной линии связи;

· проведение натурного эксперимента с целью апробации разработанной системы;

· выработка рекомендаций для проектирования систем с применением разработанных методов и алгоритмов распознавания изображения шва.

Значительное число дефектов в готовых изделиях возникает не только из-за отсутствия измерительных инструментов, но и из-за отсутствия допускаемых отклонений от задаваемой точности. В процессе сборки швейных изделий необходимо помнить, что исправить технологический дефект тем труднее, чем больше операций выполнено на изделии после его появления [2].

Создание и разработка подобной цифровой системы контроля поможет решить проблему контроля качества швейных изделий непосредственно в момент соединения деталей. В зависимости от скорости транспортирования ткани швейной машины необходимо установить дополнительные требования к устройству контроля качества швейного шва. Необходимость вызвана возможностью элементов разрабатываемой системы обрабатывать полученную с датчика информацию и выводить результаты контроля на экран персонального компьютера (ПК).

В проектируемой системе планируется использовать датчик на основе фотоматрицы, к которому установлены требования, такие как: минимальные габаритные размеры, количество пикселей, скорость генерации и обработки полученного изображения и др.

Вследствие очень малых отклонений в геометрических размерах, которые необходимо контролировать предъявляются требования и к быстродействию и разрешающей способности фотоматрицы, а также к интерфейсу передачи изображения от фотоматрицы к ПК и способу организации этой передачи. Фотоматрица и преобразующее устройство объединены в единый функциональный блок, который генерирует изображение шва и передает его посредством линии связи на ПК. Для проектируемой системы были установлены следующие требования:

1. к фотоматрице:

· габаритные размеры от 8,6 × 6,5 × 10 мм до 22,2 × 14,8 × 12 мм (ДхШхВ);

· количество пикселей от 6 до 14 миллионов единиц;

· скорость обработки – 2 кадра/сек;

2. к линии связи:

· скорость передачи не менее 100 Мб/с;

· способ передачи проводной, обусловлен тем, что беспроводные способы в некоторых случаях невозможно применить;

· расстояние от датчика до ПК без промежуточных устройств не более 120 метров;

3. к функциональному блоку, который устанавливается на швейной машине – класс степени защиты IP52 [3].

4. генерация изображения и его хранение в формате PNG.

Выводы

· произведен анализ существующих систем, созданы новый метод и алгоритм распознавания изображения шва, позволяющих производить контроль швейного шва в реальном времени;

· сделан выбор датчика, а именно фотоматрицы;

· разработано аппаратное и программное обеспечение, позволяющее производить контроль швейного шва в реальном времени;

· выбраны основные элементы системы и произведена сборка макета системы цифрового контроля качества швейного шва;

· выработаны рекомендации для проектирования системы с применением разработанных методов и алгоритмов распознавания изображения шва.

Литература:

1. Промышленная технология одежды: Справочник. Кокеткин П.П., Т Н. Кочегура, В.И. Барышникова и др. 1988

2. Конопальцева, Н. М. Конструирование и технология изготовления одежды из различных материалов. Ч. 1 : Технология изготовления одежды: учеб. пособие для вузов [Текст] / Н. М. Конопальцева, П. И. Рогов, Н. А. Крюкова – М. : Академия. – 2007. – 56 с.

3. ГОСТ 14254-96. Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)