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摘 要：玻璃纤维是一种工程材料，在生产工艺中，漏板底板温度均匀性对现场拉丝稳定和产品质量有至关重要的作用。利用机器视觉对漏板底板温度进行检测可以排除人的主观因素干扰，而且还能够对其温度值进行定量描述，避免了因人而异的检测结果，具有其他检测方法无法比拟的优越性。
关键词：机器视觉 玻璃纤维 温控
中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1674-098X（2013）04（b）-0001-02
玻璃纤维是一种工程材料，具有不燃、耐腐蚀、耐高温、吸湿小、伸长率小等优良特性，在电气、力学、化学以及光学等方面也有很优良的特性。玻纤行业整体科技含量较高，涉及领域广，其主要应用范围有：增强基材、绝缘材料基材、防水基材、复合材料等。
在玻璃纤维的生产工艺中，漏板是主要生产设备之一，其底板温度均匀性对现场拉丝的稳定和产品的质量起到至关重要的作用。目前只是通过工人的肉眼来观看底板亮暗程度来判断温度的偏差，由于个体差异，判别结果存在很大的主观性。
机器视觉技术的诞生和应用，极大地解放了人类劳动力，提高了生产自动化水平，机器视觉不仅是人眼的延伸，也具有人脑的部分功能，所以广泛应用于生产、生活、科研等诸多领域，尤其在需要重复、单调的依靠视觉获取信息的场合。它是利用一个代替人眼的图像传感器获取物体的图像，将图像转换成数字图像，并利用计算机模拟人的判别准则去理解和识别图像，达到分析图像和做出结论的目的。利用机器视觉对漏板底板温度进行检测不仅可以排除人的主观因素的干扰，而且还能够对其温度值进行定量描述，避免了因人而异的检测结果，此项研究具有较高理论价值和实际生产意义。
1 玻璃纤维生产工艺及存在问题
在玻璃纤维的生产工艺中，漏板是主要生产设备之一，它是法兰、侧板、堵头、底板、漏嘴、电极等部分组成一个类似漏斗形状的容器（铂金制造），玻璃丝就是通过排列在底板上的由多个漏嘴（800～6000个）流出，然后用拉丝机通过高速运转的机头（机械拉伸的方法）从漏嘴中将玻璃连续拉制成纤维的。为保证液态玻璃能维持在一定温度下顺利的从漏嘴里流出来，要通过可控硅、变压器给漏板连续供电加热，使玻璃呈现流动状态；当漏板底板出现温度偏差时，生产出的玻璃纤维直径就会出现偏差，温度偏高的漏嘴生产出的纤维直径偏粗，温度偏低的漏嘴生产出的纤维直径就偏细，在这种情况下生产出来的纤维产品就会处于不合格状态；当温度差异变大时就会高温飞丝、低温掉头的现象，使生产不稳定，更无法生产出连续的合格的玻璃纤维产品。因此保证底板温度均匀对现场拉丝的稳定和产品的质量起到至关重要的作用。
底板温度不匀主要由以下两个方面影响：（1）漏板设计及加工问题。由于设计者经验不足或漏板加工厂家加工存在技术问题而导致漏板底板温度不匀，这种由与漏板本身导致温度不匀的在实际使用中不易调整，最终导致漏板不能正常使用而报废，会损失加工费4万～6万元左右；（2）现场使用问题。由于玻璃液本身温度或漏板安装的原因导致底板温度不匀时，可以通过调整通路玻璃液温度或调整电极夹、冷却器来使底板温度尽量达到均匀。
漏板底板温度均匀不仅能保证产品质量及现场生产的稳定，还能减少漏板报废而造成的加工费的损失。现场虽然可以通过调整玻璃液或电极夹位置高低调整来使底板温度尽量均匀，但实际生产过程中，底板温差还是存在的。
目前，国外的玻璃纤维生产厂家漏板底板分成若区域，然后采用高温探测仪对区域进行逐个探测后，将探测的数据绘制到底板温度分布上或直接进行参考。由于是对局部点温度的探测，会受到时间差和被探测点距离的影响，会使数据产生一定的误差。对漏板底板的加工和现场的调整产生一定的影响。
国内的某些厂家也会采取国外的方法对底板温度进行探测，但大多数厂家采用经验（肉眼观察）对温度进行判断，即通过工人的肉眼来观看底板亮暗程度来判断温度的偏差，由于个体差异，判别结果存在很大的主观性，故对漏板的加工和现场的调整会产生更大的影响。
2 机器视觉在玻璃纤维生产工艺中的应用
机器视觉始于20世纪70年代，是用计算机实现人眼的视觉功能，属于计算机、自动化、光学、视觉学、心理学、脑研究等多学科的交叉领域。将机器视觉技术应用于玻璃纤维漏板底板温度检测具有人工检测所无法比拟的优势，利用机器视觉进行检测不仅可以排除人的主观因素的干扰，而且还能够对底板温度进行定量描述，避免了因人而异的检测结果。总之，利用机器视觉技术对漏板底板温度进行控制的研究具有较高理论价值和实际生产意义，有着良好的应用前景。
将机器视觉技术应用于玻璃纤维生产工艺中，可以采取如下思路（图1）进行。
研究的主要内容有：
（1）建立一套适用于玻璃纤维漏板底板温度检测较为先进的机器视觉硬件系统，包括CCD摄像机、图像采集卡、计算机、光源、照相室等。
（2）获得对底板温度进行检测的特征参数的选取、信息表达、测量及描述方法和温度控制的质量指标体系的建立。
3 结语
玻纤行业竞争越来越激烈，对生产成本的控制及产品质量的要求也越来越高，铂金作为贵重金属同时也作为漏板的唯一加工材料，延长使用寿命、降低漏板报废率，提高产品质量已成为各大厂家降低成本的主要手段之一，采用高新技术进行底板温度检测已是一种必然趋势。机器视觉技术最大的特点是速度快、信息量大、功能多，由于计算机和图像采集硬件成本的不断降低、运算速度的提高和机器视觉技术的发展，新的图像处理技术不断出现，利用机器视觉技术进行温度检测的优越性会越来越突出。采取机器视觉技术对漏板底板温度进行检测，能够为漏板加工、现场温度调整、确保产品质量提供强有力的数据保障。相信不久的将来，随着研究的深入进行，会研制出适合生产需要的漏板底板温度检测设备。
参考文献
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