CN110747575B - 一种织袜机断线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种织袜机断线监测系统，该系统包括多个断线信息拾取单元以及控制器，断线信息拾取单元包括图像拾取组件以及弹性夹持组件，所述图像拾取组件包括CCD像素拾取单元，组件通过CCD像素拾取单元在纱线进行路线上对纱线图形进行拾取，并转化为电信号输入控制器；而弹性夹持组件则用于在图像拾取组件输入纱线断线信号后进行二次断线验证，验证时通过夹持部在纱线进行路线进行夹持，并通过加持后的受力来产生霍尔信号，进而完成二次断线判断并反馈为控制器。本发明检测效率高、精度好，能有效降低工人的劳动强度，减少原料浪费。
Description
技术领域
本发明属于设备检测技术及自动控制领域，涉及一种织袜机断线监测系统。
背景技术
袜子是人们日常生活中必不可少的生活用品，其不仅对足部进行保暖还能起到一定的保护作用；袜子在生产过程中，需要使用自动针织袜机进行织袜，在织袜工艺的多个过程中都会容易出现断线的情况：如在对纱线进行卷绕时，会使用一个转盘在动力装置的作用下进行卷绕，由于转盘的高转速条件下会对纱线造成一个较大的拉扯力，此时容易造成纱线在卷绕过程中的断线，使后续的纱线无法再卷绕到转盘上；而在整经过程中，为了使经轴获得良好成形和较大的卷绕密度，在整经筒子架上一般设有张力器来给纱线附加张力，而这种张力器结构的外加张力也会导致纱线断裂；另外，在织纱过程中，也会容易出现纱线断裂，为防止过多不合格纺织品的产出，不仅需要对放置线重新进行布置，如果不能及时发现断线情况，还容易造成织袜机做无用功，影响纺织效率的同时影响袜子的产品质量。
传统条件下，需要纺纱工人在纺纱机前不停地来回走动才能及时发现纱线断线，纱线断线后，袜机停机，然后工人去寻找纱线断线的位置，并把纱线重新穿线接线，劳动强度较大，同时，由于纱线比较细，寻找纱线断线的位置并非易事，这些原因使得在纺纱过程中常常断线而不易被发现，而发现时很多情况下设备已经空转或者在非正常状态下运行过一段时间了，会造成了较大的浪费，同时，每筒纱线因断线而减少的纺纱周期也不能够精确计算，难以对精确的控制纱线的质量以及统计纱线的产出率。目前也有些企业也逐步采用光电传感器、红外传感器、物理弹簧等来检测纱线断线，然而，这种传感器类的监控结构在监测纱线时的性能稳定性较差，从而无法及时的向生产者反馈断线信息，且只能判断出纱线断线了，并不能直观地具体地找到纱线断线的位置。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种织袜机断线监测系统，以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
织袜机断线监测系统，包括多个断线信息拾取单元以及控制器，所述断线信息拾取单元设置于织袜机上任意易发生断线的位置，所述断线信息拾取单元包括图像拾取组件以及弹性夹持组件，所述图像拾取组件包括CCD像素拾取单元以及图像分析处理单元，所述CCD像素拾取单元正对纱线行进路径以对纱线的连续进给进行图像拾取，CCD像素拾取单元后部连接图像分析处理单元，并通过图像分析处理单元与控制器通讯连接，用于将CCD像素拾取单元的图像信息转化为电信号输入控制器；而所述弹性夹持组件设置于CCD像素拾取单元对应的纱线行进路径位置之后，包括夹持部以及与夹持部相连的铜杆，所述铜杆套装在一个霍尔元件内，当所述控制器接受到图像分析处理单元的断线信号后，通过弹性夹持组件进行二次断线验证，验证时控制夹持部进行夹持，此时，若夹持部在夹持后收到纱线的持续拉扯，铜杆在霍尔元件内发生移位，此时霍尔元件接受到电信号，并与预设的设备纱线拉扯力信号进行比对，若一致或者大于预设的设备纱线拉扯力信号，则判断纱线未断，若小于预设的设备纱线拉扯力信号或者夹持部在夹持后未受力，即霍尔元件未接受到电信号则判断发生断线，并将断线验证信号传输给控制器。
作为进一步限定，所述CCD像素拾取单元的拍照间隙为300~600毫秒。
作为进一步限定，所述夹持部的夹持位置设置于CCD像素拾取单元对应的纱线位置后部的纱线行进路径上，且与CCD像素拾取单元之间的间距为CCD像素拾取单元的2~3个拾取图像对应的纱线长度。
作为进一步限定，所述图像分析处理单元中包括有图像放大单元，图像分析处理单元通过图像放大单元对处于行进路径上的纱线中一段的图像进行图像分辨率放大处理，然后将经过图像分辨率放大处理的纱线图像通过图像分析处理单元进行对比度分析，进而判断纱线在该段是否为连续状态，并将结果通过电信号的方式输入控制器。
作为进一步限定，所述控制器为工控机、嵌入式工业平板电脑或者PC。
作为进一步限定，所述控制器上设置有织袜机启停开关，并通过织袜机启停开关选择控制织袜机整体或者其中某一工序单元内的设备启停。
作为进一步限定，所述控制器上还连接有显示装置，并通过显示装置显示断线验证信号发生时对应的断线信息拾取单元的位置信息，以方便及时进行检修和维护。
有益效果：本发明结构简单、设计合理，通过CCD像素拾取单元在纱线的行进路线上进行图像扫描，并通过纱线在行进路线上的对比度差异判断纱线是否断裂，并通过带霍尔元件的夹持装置来进行二次验证，并通过设置多个断线信息拾取单元来进行纱线断线位置的判断，人工只须根据提示，某处发生断线后，把线接上去即可，其高灵敏度、响应速度快、误报率低，且对纱线本身的运动造成的影响极小，能有效减少工人的劳动强度，更精确地控制纱线，提高了效率，减少了人工去用肉眼排查断线的时间。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的系统模块化示意图。
其中：1、CCD像素拾取单元；2、图像分析处理单元；3、控制器；4、夹持部；5、霍尔组件；6、织袜机启停开关；7、显示装置。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1的织袜机断线监测系统的较佳实施例，在该实施例中，包括多个断线信息拾取单元以及控制器3，其中，控制器3为嵌入式工业平板电脑，设置于设备侧旁，断线信息拾取单元设置于织袜机的多个易发生断线的位置上，每个断线信息拾取单元的结构一致，均包括图像拾取组件以及弹性夹持组件，其中，图像拾取组件包括CCD像素拾取单元1以及图像分析处理单元2，CCD像素拾取单元1正对纱线行进路径以对纱线的连续进给进行图像拾取，其图像拾取的拍照间隙为600毫秒，CCD像素拾取单元1拾取的图像信号直接送入图像分析处理单元2中，并在图像分析处理单元2中包括有图像放大单元，图像分析处理单元2通过图像放大单元对处于行进路径上的相应的图像进行像素放大处理，并将经过图像分辨率放大处理的纱线图像信号通过图像分析处理单元2进行对比度分析，转化为0-5V的模拟电压信号，经低通滤波器滤波后送到A/D芯片中进行A/D转化，再送至在控制器3中。
而弹性夹持组件包括夹持部4以及霍尔组件5，设置于图像拾取组件对应的纱线行进路径位置之后，其夹持部4的夹持位置设置于CCD像素拾取单元1对应的纱线位置后部的纱线行进路径上，且与CCD像素拾取单元1之间的间距为CCD像素拾取单元1上的3个拾取图像对应的纱线长度。而霍尔组件5由铜杆和霍尔元件组成，其铜杆与夹持部4相连，且在后部套装在霍尔元件内。
系统先通过图像拾取组件检测纱线断线情况，在控制器3接受到图像分析处理单元2的断线信号后，通过弹性夹持组件进行二次断线验证，验证时控制夹持部4在纱线的行进路线上对进行夹持，此时，若夹持部4在夹持后收到纱线的持续拉扯，铜杆在霍尔元件内发生移位，此时霍尔组件5接受到电信号，并与控制器3中预设的设备纱线拉扯力信号进行比对，若一致或者大于预设的设备纱线拉扯力信号，则判断纱线未断，若小于预设的设备纱线拉扯力信号或者夹持部4在夹持后未受力，即霍尔组件5未接受到电信号则判断发生断线，并将断线验证信号传输给控制器3。
而在控制器3上还连接有织袜机启停开关6以及显示装置7，当控制器3接受到霍尔组件5的断线确认信号后，通过织袜机启停开关6选择控制织袜机整体或者其中某一工序单元内的设备启停；同时，在显示装置7显示断线验证信号发生时对应的断线信息拾取单元的位置信息，以方便及时进行检修和维护。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.织袜机断线监测系统，包括多个断线信息拾取单元以及控制器，其特征在于，所述断线信息拾取单元包括图像拾取组件以及弹性夹持组件，所述图像拾取组件包括CCD像素拾取单元以及图像分析处理单元，所述CCD像素拾取单元正对纱线行进路径以对纱线的连续进给进行图像拾取，CCD像素拾取单元后部连接图像分析处理单元，并通过图像分析处理单元与控制器通讯连接，用于将CCD像素拾取单元的图像信息转化为电信号输入控制器；而所述弹性夹持组件设置于CCD像素拾取单元对应的纱线行进路径位置之后，包括夹持部以及与夹持部相连的铜杆，所述铜杆套装在一个霍尔元件内，当所述控制器接受到图像分析处理单元的断线信号后，通过弹性夹持组件进行二次断线验证，验证时控制夹持部进行夹持，此时，若夹持部在夹持后收到纱线的持续拉扯，铜杆在霍尔元件内发生移位，此时霍尔元件接受到电信号，并与预设的设备纱线拉扯力信号进行比对，若一致或者大于预设的设备纱线拉扯力信号，则判断纱线未断，若小于预设的设备纱线拉扯力信号或者夹持部在夹持后未受力，即霍尔元件未接受到电信号则判断发生断线，并将断线验证信号传输给控制器。
2.根据权利要求1所述的织袜机断线监测系统，其特征在于，所述CCD像素拾取单元的拍照间隙为300~600毫秒。
3.根据权利要求1所述的织袜机断线监测系统，其特征在于，所述夹持部的夹持位置设置于CCD像素拾取单元对应的纱线位置后部的纱线行进路径上，且与CCD像素拾取单元之间的间距为CCD像素拾取单元的2~3个拾取图像对应的纱线长度。
4.根据权利要求1所述的织袜机断线监测系统，其特征在于，所述图像分析处理单元中包括有图像放大单元，图像分析处理单元通过图像放大单元对处于行进路径上的纱线中的图像进行图像分辨率放大处理，然后将经过图像分辨率放大处理的纱线图像通过图像分析处理单元进行对比度分析，进而判断纱线在该段是否为连续状态，并将结果通过电信号的方式输入控制器。
5.根据权利要求1所述的织袜机断线监测系统，其特征在于，所述控制器为工控机、嵌入式工业平板电脑或者PC。
6.根据权利要求1所述的织袜机断线监测系统，其特征在于，所述控制器上设置有织袜机启停开关，并通过织袜机启停开关选择控制织袜机整体或者其中某一工序单元内的设备启停。
7.根据权利要求1所述的织袜机断线监测系统，其特征在于，所述控制器上连接有显示装置，并通过显示装置显示断线验证信号发生时对应的断线信息拾取单元的位置信息。
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Denomination of invention: A broken line monitoring system for hosiery loom Effective date of registration: 20211117 Granted publication date: 20210608 Pledgee: Changning Pearl River Village bank Limited by Share Ltd. Pledgor: HUNAN SHANGKEYI KNITTING CO.,LTD. Registration number: Y2021980012670 |
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