CN111945263A - 纱管尾纱残留量的检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纱管尾纱残留量的检测系统及方法，涉及纺织机械领域，它包括尾纱残留量检测传感装置和单锭退解控制单元，尾纱残留量检测传感装置与单锭退解控制单元电连接，尾纱残留量检测传感装置安装在纱卷的附近，纱卷的纱线与纱管的颜色相异；尾纱残留量检测传感装置对纱卷表面的颜色进行连续检测；尾纱残留量检测传感装置在采集的颜色达到阈值后，将信号发送至单锭退解控制单元，单锭退解控制单元控制退解过程结束。采用基于颜色的识别方法，能够精确的判断纱管尾纱残留量，即避免尾纱卷入成品卷装，也避免过多的浪费。在纱线的实际退解过程中，能够提高尾纱残留量的控制精度，确保成品纱线的品质，降低人工操作强度。

Description

纱管尾纱残留量的检测系统及方法

技术领域

本发明涉及纺织机械领域，尤其是一种纱管尾纱残留量的检测系统及方法。

背景技术

纺织行业织前准备或织造工艺，均涉及纱卷退解。纱线的退解过程通常分为纱管轴向自由退解、径向加张力被动退解、径向主动旋转送纱退解。例如中国专利文献CN2071654U中记载了一种供纱筒子轴向退解装置，即采用了轴向退解方案，中国专利文献CN202297945U中记载了纱线退解器，采用了径向加张力退解方案，中国专利文献CN209635587U记载了一种主动退解络筒机正面传动退解装置，采用了主动旋转退解方案。捻线机中，退解的纱线通过锭子高速旋转实现纱线加捻，卷绕纱管完成加捻纱线的收卷成型过程。常规捻线机和并线设备，每个锭位都配备有探丝器，可以检测对应纺纱工位纱线的有无以及断线情况。在正常运转中探丝器能够实现锭位断线检测和锭位自停功能。因纱管尾纱品质区别于正常纱线，特性不够稳定，不能运用于正常生产过程，且现有设备的控制部分无法满足工艺范畴内原纱管保留尾纱残留量的要求，实际生产过程中若因纱线定长参数设定不合理，则可能出现尾纱卷入成品卷装，从而影响整卷成品纱的品质，对下道工序不利。

中国专利文献CN108946330A记载了一种尾纱清除机，检测报警装置能够随时监测粗砂管上尾纱的处理情况，保证尾纱全部清除干净。类似的还有CN100415968C用于在纺纱机中去除多余纱线的方法、CN105110092A一种粗纱尾纱处理装置。

现有判断原纱管纱线退解后尾纱的残留量主要靠人工巡查，视觉经验的主观判断。这种操作方式在实际生产中存在缺陷，在纺纱锭位数量较多时，需人工控制操作，麻烦且费时费力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种纱管尾纱残留量的检测系统及方法，能够实现对尾纱残留量的检测，并自动控制退解过程。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种纱管尾纱残留量的检测系统，它包括尾纱残留量检测传感装置和单锭退解控制单元，尾纱残留量检测传感装置与单锭退解控制单元电连接，尾纱残留量检测传感装置安装在纱卷的附近，纱卷的纱线与纱管的颜色相异；

尾纱残留量检测传感装置对纱卷表面的颜色进行连续检测；

尾纱残留量检测传感装置在采集的颜色达到阈值后，将信号发送至单锭退解控制单元，单锭退解控制单元控制退解过程结束。

优选的方案中，所述的尾纱残留量检测传感装置设有受光元件，受光元件为颜色传感器或光电传感器。

优选的方案中，所述的尾纱残留量检测传感装置设有至少三个受光元件，每个受光元件单独对应R、G、B颜色值。

优选的方案中，所述的尾纱残留量检测传感装置设有至少四个受光元件，其中三个受光元件单独对应R、G、B颜色值，剩余的受光元件对应亮度值。

优选的方案中，在受光元件的周围还设有发光元件。

优选的方案中，受光元件的外表面设有无色透明玻璃罩，用于防止粉尘、毛羽对受光元件的遮挡。

优选的方案中，在尾纱残留量检测传感装置还设有指示灯和按钮；

指示灯用于提示装置工作状态；

按钮用于对初始原纱和须保留尾纱量的标准纱卷进行取样确认，以根据工艺需求动态设定尾纱残留量的目标阈值，修改退解过程结束的判定条件；

优选的方案中，尾纱残留量检测传感装置采集的纱线和纱管上的颜色转换成RGB特性比值。由于采用的纱线与纱管的颜色相异的方案，因此，采用R、G、B特性比值的方案，能够更好的识别颜色变化，减少亮度对颜色变化的干扰，提高检测准确度。

一种采用上述的纱管尾纱残留量的检测系统的检测方法，包括以下步骤：

S1、将尾纱残留量检测传感装置设置在纱卷的附近，对纱卷的外表面进行连续检测；

S2、尾纱残留量检测传感装置对纱卷的外表面颜色进行采样，采集的信号发送至尾纱残留量检测传感装置的感应芯片，感应芯片对采集的颜色值进行识别，并与取样数值进行比对；

S3、当采集的颜色值达到预设值，感应芯片输出信号至单锭退解控制单元；

S4、单锭退解控制单元按照停机流程控制单锭停止运行。

优选的方案中，通过按钮设置对初始原纱和须保留尾纱量的标准纱卷进行取样确认，以根据工艺需求动态设定尾纱残留量的目标阈值，修改退解过程结束的判定条件；

尾纱残留量检测传感装置采集的纱线和纱管上的颜色转换成RGB特性比值，通过RGB特性比值进行识别。

因为纱管尾纱品质不能运用于正常生产过程，为了能够自动化识别尾纱，发明人采用了较多的解决方案，例如长度计数方案，但是长度因长度误差，难以准确反映尾纱的残留量。还有厚度检测方案，但是尾纱的厚度难以测量。图像识别方案，但是，尾纱处于退解运动状态，很难识别出尾纱的品质。除此之外还有张力测量法等。

本发明提供了一种纱管尾纱残留量的检测系统及方法，采用基于颜色的识别方法，能够精确的判断纱管尾纱残留量，即避免尾纱卷入成品卷装，也避免过多的浪费。在纱线的实际退解过程中，不同锭位的丝筒上纱卷的初始长度可能存在差异，通过尾纱残留量检测传感器的连续检测，可以自动实现不同丝筒上的尾纱残留量的一致性控制，提高尾纱残留量的控制精度，确保成品纱线的品质，降低人工操作强度。

附图说明

下面结合附图和实施例作进一步说明。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的尾纱残留量检测传感装置的结构示意图。

图中：单锭退解控制单元1，尾纱残留量检测传感装置2，纱卷3，第一按钮4，第二按钮5，指示灯6，受光元件7，发光元件8，感应芯片9，引出线10。

具体实施方式

实施例1：

如图1、2中，一种纱管尾纱残留量的检测系统，它包括尾纱残留量检测传感装置2和单锭退解控制单元1，尾纱残留量检测传感装置2与单锭退解控制单元1电连接，尾纱残留量检测传感装置2安装在纱卷3的附近，尾纱残留量检测传感装置2对纱卷3表面的颜色进行连续检测，并在采集的颜色达到阈值后，尾纱残留量检测传感装置2将信号发送至单锭退解控制单元1，单锭退解控制单元1控制退解过程结束。由此结构，能够较为精确的判断纱管尾纱残留量，即避免尾纱卷入成品卷装，也避免浪费。

优选的方案中，所述的尾纱残留量检测传感装置2设有受光元件7，受光元件7为颜色传感器或光电传感器。

优选的方案中，所述的尾纱残留量检测传感装置2设有至少三个受光元件7，每个受光元件7单独对应R、G、B颜色值。由此方案，进一步提高识别准确度。

优选的方案中，所述的尾纱残留量检测传感装置2设有至少四个受光元件7，其中三个受光元件7单独对应R、G、B颜色值，剩余的受光元件7对应亮度值。采集亮度值能够对采集的R、G、B颜色值进行修正，避免亮度变化对R、G、B颜色值的影响。

优选的方案中，在受光元件7的周围还设有发光元件8。设置的发光元件8能够确保纱卷3表面的光照环境大致恒定，从而确保采集的R、G、B颜色值恒定。

优选的方案中，受光元件7的外表面设有无色透明玻璃罩，用于防止粉尘、毛羽对受光元件7的遮挡。

优选的方案如图2中，在尾纱残留量检测传感装置2还设有指示灯6和按钮；

指示灯6用于提示装置工作状态；通知操作人员，可以依据信号灯的指示状态确认尾纱残留量检测传感装置的采样、信号输出等动作状态。

按钮用于对初始原纱和须保留尾纱量的标准纱卷进行取样确认；

纱卷3的纱线与纱管的颜色相异。由此结构，更便于准确判断纱管尾纱残留量。

实施例2：

一种采用上述的纱管尾纱残留量的检测系统的检测方法，包括以下步骤：

S1、将尾纱残留量检测传感装置2设置在纱卷3的附近，对纱卷3的外表面进行连续检测；

S2、尾纱残留量检测传感装置2对纱卷3的外表面颜色进行采样，采集的信号发送至尾纱残留量检测传感装置2的感应芯片9，感应芯片9对采集的颜色值进行识别，并与取样数值进行比对；随纱线的逐步退解，纱卷3表面纱线残留量变小，受纱管底色影响，纱线表面颜色会发生变化，逐渐接近原纱管的底色。

S3、当采集的颜色值达到预设值，感应芯片9输出信号至单锭退解控制单元1；

优选的方案中，所述的比对是对R、G、B的特性比值进行比对。所述的R、G、B的特性比值是指R、G、B数值之比，通过特性比值进行比对，能够在一定程度上避免受到外部光源亮度变化对采样精确度的影响。进一步优选的，对于设置有亮度值受光元件7的尾纱残留量检测传感装置2，先计算出与取样时亮度值的差值，采用该差值，对R、G、B数值进行亮度补偿后，再进行特性比值进行比对。

S4、单锭退解控制单元1按照停机流程控制单锭停止运行。

优选的方案中，所述的单锭退解控制单元1是由继电器和接触器组成的控制电路，或者具备逻辑控制、数据处理和通讯功能的微电脑控制电路。

优选的方案中，通过按钮设置对初始原纱和须保留尾纱量的标准纱卷进行取样确认，以根据工艺需求动态设定尾纱残留量的目标阈值，修改退解过程结束的判定条件；

本例中，尾纱残留量检测传感装置2上设有第一按钮4和第二按钮5，在单锭退解控制单元1开机前通过操作第一按钮4和第二按钮5分别对初始原纱的颜色和需保留尾纱量的标准纱卷的颜色分别进行取样设定。

尾纱残留量检测传感装置2采集的纱线和纱管上的颜色转换成RGB特性比值，通过RGB特性比值进行识别。采用该方案，配合亮度补偿，能够得到较为精确的测量结果。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，还可以将尾纱残留量检测传感器组合用在除捻线工序的纱线残留量检测之外的并纱、倒筒和织布等工序中的纱线残留量检测上。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纱管尾纱残留量的检测系统，其特征是：它包括尾纱残留量检测传感装置（2）和单锭退解控制单元（1），尾纱残留量检测传感装置（2）与单锭退解控制单元（1）电连接，尾纱残留量检测传感装置（2）安装在纱卷（3）的附近，纱卷（3）的纱线与纱管的颜色相异；

尾纱残留量检测传感装置（2）对纱卷（3）表面的颜色进行连续检测；

尾纱残留量检测传感装置（2）在采集的颜色达到阈值后，将信号发送至单锭退解控制单元（1），单锭退解控制单元（1）控制退解过程结束。

2.根据权利要求1所述的一种纱管尾纱残留量的检测系统，其特征是：所述的尾纱残留量检测传感装置（2）设有受光元件（7），受光元件（7）为颜色传感器或光电传感器。

3.根据权利要求1所述的一种纱管尾纱残留量的检测系统，其特征是：所述的尾纱残留量检测传感装置（2）设有至少三个受光元件（7），每个受光元件（7）单独对应R、G、B颜色值。

4.根据权利要求1所述的一种纱管尾纱残留量的检测系统，其特征是：所述的尾纱残留量检测传感装置（2）设有至少四个受光元件（7），其中三个受光元件（7）单独对应R、G、B颜色值，剩余的受光元件（7）对应亮度值。

5.根据权利要求2~4任一项所述的一种纱管尾纱残留量的检测系统，其特征是：在受光元件（7）的周围还设有发光元件（8）。

6.根据权利要求2~4任一项所述的一种纱管尾纱残留量的检测系统，其特征是：受光元件（7）的外表面设有无色透明玻璃罩，用于防止粉尘、毛羽对受光元件（7）的遮挡。

7.根据权利要求1所述的一种纱管尾纱残留量的检测系统，其特征是：在尾纱残留量检测传感装置（2）还设有指示灯（6）和按钮；

指示灯（6）用于提示装置工作状态；

按钮用于对初始原纱和须保留尾纱量的标准纱卷进行取样确认，以根据工艺需求动态设定尾纱残留量的目标阈值，修改退解过程结束的判定条件。

8.根据权利要求1所述的一种纱管尾纱残留量的检测系统，其特征是：尾纱残留量检测传感装置（2）采集的纱线和纱管上的颜色转换成RGB特性比值。

9.一种采用权利要求1~7任一项所述的纱管尾纱残留量的检测系统的检测方法，其特征是包括以下步骤：

S1、将尾纱残留量检测传感装置（2）设置在纱卷（3）的附近，对纱卷（3）的外表面进行连续检测；

S2、尾纱残留量检测传感装置（2）对纱卷（3）的外表面颜色进行采样，采集的信号发送至尾纱残留量检测传感装置（2）的感应芯片（9），感应芯片（9）对采集的颜色值进行识别，并与取样数值进行比对；

S3、当采集的颜色值达到预设值，感应芯片（9）输出信号至单锭退解控制单元（1）；

S4、单锭退解控制单元（1）按照停机流程控制单锭停止运行。

10.根据权利要求8所述的纱管尾纱残留量的检测系统的检测方法，其特征是：

通过按钮设置对初始原纱和须保留尾纱量的标准纱卷进行取样确认，以根据工艺需求动态设定尾纱残留量的目标阈值，修改退解过程结束的判定条件；

尾纱残留量检测传感装置（2）采集的纱线和纱管上的颜色转换成RGB特性比值，通过RGB特性比值进行识别。

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