采用激光扫描建模的筒子纱卷绕密度测量方法

周其洪， 孙宝通， 岑均豪， 占齐宸

(1. 东华大学 纺织装备教育部工程研究中心， 上海 201620； 2. 东华大学 机械工程学院， 上海 201620；3. 广州盛原成自动化科技有限公司， 广东 广州 511400)

筒子纱染色工艺中，卷绕密度是指平均卷绕密度，作为影响染色质量的重要因素之一[1-2]，其测量精准度至关重要，不同卷绕密度的筒子纱在相同条件下染色，即使目测染色均匀，但在分光光度计评定下并非匀染[3]。卷绕密度的测量精度与匀染效果具有直接联系，测量精度越高，分类染色越精准，不匀染程度越低。实际生产中若能准确测量每个筒子纱的卷绕密度，实现精准分类染色，对提高筒子纱染色质量和优品率非常重要。

当前测量卷绕密度的方法主要为人工法，通过将筒子纱理想化为几何形状，利用人工测量直径、高度等数据计算体积，获取密度[4];但筒子纱是由纱线卷绕形成[5]，表面为柔性，非理想表面，人工法测量精度较差，且测量过程依靠手工实测，劳动强度大，效率低，易出错，实际生产中仅能抽测，不适用于全部检测筒子纱，无法满足染色的高质量需求。

已有文献中，江珊等[6]提出一种通过测量筒子纱硬度估测卷绕密度的新方法。该方法可测试筒子纱各层的硬度及纱线强力，但测量方式为插入式，易对筒子纱结构造成破坏。张建新等[7-8]采用机器视觉捕捉筒子纱侧面图像，通过图像处理与数据分析获取卷绕密度，该技术属于非接触式测量，具有高效和不损伤筒子纱的优点，但该方法的测量精度十分依赖筒子纱外形，当筒子纱上端面或下端面存在内凹特征时，测量精确度将不能得到理想保证。……