CN113073408A - 在线检测和判定转杯纺纱机纺纱部件故障的方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种在线检测和判定转杯纺纱机纺纱部件故障的方法、装置和系统，所述方法，包括以下步骤：获取纱线信号；根据纱线信号计算纱线的不匀指标和特征纱疵参数；根据整台转杯纺机的锭数对不匀指标和特征纱疵参数求平均；根据求平均结果计算不匀指标和特征纱疵参数的临界值；根据临界值判定转杯纺纱机纺纱部件运行状态。本发明的在线检测和判定转杯纺纱机纺纱部件故障的方法通过获取纱线信号计算纱线的不匀指标和特征纱疵参数，并依次求平均、求临界值来判定转杯纺纱机纺纱部件运行状态。该方法可以及时准确的判断转杯纺纱机纺纱部件故障，提高发现纱线设备故障率，可以提前发现问题及早解决，减少设备故障造成的损失。
Description
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，特别涉及一种在线检测和判定转杯纺纱机纺纱部件故障的方法、装置和系统。
背景技术
转杯纺纱是目前纺纱行业应用非常普遍的纺纱方法。近几年，随着技术进步和人力资源成本的攀升，转杯纺纱快速发展.纺纱部件是转杯纺纱机关键部件，其运行状态的好坏直接影响纺纱质量。目前转杯纺纱机纺纱部件的运行状态只能通过采样转杯纺纱机所纺纱线进行实验室测试。这种方法有两个方面不足：一是离线测试发现转杯纺机纺纱部件问题时往往已经造成了较大的损失，无法挽回；二是受采样和测试仪器的影响，发现转杯纺纱机纺纱部件故障的概率不高.转杯纺纱机纺纱部件故障给纺纱企业造成了较大损失。
发明内容
基于转杯纺纱机纺纱部件故障检测不准确的问题，本发明提供一种在线检测和判定转杯纺纱机纺纱部件故障的方法、装置和系统。该方法能够及时发现转杯纺纱机纺纱部件故障，减少企业经济损失。
为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。
一种在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障方法，包括以下步骤：
获取纱线信号；
根据纱线信号计算纱线的不匀指标和特征纱疵参数；
根据整台转杯纺机的锭数对不匀指标和特征纱疵参数求平均；
根据求平均结果计算不匀指标和特征纱疵参数的临界值；
根据临界值判定转杯纺纱机纺纱部件运行状态。
作为本发明的进一步改进，所述不匀指标为不匀系数Si或变异系数CV％。
作为本发明的进一步改进，根据纱线信号计算特征纱疵参数具体是：
根据纱线信号计算周期性小纱疵的周期和个数Pi；
根据纱线信号计算纱线的特征长度L1、幅度A1的粗节或细节Ti；
根据纱线信号计算纱线的特征长度L2、幅度A2的棉结Ni。
作为本发明的进一步改进，根据整台转杯纺机的锭数对不匀指标和特征纱疵参数求平均具体是：
根据整台转杯纺机的锭数求平均，得到平均不匀指标、平均第一特征纱疵个数
平均第二特征纱疵的系数
和平均第三特征纱疵的系数
作为本发明的进一步改进，根据求平均结果计算不匀指标和特征纱疵参数的临界值具体为：
不匀指标临界值
第一特征纱疵临界值
第二特征纱疵临界值
第二特征纱疵临界值
其中，E％为公差范围。
作为本发明的进一步改进，根据临界值判定转杯纺纱机纺纱部件运行状态具体是指：
若某一锭的不匀指标和特征纱疵参数大于其对应的临界值指标，即判断该锭纺纱部件不良。
一种在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障装置，
传感器，用于获取纱线信号；
不匀指标处理单元，用于根据纱线信号计算纱线的不匀指标；
特征纱疵处理单元，用于根据纱线信号计算纱线的特征纱疵参数；
上位机，用于根据整台转杯纺机的锭数对不匀指标和特征纱疵参数求平均，并根据求平均结果计算不匀指标和特征纱疵参数的临界值；
综合处理单元，用于根据临界值判定转杯纺纱机纺纱部件运行状态。
作为本发明的进一步改进，特征纱疵处理单元包括：
第一特征纱疵处理单元，用于计算周期性小纱疵的周期和个数Pi；
第二特征纱疵处理单元，用于计算特征长度L1、幅度A1的粗节或细节Ti；
第三特征纱疵处理单元，用于计算特征长度L2、幅度A2的棉结Ni。
一种在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障系统，
获取模块，用于获取纱线信号；
计算模块，用于根据纱线信号计算纱线的不匀指标和特征纱疵参数；
求平均模块，用于根据整台转杯纺机的锭数对不匀指标和特征纱疵参数求平均；
临界值模块，用于根据求平均结果计算不匀指标和特征纱疵参数的临界值；
判定模块，用于根据临界值判定转杯纺纱机纺纱部件运行状态。
一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障方法的步骤。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的在线检测和判定转杯纺纱机纺纱部件故障的方法通过获取纱线信号计算纱线的不匀指标和特征纱疵参数，并依次求平均、求临界值来判定转杯纺纱机纺纱部件运行状态。该方法可以及时准确的判断转杯纺纱机纺纱部件故障，提高发现纱线设备故障率，可以提前发现问题及早解决，减少设备故障造成的损失。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。在附图中：
图1为本发明优选实施例给出的在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障方法流程图；
图2为在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障装置结构示意图。
图3是本发明在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障系统示意图；
图4是本发明电子设备示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清除、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供了一种在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障的方法、装置和系统，能够在线检测转杯纺机纺纱部件的运行状态。
本发明第一个目的在于提供一种在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障方法，具体包括以下步骤：
获取纱线信号；
根据纱线信号计算纱线的不匀指标和特征纱疵参数；
根据整台转杯纺机的锭数对不匀指标和特征纱疵参数求平均；
根据求平均结果计算不匀指标和特征纱疵参数的临界值；
根据临界值判定转杯纺纱机纺纱部件运行状态。
其中，所述不匀指标为不匀系数Si或变异系数CV％等。
其中，作为优选技术方案，本发明给出以下几种特征纱疵参数，并进行计算：
根据纱线信号计算特征纱疵参数具体是：
根据纱线信号计算周期性小纱疵的周期和个数Pi；
根据纱线信号计算纱线的特征长度L1、幅度A1的粗节或细节Ti；(这三个参数不同方面反应了同一根纱线的质量)
根据纱线信号计算纱线的特征长度L2、幅度A2的棉结Ni。
其中，根据整台转杯纺机的锭数对不匀指标和特征纱疵参数求平均具体是：
根据整台转杯纺机的锭数求平均，得到平均不匀指标、平均第一特征纱疵个数
平均第二特征纱疵的系数
和平均第三特征纱疵的系数
其中，根据求平均结果计算不匀指标和特征纱疵参数的临界值具体为：
不匀指标临界值
第一特征纱疵临界值
第二特征纱疵临界值
第二特征纱疵临界值
其中，E％为公差范围。
优选地，根据临界值判定转杯纺纱机纺纱部件运行状态具体是：
若某一锭的不匀指标和特征纱疵参数大于其对应的临界值指标P+、T+、N+，即可判断该锭纺纱部件不良。
例如：某一锭不匀指标Si或特征纱疵个数Pi、粗节或细节Ti、棉结Ni等任一指标大于其对应的临界值指标P+、T+、N+；即可判断该锭纺纱部件不良。
本发明专利应用于纺织行业转杯纺纱过程中在线检测和判定转杯纺纱机纺纱部件运行状态，发现纺纱部件故障立即停车报警。
如图2所示，本发明第二个目的是提供一种在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障装置，包括：
传感器，用于获取纱线信号；
不匀指标处理单元，用于根据纱线信号计算纱线的不匀指标；
特征纱疵处理单元，用于根据纱线信号计算纱线的特征纱疵参数；
上位机，用于根据整台转杯纺机的锭数对不匀指标和特征纱疵参数求平均，并根据求平均结果计算不匀指标和特征纱疵参数的临界值；
综合处理单元，用于根据临界值判定转杯纺纱机纺纱部件运行状态。
其中，特征纱疵处理单元包括：
第一特征纱疵处理单元，用于计算周期性小纱疵的周期和个数Pi；
第二特征纱疵处理单元，用于计算特征长度L1、幅度A1的粗节或细节Ti；
第三特征纱疵处理单元，用于计算特征长度L2、幅度A2的棉结Ni。
本装置按照转杯纺纱机锭数配置相应的锭数。本装置由一个上位机和若干下位机组成。每锭下位机由一个高精密的电容传感器和若干个处理单元组成。传感器将检测的纱线信号送到不匀指标处理单元、第一特征纱疵处理单元、第二特征纱疵处理单元和第三特征纱疵处理单元进行处理。四个单元的处理结果送综合处理单元进行综合处理判断。判断结果送执行机构停机报警。
不匀指标处理单元计算纱线的不匀指标；如不匀系数Si、变异系数CV％等；
第一特征纱疵处理单元主要计算周期性小纱疵的周期和个数Pi；
第二特征纱疵处理单元主要计算特征长度L1、幅度A1的粗节或细节Ti；
第三特征纱疵处理单元主要计算特征长度L2、幅度A2的棉结Ni
上位机计算整台转杯纺机n锭平均不匀系数
平均第一特征纱疵个数
平均第二特征纱疵的系数
和平均第三特征纱疵的系数
上位机计算临界值：
E％为公差范围
上位机将临界值传给每锭综合处理单元，综合处理单元根据临界值作出转杯纺纱机纺纱部件运行状态的判定。
如图3所示，本发明还提供一种在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障系统，包括：
获取模块，用于获取纱线信号；
计算模块，用于根据纱线信号计算纱线的不匀指标和特征纱疵参数；
求平均模块，用于根据整台转杯纺机的锭数对不匀指标和特征纱疵参数求平均；
临界值模块，用于根据求平均结果计算不匀指标和特征纱疵参数的临界值；
判定模块，用于根据临界值判定转杯纺纱机纺纱部件运行状态。
如图4所示，本发明第三个目的是提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障方法的步骤。
本发明第四个目的是提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。
Claims (10)
1.一种在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取纱线信号；
根据纱线信号计算纱线的不匀指标和特征纱疵参数；
根据整台转杯纺机的锭数对不匀指标和特征纱疵参数求平均；
根据求平均结果计算不匀指标和特征纱疵参数的临界值；
根据临界值判定转杯纺纱机纺纱部件运行状态。
2.根据权利要求1所述的一种在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障方法，其特征在于，所述不匀指标为不匀系数Si或变异系数CV％。
3.根据权利要求1所述的一种在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障方法，其特征在于，根据纱线信号计算特征纱疵参数具体是：
根据纱线信号计算周期性小纱疵的周期和个数Pi；
根据纱线信号计算纱线的特征长度L1、幅度A1的粗节或细节Ti；
根据纱线信号计算纱线的特征长度L2、幅度A2的棉结Ni。
4.根据权利要求3所述的一种在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障方法，其特征在于，根据整台转杯纺机的锭数对不匀指标和特征纱疵参数求平均具体是：
根据整台转杯纺机的锭数求平均，得到平均不匀指标、平均第一特征纱疵个数
平均第二特征纱疵的系数
和平均第三特征纱疵的系数
5.根据权利要求4所述的一种在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障方法，其特征在于，根据求平均结果计算不匀指标和特征纱疵参数的临界值具体为：
不匀指标临界值
第一特征纱疵临界值
第二特征纱疵临界值
第二特征纱疵临界值
其中，E％为公差范围。
6.根据权利要求1所述的一种在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障方法，其特征在于，根据临界值判定转杯纺纱机纺纱部件运行状态具体是指：
若某一锭的不匀指标和特征纱疵参数大于其对应的临界值指标，即判断该锭纺纱部件不良。
7.一种在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障装置，其特征在于，
传感器，用于获取纱线信号；
不匀指标处理单元，用于根据纱线信号计算纱线的不匀指标；
特征纱疵处理单元，用于根据纱线信号计算纱线的特征纱疵参数；
上位机，用于根据整台转杯纺机的锭数对不匀指标和特征纱疵参数求平均，并根据求平均结果计算不匀指标和特征纱疵参数的临界值；
综合处理单元，用于根据临界值判定转杯纺纱机纺纱部件运行状态。
8.根据权利要求7所述的一种在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障装置，其特征在于，特征纱疵处理单元包括：
第一特征纱疵处理单元，用于计算周期性小纱疵的周期和个数Pi；
第二特征纱疵处理单元，用于计算特征长度L1、幅度A1的粗节或细节Ti；
第三特征纱疵处理单元，用于计算特征长度L2、幅度A2的棉结Ni。
9.一种在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障系统，其特征在于，
获取模块，用于获取纱线信号；
计算模块，用于根据纱线信号计算纱线的不匀指标和特征纱疵参数；
求平均模块，用于根据整台转杯纺机的锭数对不匀指标和特征纱疵参数求平均；
临界值模块，用于根据求平均结果计算不匀指标和特征纱疵参数的临界值；
判定模块，用于根据临界值判定转杯纺纱机纺纱部件运行状态。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7任一项所述在线检测和判断转杯纺纱机纺纱部件故障方法的步骤。
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