CN103835071A - 一种平缝机工况检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种平缝机工况检测系统，包括分别与控制电路连接的加速度检测传感器和工作状态指示电路，所述加速度检测传感器设置于平缝机的机针上方、机头偏心轮外侧的机壳上；所述控制电路包括通信模块和处理模块，所述通信模块分别与所述加速度检测传感器和工作状态指示电路连接，以将所述加速度检测传感器的检测信号发送给处理模块，并将状态指示指令发送给工作状态指示电路；所述处理模块分析实现所述加速度检测传感器的检测信号的处理并与预设标准值比对，据此输出状态指示指令：所述工作状态指示电路接收并响应控制电路的指令。本发明便于随时监控生产设备的健康状况，保障了系统整体性能并降低维护成本，同时便于量化处理和长期工作。

Description

一种平缝机工况检测系统

技术领域

本发明涉及缝纫设备领域，尤其涉及一种平缝机工况检测系统，能够实时检测分析提示平缝机工况。

背景技术

平缝机主要是用一根缝纫线在缝料上形成一种线迹，使一层或多层缝料交织或缝合起来的机器。平缝机通常分为薄料和厚料两种用途，平缝机能缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张等制品，薄料平缝机一般用于针织、内衣、衬衫、制服等，厚料平缝机一般用于各类运动服、牛仔服、时装、大衣、鞋帽、皮仔、箱包等。平缝机，在缝纫设备是最基本的车种，能缝制最简单的线迹，缝制出的线迹整齐美观、线迹均匀、平整牢固，缝纫速度快、操作简便，使用简单易懂。平缝机机头部分是由刺料、钩线、挑线、送料四个机构和绕线、压料、落牙等辅助机构组成，各机构的运动合理地配合，循环工作，把缝料缝合起来。

随着平缝机的使用时间增加，常会出现导致机器停机故障、使用寿命缩短、车间噪声、线迹质量和缝制速度下降等不正常工况。而平缝机机头的振动是导致上述状况的主要原因。引起振动的一类原因是运转阻力增加，比如缺油、运动部位配合间隙过小、装配不当、零件表面光洁度差等，另外一类原因是安装得不平稳，机头与台板之间安装槽没有垫平，或者四个机架脚没有完全着地等。在出厂的时候，机器经过调校，工作状态较好，但是在工厂使用的时候，由于安装和保养的问题，工作状况逐渐变差，从一般的振动逐渐恶化到出现不正常磨擦声、撞击声和松动声。

传统方法通常是采用人工定期检查，检查方法主要是用耳朵听，通过声源辨别出哪里出现了机器故障，根据经验判断工作状况是否良好。该方案存在的缺点如下：

（1）发现问题比较晚

由于平缝机电机是导致机器故障的冲击力来源，正常工作速率在3000转/分左右，因此周期性策动力的频率是50Hz左右，属于低频段，不在人耳听觉最敏感的频率区域内。因此当工况发生很大变化才被机修工察觉。等到可以听出异常的噪声这个时候，工件的磨损情况就比较严重了；

（2）不便于量化

人工听故障的时候凭主观经验，不同的机修工对机器工况变差的程度评价差异非常大，因此得出的是不是需要加油或者检修的结论完全不同。

（3）缺少原始数据，状态比较具有主观性

由于机械加工的和装配差异，每台平缝机出厂时候的合格工况在振动模式和特征上存在一些差别，体现在参数上的不一致性。这些信息是机修工无法利用的。

（4）故障点查找严重依赖经验

产生噪声的声源有可能来自安装、或者伞齿轮的齿面啮合高低不一，或者上轴、竖轴、下轴的轴向松动、或者齿轮齿面啮合间隙过大或过小、或者旋梭与定位钩的间隙太大，或者缺油，对噪声来源的鉴别需要多年的经验，才能迅速找到故障点；

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是针对目前仅靠人工定期检查平缝机工况存在的上述不足，提供一种基于加速度测量的平缝机工况检测系统，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种平缝机工况检测系统，包括分别与控制电路连接的加速度检测传感器和工作状态指示电路，

所述加速度检测传感器设置于平缝机的机针上方、机头偏心轮外侧的机壳上；

所述控制电路包括通信模块和处理模块，所述通信模块分别与所述加速度检测传感器和工作状态指示电路连接，以将传感器的检测信号发送给处理模块，并将状态指示指令发送给工作状态指示电路；

所述处理模块分析实现所述加速度检测传感器的检测信号的处理并与预设标准值比对，据此输出状态指示指令：所述检测信号值与预设标准值吻合时，则判断所述缝纫机机头振动工况正常，并据此输出正常状态指示指令；所述检测信号值与预设标准值偏差时，则判断所述缝纫机机头振动工况故障，并据此输出故障状态指示指令；

所述工作状态指示电路接收并响应控制电路的指令。

进一步地，所述加速度检测传感器为MEMS三轴加速度检测传感器。

进一步地，所述加速度检测传感器采集的信号包括平缝机的静态三轴重力加速度值，以及平缝机运行时机头振动波多个频段的峰值、有效值。

进一步地，所述工作状态指示电路的指示装置为LED灯、蜂鸣器的任一种或组合。

通过以上技术方案，本发明相较于现有技术具有以下技术效果：平缝机工作时，通过加速度检测传感器和控制电路不断地测量和评估预设的典型标准特征参数，如果发生偏离且超过了给定的阈值时，控制电路可以认定工况不佳，通过工作状态指示电路提示工作人员需要进行维护保养。本发明便于随时监控生产设备的健康状况，保障了系统整体性能并降低维护成本，同时便于量化处理和长期工作。加速度检测传感器和控制电路组成的检测系统的采样速率高，便于进行信号处理，通过特征参数的分析，工况恶化时能够正确地、快速地被发现。

附图说明

图1为本发明平缝机工况检测系统的系统结构组成图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

平缝机电机是导致机器故障的冲击力来源，正常工作速率在3000转/分左右，因此周期性策动力的频率是50Hz左右。该频率属于低频段，不在人耳听觉最敏感的频率区内，因此当工况发生很大变化才能被机修工察觉。等到人耳可以听出这个异常的噪声时，工件的磨损情况已经比较严重。所以，本发明提供一种平缝机工况检测系统，参阅图1所示，显示为本发明系统结构组成图，包括分别与控制电路连接的加速度检测传感器和工作状态指示电路，通过加速度检测传感器不断地测量以获得平缝机当前低频振动引起的加速度变化的周期性数据，控制电路将实时数据与预设标准值比对来获得对平缝机工况的评估。如果发生偏离且超过了给定的阈值时，控制电路可以认定工况不佳，通过工作状态指示电路提示工作人员需要进行维护保养。

本实施例中加速度检测传感器采用以MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统）三轴加速度检测传感器芯片为核心的传感器，作为平缝机工作时振动状态和安放的水平状态的传感单元。三轴加速度检测传感器适合测量低频振动，将其密封封装于平缝机的机针上方、机头偏心轮外侧的机壳上，采样速率可达20kSPS，每分钟可供分析使用的数据有1M以上，可以用来持续地以1分钟为循环周期监控机头的振动模态，响应时间较短，以较高的准确度量化振动的强度和计算与频率有关的分布，将结果用特征参数的形式进行固定，便于量化比较，消除不精确的主观估计带来的影响。

控制电路包括通信模块和处理模块，通信模块分别与加速度检测传感器和工作状态指示电路连接，以将加速度检测传感器的检测信号发送给处理模块，并将状态指示指令发送给工作状态指示电路。处理模块将传感器采集并发送得到的数据进行时域和频域的分析，计算出当前平缝机的若干特征参数，特征参数通常包括平缝机待机状态下的静态三轴重力加速度值和电机转动时，机头振动波的几个代表频段的峰值、有效值。借此判断当前的模态，并与在出厂的时候就预设保存进去的出厂工况标准数据进行比较，给出在一定的偏差阈值和评定方法下的结论，然后据此输出状态指示指令。当前的模态与预设标准数据吻合时，则判断所述缝纫机机头振动工况正常，并据此输出正常状态指示指令；所述检测信号值与预设标准值偏差时，则判断所述缝纫机机头振动工况故障，并据此输出故障状态指示指令。工作状态指示电路接收并响应控制电路的指令，通过LED或者蜂鸣器等提醒装置的一种或任一种组合等工作状态指示电路进行维护保养提示。

以下以现场实际操作过程作进一步详细说明：

（1）出厂时，首先将平缝机工况检测系统的开关调整到“出厂设置”状态，然后平缝机断续运转，直到工作状态指示电路提示本机的特征参数已经记录到内部的非易失性存储器中，再将平缝机工况检测系统的开关调整到“工作”状态，完成一次出厂设置，建立参考标准。

（2）平缝机正常工作时，如果润滑良好，各个部件工作正常，工作状态指示电路提示为“正常”（绿灯），如果运转阻力过大或者安装得不平稳，导致台板的振动的状态与出厂的时候偏差过大以至于超出阈值，则工作状态指示电路提示为“需要维护”（红灯）；

（3）在平缝机更换过主要零部件，重新调校后，机修工可以重复步骤（1），将新的良好工况数据覆盖出厂值。正常的工况还可以重新定标，便于系统的升级保养。

同时作为本发明的进一步改进，控制电路通过对噪声来源的鉴别借助于时域和频域的数据分析，还可实现对低频振动的模态进行分类。所以对于一些故障的分析，控制电路可以作出一些提示性的分类识别，结合机修工的经验，提高故障点识别的准确度和速度，提示信息可以通过工作状态指示电路给出，比如闪烁的组合等等。

综上所述，本发明平缝机工况检测系统便于随时监控生产设备的健康状况，保障了系统整体性能并降低维护成本，同时便于量化处理和长期工作。加速度检测传感器和控制电路组成的检测系统的采样速率高，便于进行信号处理，通过特征参数的分析，工况恶化时能够正确地、快速地被发现。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种平缝机工况检测系统，其特征在于，包括分别与控制电路连接的加速度检测传感器和工作状态指示电路，

所述加速度检测传感器设置于平缝机的机针上方、机头偏心轮外侧的机壳上；

所述控制电路包括通信模块和处理模块，所述通信模块分别与所述加速度检测传感器和工作状态指示电路连接，以将所述加速度检测传感器的检测信号发送给处理模块，并将状态指示指令发送给工作状态指示电路；

所述处理模块分析实现所述加速度检测传感器的检测信号的处理并与预设标准值比对，据此输出状态指示指令：所述检测信号值与预设标准值吻合时，则判断所述缝纫机机头振动工况正常，并据此输出正常状态指示指令；所述检测信号值与预设标准值偏差时，则判断所述缝纫机机头振动工况故障，并据此输出故障状态指示指令；

所述工作状态指示电路接收并响应控制电路的指令。

2.根据权利要求1所述的平缝机工况检测系统，其特征在于，所述加速度检测传感器为MEMS三轴加速度检测传感器。

3.根据权利要求1所述的平缝机工况检测系统，其特征在于，所述加速度检测传感器采集的信号包括平缝机的静态三轴重力加速度值，以及平缝机运行时机头振动波多个频段的峰值、有效值。

4.根据权利要求1所述的平缝机工况检测系统，其特征在于，所述工作状态指示电路的指示装置为LED灯、蜂鸣器的任一种或组合。