CN115369527B - 一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法 - Google Patents

Abstract

一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法，包括以下步骤：先启动直捻机，以使外纱围绕锭罐转动而形成气圈，然后对锭罐锭罐及其外部的气圈进行摄像以获得气圈的即时图像，再对即时图像进行处理以获得气圈的即时直径，然后将气圈的即时直径与锭罐的直径进行对比，再依据对比的结果对气圈的直径进行调节，从而获得不与锭罐相摩擦下的最小气圈直径，进而降低直捻机的能耗。本设计不仅专门性较强，准确度较佳，而且图像处理质量较高，能够精准降低直捻机能耗。

Description

一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法

技术领域

本发明涉及一种气圈检测技术，属于摄影测量领域，尤其涉及一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法。

背景技术

直捻机在完成纱线加捻并形成卷绕筒子时，设备的耗电组成包括锭子部件（一般为马达或电机）、卷装部件与传输部件等，而其中，最主要的能量消耗来自于实现加捻功能的锭子部件旋转所需的能量。

锭子部件旋转所需的能量主要包括锭子空转的功率与锭子带动纱线旋转形成气圈消耗的功率。其中，锭子空转的功率所占比率很小，因而，锭子部件消耗的功率主要是用于气圈旋转时克服空气阻力做的功，即锭子消耗的能量与气圈的形态有直接主要的关系。

就气圈的形成而言，其过程一般为：先使外纱筒上面的外纱从位于锭罐底部的储纱盘进入，再由储纱盘的出口被引出，然后在锭罐上方与从锭罐内引出的内纱汇合，以相互缠绕成并合线，随后，由锭子驱动储纱盘转动，以带动外纱进行旋转，开始阶段，外纱紧贴着锭罐的外壁转动，随着旋转速度的增加，外纱离开锭罐外壁并产生气圈，待旋转速度稳定后，外纱产生的气圈维持较稳定的形态。此时，若气圈的宽度过大，则锭子部件的消耗能量增加，增加了生产的能耗成本，而若气圈的宽度过小，则气圈会与锭罐的外壁发生摩擦，导致纱线质量降低甚至发生断纱。

因而，对气圈的宽度（或直径）进行检测非常具有意义，有利于降低生产成本，提升产品质量，但现有技术中缺乏专门的检测仪器，专门性较弱，导致很难获得较为准确的检测结果，难以有效的降低气圈的能耗，从而降低直捻机的能耗。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的专门性较弱、准确度较差、不能精准降低直捻机能耗的缺陷与问题，提供一种专门性较强、准确度较佳、能够精准降低直捻机能耗的对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法，包括以下步骤：先启动直捻机，以使外纱围绕锭罐转动而形成气圈，然后对锭罐锭罐及其外部的气圈进行摄像以获得气圈的即时图像，再对即时图像进行处理以获得气圈的即时直径，然后将气圈的即时直径与锭罐的直径进行对比，再依据对比的结果对气圈的直径进行调节，从而获得不与锭罐相摩擦下的最小气圈直径，进而降低直捻机的能耗。

所述对即时图像进行处理以获得气圈的即时直径是指：先对即时图像进行去噪处理，再对去噪处理后的图像进行边缘检测处理，然后对边缘检测处理后的图像进行特征提取，从而获得气圈的即时直径。

所述对边缘检测处理后的图像进行特征提取是指：先测出锭罐上两个固定的点，即锭罐左像素点、锭罐右像素点之间的实际距离，再测量边缘检测处理后的图像上同样两点之间的像素距离，该像素距离用像素个数来衡量，然后将实际距离、像素个数作比以得到像素单元值，再测量边缘检测处理后的图像上位于气圈直径两端的第一像素点、第二像素点之间的直径距离，该直径距离用像素个数来衡量，然后用之前获得的像素单元值进行换算，即可测出气圈气圈的即时直径。

所述气圈气圈的即时直径包括上锭罐气圈直径、最大气圈直径、下锭罐气圈直径。

所述直捻机包括锭罐及其上方设置的外纱筒，所述锭罐的底部设置有加捻盘，锭罐的内部设置有内纱筒，该内纱筒上缠绕的内纱从锭罐的罐顶口向上引出，所述外纱筒上缠绕的外纱通过加捻盘之后向上延伸，直至与罐顶口中引出的内纱相缠绕以得到并合线；所述外纱上位于加捻盘、罐顶口之间的部位在旋转的加捻盘带动下，绕锭罐的侧围持续转动，以形成气圈；

所述摄像由正对锭罐设置的摄像机完成，该摄像机的拍摄范围包括气圈与锭罐；

所述依据对比的结果对气圈气圈的直径进行调节包括：对加捻盘的转速进行调整。

所述直捻机还包括储纱盘，该储纱盘包括储纱外柱及其内部开设的储纱通腔，所述储纱外柱上近其顶端的部位上套设有加捻盘的底端，加捻盘的侧围向上延伸以形成加捻盘的上盘口，该上盘口与锭罐的底部相接触或低于锭罐的底部，且加捻盘的直径由下至上依次增大；所述储纱外柱的侧围上近其底端的部位上开设有出纱侧道，该出纱侧道的两端分别与外部环境、储纱通腔相通，且储纱外柱的顶端低于锭罐的底部设置。

所述锭罐的底部开设有罐底孔，该罐底孔的孔壁上嵌入连接有底轴承，该底轴承的顶部与弹簧的底端相连接，弹簧的顶端上延至锭罐的内部后与顶轴承的底部相连接，顶轴承、弹簧、底轴承的内部依次连接成进轴腔，该进轴腔与位于其下方的储纱通腔正对设置，且相互连通。

所述直捻机还包括竖纱板、侧竖纱管、横纱管与底竖纱管；所述锭罐的右侧设置有一块竖纱板，该竖纱板上近其前侧边的部位内贯穿而过有一根侧竖纱管，该侧竖纱管的顶端与外纱筒的出纱方向相连通，侧竖纱管的底端与横纱管的一端垂直连通，横纱管的另一端与底竖纱管的底端垂直连通，底竖纱管的顶端向上延伸进储纱通腔内；所述外纱筒、侧竖纱管的顶端、锭罐的顶端的高度依次减小；

所述依据对比的结果对气圈的直径进行调节包括：对流经侧竖纱管而过的外纱的速度、张力进行调整。

所述罐顶口的正上方设置有匀捻器，该匀捻器包括由下至上依次连接的匀捻底盘、匀捻中柱、匀捻顶柱，所述匀捻顶柱的内部开设有贯穿的顶柱孔，所述匀捻中柱的内部开设有与顶柱孔上下连通的中柱腔，匀捻中柱的侧围上开设有与中柱腔相通的前侧窗，匀捻中柱的底部的内部设置有一根斜线管，该斜线管的底端经匀捻中柱的底部后与匀捻底盘上开设的盘中线孔相连通，斜线管的顶端依次穿经中柱腔、前侧窗后延伸至匀捻器的外部，匀捻底盘上靠近斜线管的部位上开设有盘侧线孔；

所述中柱腔的内部设置有匀绕轴，该匀绕轴的内端与匀捻中柱的内壁相连接，匀绕轴的外端延伸至中柱腔内；

所述内纱依次穿经盘中线孔、斜线管之后与穿经盘侧线孔之后的外纱相缠绕以得到并合线，该并合线缠绕匀绕轴之后，经顶柱孔延伸至匀捻器的外部。

所述直捻机还包括调整平板与调整凸台，所述调整凸台的侧部设置有相互分隔的一号超喂辊、二号超喂辊、三号超喂辊，调整凸台的底部与调整平板的顶部相连接，调整平板的底部悬空在匀捻器的正上方，调整平板上开设有一个位于中柱腔工作下游的平台线孔，调整平板的前侧面与缓冲杆的内端相连接，缓冲杆的外端向远离调整凸台的方向延伸，缓冲杆的外端上设置有一个补偿杠，所述平台线孔位于缓冲杆、一号超喂辊之间；

所述并合线经顶柱孔延伸至匀捻器的外部之后，先穿经平台线孔，再绕一号超喂辊而过，然后在二号超喂辊、三号超喂辊的外侧围同时缠绕多圈之后，再绕补偿杠而过，最后延伸至加捻后纱筒上进行缠绕收集，且加捻后纱筒高于调整凸台设置；

所述依据对比的结果对气圈的直径进行调节包括：通过一号超喂辊、二号超喂辊、三号超喂辊、补偿杠对并合线的张力进行调整，以反作用于外纱。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法中，在应用时，先启动直捻机，以使外纱围绕锭罐转动而形成气圈，然后对锭罐锭罐及其外部的气圈进行摄像以获得气圈的即时图像，再对即时图像进行处理以获得气圈的即时直径，然后将气圈的即时直径与锭罐的直径进行对比，再依据对比的结果对气圈的直径进行调节，从而获得不与锭罐相摩擦下的最小气圈直径，进而降低直捻机的能耗，与现有技术相比，本发明的关注点在于气圈的能量消耗方面，同时，考虑到直接获得气圈直径的难度，为此，采取摄像测量的手段，以摄像获得的即时图片为依据，再进行图像处理以获得准确的气圈直径，从而为后续气圈直径、锭罐直径的对比提供依据，进而获得获得极限最小气圈值——既不会与锭罐的侧壁发生摩擦，有损纱线质量，又最大程度上缩小了气圈半径，降低了能耗，可见，整个工艺过程完全依据气圈的实际形态而来，对应性比较强，而且依据图像处理的方式来获得气圈即时半径或直径，准确度也比较高。因此，本发明不仅专门性较强，准确度较佳，而且能够精准降低直捻机能耗。

2、本发明一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法中，对即时图像进行处理以获得气圈的即时直径是指：先对即时图像进行去噪处理，再对去噪处理后的图像进行边缘检测处理，然后对边缘检测处理后的图像进行特征提取，从而获得气圈的即时直径，其中，对即时图像依次进行去噪处理（包括均值滤波器、中值滤波器、高斯滤波器中的任意一种或任意组合）、边缘检测处理（包括Sobel、Roberts、Prewitt、LOG、Canny算法中的任意一种或任意组合，尤其以Canny算法为最佳），能够提升图像的质量与清晰度，便于后续特征提取的顺利完成，获得准确的气圈即时直径，此外，还能对调节后的气圈进行再次检测，为下次气圈调节提供依据，调节、检测、调节、检测………，直至获得极限最小气圈值。因此，本发明的图像处理质量较高，对气圈检测的效果较好。

3、本发明一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法中，在形成并合线之前，外纱、内纱相互分隔，其中，外纱依次经外纱筒、侧竖纱管、加捻盘向上延伸，同时，内纱经内纱筒向上延伸，随后，外纱、内纱在匀捻器处相互缠绕以得到并合线，该并合线再依次经历多个超喂辊、补偿杠之后，延伸至加捻后纱筒上进行缠绕收集，该种对外纱、内纱的流经途径进行的限定，以及为配合该限定而将对应的各种零部件进行专门布局的设计，不仅能够实现外纱、内纱加捻的基本功能，而且能够赋予多方位、多角度的调节能力，既能调整加捻的效果，也能反作用于气圈，以调整气圈的大小。因此，本发明不仅加捻效果较好，而且对气圈的调节作用较强。

4、本发明一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法中，加捻后纱筒、调整凸台、调整平板、匀捻器、锭罐（及其外围的气圈）、加捻盘、底竖纱管由上至下依次设置，且近乎两两正对设置，同时，补偿杠在缓冲杆的作用下向外凸出，既远离匀捻器，又靠近摄像机，而一号超喂辊、二号超喂辊、三号超喂辊的外端都与竖纱板的内侧面正对设置，横纱管在调整平板上的投影位于缓冲杆、竖纱板之间，同时，摄像机与锭罐、补偿杠正对设置，该种零部件的布局设计，不仅能够实现基本的外纱、内纱的加捻，而且能够尽量的缩小占用空间，此外，还能赋予多方位、多角度的调节能力，既能调整加捻的效果，也能反作用于气圈，以调整气圈的大小，最后，便于摄像机对气圈的运行状态进行准确的拍摄，提升拍摄图像的质量，确保最终获得高质量的气圈图片。因此，本发明不仅加捻效果较好，而且对气圈的调节作用较强。

5、本发明一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法中，锭罐的底部开设有罐底孔，该罐底孔的孔壁上嵌入连接有底轴承，该底轴承的顶部与弹簧的底端相连接，弹簧的顶端上延至锭罐的内部后与顶轴承的底部相连接，应用时，外来的驱动轴（如电机轴）依次穿经储纱盘、加捻盘之后进入锭罐，并与底轴承、顶轴承相连接，驱动轴与储纱盘的内部固定连接，当驱动轴带动储纱盘、加捻盘一并转动时，并不会带动锭罐转动，即使出现误差，导致驱动轴经轴承带动了锭罐转动，对弹簧形成了拉扯，但是一旦误差消失，弹簧也会在回弹力的作用下复位，同时对轴承、锭罐的位置进行复位，确保整个加捻过程的顺利、持续进行。因此，本发明不仅可调性较强，而且运行过程流畅，稳定性较强。

6、本发明一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法中，还包括辅拍装置，该辅拍装置包括拍连杆、连杆滑块、顶窄滑板与底宽滑板，所述拍连杆的一端延伸至罐顶口的上方，拍连杆的另一端与滑块顶杆的顶端相铰连，滑块顶杆的底端与连杆滑块的顶部固定连接，连杆滑块的底部内开设有与顶窄滑板进行相对滑动的滑块内槽，所述顶窄滑板的底部与底宽滑板的顶部固定连接，底宽滑板的底部开设有滑板内槽，该滑板内槽与嵌入其内部的机滑座、灯滑座的顶部进行滑动配合，机滑座的底部经相机支架与摄像机的顶部相连接，灯滑座的底部经转动座与射灯的顶部相连接；所述射灯的数量为两个，分别位于摄像机的两侧，且每个射灯的照射范围都包括气圈与锭罐，应用时，可以根据需要将拍连杆的一端与直捻机的任何部位相连接，如锭罐的正上方或者锭罐的侧方，同时，还能根据拍摄需求，对拍摄位置进行多重调节，如对拍连杆、连杆滑块的连接角度进行调节，对连杆滑块、顶窄滑板的相对位置进行调节，对底宽滑板、摄像机、射灯的相对位置进行调节，多重调节相互结合，以取得最佳的拍摄质量，从而提升最终的检测效果。因此，本发明的可调性较强，拍摄质量较高。

附图说明

图1是本发明的操作流程图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是本发明中底宽滑板的仰视图。

图4是本发明拍摄获得的原始图像，以及对其进行去噪后的示意图。

图5是本发明对去噪后的拍摄图像进行边缘检测，以及特征提取时的示意图。

图6是本发明中竖纱板与锭罐的相对位置示意图。

图7是本发明中底竖纱管与锭罐的相对位置示意图。

图8是本发明中锭罐的内部结构示意图。

图9是本发明中加捻盘、储纱盘、锭罐的相对位置示意图。

图10是本发明中储纱盘的剖视图。

图11是本发明中储纱盘、加捻盘的俯视图。

图12是本发明中匀捻器、调整平板、锭罐的相对位置示意图。

图13是本发明中匀捻器的内部结构示意图。

图14是本发明中调整平板、调整凸台、加捻后纱筒的相对位置示意图。

图15是本发明中气圈的直径分布示意图。

图16是本发明中锭罐与内纱筒的相对位置示意图。

图17是本发明中摄像机的另一种设置方式的结构示意图。

图18是图17的另一个视角的结构示意图。

图中：外纱1、外纱筒10、竖纱板11、侧竖纱管12、横纱管13、底竖纱管14、内纱2、内纱筒20、并合线3、加捻后纱筒上30、锭罐4、罐顶口41、罐底孔42、底轴承43、弹簧44、顶轴承45、进轴腔46、插筒轴47、加捻盘5、上盘口51、储纱盘6、储纱外柱61、储纱通腔62、出纱侧道63、储纱内柱64、柱内腔641、连接沉槽65、槽连接孔651、储纱瓣块66、瓣块通槽661、匀捻器7、匀捻底盘71、盘中线孔711、盘侧线孔712、匀捻中柱72、中柱腔721、前侧窗722、斜线管723、匀捻顶柱73、顶柱孔731、匀绕轴74、调整平板8、调整凸台80、一号超喂辊801、二号超喂辊802、三号超喂辊803、平台线孔81、缓冲杆82、补偿杠83、平板连杆84、摄像机9、辅拍装置90、拍连杆901、连杆滑块902、滑块内槽903、滑块顶杆904、顶窄滑板905、底宽滑板906、滑板内槽907、相机支架91、机平台911、转动盘912、机滑座913、射灯92、转动座921、灯固定座922、灯滑座923、支架横梁93、支架竖梁931、支架前纵梁94、支架前斜梁941、支架后纵梁95、支架后斜梁951、支架底梁96、万向轮97、底梁槽98、气圈X。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1—图16，一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法，包括以下步骤：先启动直捻机，以使外纱1围绕锭罐4转动而形成气圈X，然后对锭罐锭罐4及其外部的气圈X进行摄像以获得气圈X的即时图像，再对即时图像进行处理以获得气圈X的即时直径，然后将气圈X的即时直径与锭罐4的直径进行对比，再依据对比的结果对气圈X的直径进行调节，从而获得不与锭罐4相摩擦下的最小气圈直径，进而降低直捻机的能耗。

所述对即时图像进行处理以获得气圈X的即时直径是指：先对即时图像进行去噪处理，再对去噪处理后的图像进行边缘检测处理，然后对边缘检测处理后的图像进行特征提取，从而获得气圈X的即时直径。

所述对边缘检测处理后的图像进行特征提取是指：先测出锭罐4上两个固定的点，即锭罐左像素点、锭罐右像素点之间的实际距离，再测量边缘检测处理后的图像上同样两点之间的像素距离，该像素距离用像素个数来衡量，然后将实际距离、像素个数作比以得到像素单元值，再测量边缘检测处理后的图像上位于气圈X直径两端的第一像素点、第二像素点之间的直径距离，该直径距离用像素个数来衡量，然后用之前获得的像素单元值进行换算，即可测出气圈气圈X的即时直径。

所述气圈气圈X的即时直径包括上锭罐气圈直径、最大气圈直径、下锭罐气圈直径。

所述直捻机包括锭罐4及其上方设置的外纱筒10，所述锭罐4的底部设置有加捻盘5，锭罐4的内部设置有内纱筒20，该内纱筒20上缠绕的内纱2从锭罐4的罐顶口41向上引出，所述外纱筒10上缠绕的外纱1通过加捻盘5之后向上延伸，直至与罐顶口41中引出的内纱2相缠绕以得到并合线3；所述外纱1上位于加捻盘5、罐顶口41之间的部位在旋转的加捻盘5带动下，绕锭罐4的侧围持续转动，以形成气圈X；

所述摄像由正对锭罐4设置的摄像机9完成，该摄像机9的拍摄范围包括气圈X与锭罐4；

所述依据对比的结果对气圈气圈X的直径进行调节包括：对加捻盘5的转速进行调整。

所述直捻机还包括储纱盘6，该储纱盘6包括储纱外柱61及其内部开设的储纱通腔62，所述储纱外柱61上近其顶端的部位上套设有加捻盘5的底端，加捻盘5的侧围向上延伸以形成加捻盘5的上盘口51，该上盘口51与锭罐4的底部相接触或低于锭罐4的底部，且加捻盘5的直径由下至上依次增大；所述储纱外柱61的侧围上近其底端的部位上开设有出纱侧道63，该出纱侧道63的两端分别与外部环境、储纱通腔62相通，且储纱外柱61的顶端低于锭罐4的底部设置。

所述锭罐4的底部开设有罐底孔42，该罐底孔42的孔壁上嵌入连接有底轴承43，该底轴承43的顶部与弹簧44的底端相连接，弹簧44的顶端上延至锭罐4的内部后与顶轴承45的底部相连接，顶轴承45、弹簧44、底轴承43的内部依次连接成进轴腔46，该进轴腔46与位于其下方的储纱通腔62正对设置，且相互连通。

所述直捻机还包括竖纱板11、侧竖纱管12、横纱管13与底竖纱管14；所述锭罐4的右侧设置有一块竖纱板11，该竖纱板11上近其前侧边的部位内贯穿而过有一根侧竖纱管12，该侧竖纱管12的顶端与外纱筒10的出纱方向相连通，侧竖纱管12的底端与横纱管13的一端垂直连通，横纱管13的另一端与底竖纱管14的底端垂直连通，底竖纱管14的顶端向上延伸进储纱通腔62内；所述外纱筒10、侧竖纱管12的顶端、锭罐4的顶端的高度依次减小；

所述依据对比的结果对气圈X的直径进行调节包括：对流经侧竖纱管12而过的外纱1的速度、张力进行调整。

所述罐顶口41的正上方设置有匀捻器7，该匀捻器7包括由下至上依次连接的匀捻底盘71、匀捻中柱72、匀捻顶柱73，所述匀捻顶柱73的内部开设有贯穿的顶柱孔731，所述匀捻中柱72的内部开设有与顶柱孔731上下连通的中柱腔721，匀捻中柱72的侧围上开设有与中柱腔721相通的前侧窗722，匀捻中柱72的底部的内部设置有一根斜线管723，该斜线管723的底端经匀捻中柱72的底部后与匀捻底盘71上开设的盘中线孔711相连通，斜线管723的顶端依次穿经中柱腔721、前侧窗722后延伸至匀捻器7的外部，匀捻底盘71上靠近斜线管723的部位上开设有盘侧线孔712；

所述中柱腔721的内部设置有匀绕轴74，该匀绕轴74的内端与匀捻中柱72的内壁相连接，匀绕轴74的外端延伸至中柱腔721内；

所述内纱2依次穿经盘中线孔711、斜线管723之后与穿经盘侧线孔712之后的外纱1相缠绕以得到并合线3，该并合线3缠绕匀绕轴74之后，经顶柱孔731延伸至匀捻器7的外部。

所述直捻机还包括调整平板8与调整凸台80，所述调整凸台80的侧部设置有相互分隔的一号超喂辊801、二号超喂辊802、三号超喂辊803，调整凸台80的底部与调整平板8的顶部相连接，调整平板8的底部悬空在匀捻器7的正上方，调整平板8上开设有一个位于中柱腔721工作下游的平台线孔81，调整平板8的前侧面与缓冲杆82的内端相连接，缓冲杆82的外端向远离调整凸台80的方向延伸，缓冲杆82的外端上设置有一个补偿杠83，所述平台线孔81位于缓冲杆82、一号超喂辊801之间；

所述并合线3经顶柱孔731延伸至匀捻器7的外部之后，先穿经平台线孔81，再绕一号超喂辊801而过，然后在二号超喂辊802、三号超喂辊803的外侧围同时缠绕多圈之后，再绕补偿杠83而过，最后延伸至加捻后纱筒30上进行缠绕收集，且加捻后纱筒30高于调整凸台80设置；

所述依据对比的结果对气圈X的直径进行调节包括：通过一号超喂辊801、二号超喂辊802、三号超喂辊803、补偿杠83对并合线3的张力进行调整，以反作用于外纱1。

本发明的原理说明如下：

本发明不仅适用于直捻机，还可适用于其它的工业丝捻线机。

本发明中的加捻盘5为必需，需要依赖它对外纱1进行转动、加捻，在此基础之上，可以增设储纱盘6，以将加捻盘5、储纱盘6视为一个整体，以实现对外纱1的加捻功能，即驱动外纱1转动。

本发明中在二号超喂辊802、三号超喂辊803的外侧围同时缠绕多圈是指：同时对二号超喂辊802、三号超喂辊803进行缠绕，一般缠绕4-6圈。

实施例1：

参见图1—图16，一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法，包括以下步骤：先启动直捻机，以使外纱1围绕锭罐4转动而形成气圈X，然后对锭罐锭罐4及其外部的气圈X进行摄像以获得气圈X的即时图像，再对即时图像进行处理以获得气圈X的即时直径（所述对即时图像进行处理以获得气圈X的即时直径是指：先对即时图像进行去噪处理，再对去噪处理后的图像进行边缘检测处理，然后对边缘检测处理后的图像进行特征提取（所述对边缘检测处理后的图像进行特征提取是指：先测出锭罐4上两个固定的点，即锭罐左像素点、锭罐右像素点之间的实际距离，再测量边缘检测处理后的图像上同样两点之间的像素距离，该像素距离用像素个数来衡量，然后将实际距离、像素个数作比以得到像素单元值，再测量边缘检测处理后的图像上位于气圈X直径两端的第一像素点、第二像素点之间的直径距离，该直径距离用像素个数来衡量，然后用之前获得的像素单元值进行换算，即可测出气圈气圈X的即时直径），从而获得气圈X的即时直径，然后将气圈X的即时直径与锭罐4的直径进行对比，再依据对比的结果对气圈X的直径进行调节，从而获得不与锭罐4相摩擦下的最小气圈直径，进而降低直捻机的能耗。

此外，“依据对比的结果对气圈X的直径进行调节，从而获得不与锭罐4相摩擦下的最小气圈直径”优选：先依据对比的结果对气圈X的直径进行调节，再对调节后的气圈X进行拍摄，然后经图像处理以获得新的气圈X的即时直径，再将新直径与锭罐4的直径进行对比，然后依据新的对比结果对气圈X的直径进行新的调节，依次循环，直至获得不与锭罐4相摩擦下的最小气圈直径。

实施例2：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述直捻机包括锭罐4及其上方设置的外纱筒10，所述锭罐4的底部设置有加捻盘5，锭罐4的内部设置有内纱筒20，该内纱筒20上缠绕的内纱2从锭罐4的罐顶口41向上引出，所述外纱筒10上缠绕的外纱1通过加捻盘5之后向上延伸，直至与罐顶口41中引出的内纱2相缠绕以得到并合线3；所述外纱1上位于加捻盘5、罐顶口41之间的部位在旋转的加捻盘5带动下，绕锭罐4的侧围持续转动，以形成气圈X；所述摄像由正对锭罐4设置的摄像机9完成，该摄像机9的拍摄范围包括气圈X与锭罐4。

应用时，所述依据对比的结果对气圈气圈X的直径进行调节包括：对加捻盘5的转速进行调整。

实施例3：

基本内容同实施例2，不同之处在于：

所述直捻机还包括储纱盘6，该储纱盘6包括储纱外柱61及其内部开设的储纱通腔62，所述储纱外柱61上近其顶端的部位上套设有加捻盘5的底端，加捻盘5的侧围向上延伸以形成加捻盘5的上盘口51，该上盘口51与锭罐4的底部相接触或低于锭罐4的底部，且加捻盘5的直径由下至上依次增大；所述储纱外柱61的侧围上近其底端的部位上开设有出纱侧道63，该出纱侧道63的两端分别与外部环境、储纱通腔62相通，且储纱外柱61的顶端低于锭罐4的底部设置。

实施例4：

基本内容同实施例2，不同之处在于：

所述锭罐4的底部开设有罐底孔42，该罐底孔42的孔壁上嵌入连接有底轴承43，该底轴承43的顶部与弹簧44的底端相连接，弹簧44的顶端上延至锭罐4的内部后与顶轴承45的底部相连接，顶轴承45、弹簧44、底轴承43的内部依次连接成进轴腔46，该进轴腔46与位于其下方的储纱通腔62正对设置，且相互连通。

实施例5：

基本内容同实施例4，不同之处在于：

所述储纱通腔62内设置有储纱内柱64，该储纱内柱64的外侧围与储纱外柱61的内侧壁相连接，储纱内柱64的中部开设有与储纱通腔62相通的柱内腔641，储纱内柱64的顶端低于储纱外柱61的顶端设置；所述储纱内柱64的顶部设置有至少两个连接沉槽65，该连接沉槽65的内部开设有槽连接孔651。所述储纱内柱64上位于相邻的两个连接沉槽65之间的部位为储纱瓣块66，该储纱瓣块66的内部开设有贯穿的瓣块通槽661。

实施例6：

基本内容同实施例2，不同之处在于：

所述直捻机还包括竖纱板11、侧竖纱管12、横纱管13与底竖纱管14；所述锭罐4的右侧设置有一块竖纱板11，该竖纱板11上近其前侧边的部位内贯穿而过有一根侧竖纱管12，该侧竖纱管12的顶端与外纱筒10的出纱方向相连通，侧竖纱管12的底端与横纱管13的一端垂直连通，横纱管13的另一端与底竖纱管14的底端垂直连通，底竖纱管14的顶端向上延伸进储纱通腔62内；所述外纱筒10、侧竖纱管12的顶端、锭罐4的顶端的高度依次减小；

所述依据对比的结果对气圈X的直径进行调节包括：对流经侧竖纱管12而过的外纱1的速度、张力进行调整。

实施例7：

基本内容同实施例2，不同之处在于：

所述直捻机还包括调整平板8与调整凸台80，所述调整凸台80的侧部设置有相互分隔的一号超喂辊801、二号超喂辊802、三号超喂辊803，调整凸台80的底部与调整平板8的顶部相连接，调整平板8的底部悬空在匀捻器7的正上方，调整平板8上开设有一个位于中柱腔721工作下游的平台线孔81，调整平板8的前侧面与缓冲杆82的内端相连接，缓冲杆82的外端向远离调整凸台80的方向延伸，缓冲杆82的外端上设置有一个补偿杠83，所述平台线孔81位于缓冲杆82、一号超喂辊801之间；所述并合线3经顶柱孔731延伸至匀捻器7的外部之后，先穿经平台线孔81，再绕一号超喂辊801而过，然后在二号超喂辊802、三号超喂辊803的外侧围同时缠绕多圈之后，再绕补偿杠83而过，最后延伸至加捻后纱筒30上进行缠绕收集，且加捻后纱筒30高于调整凸台80设置。

应用时，所述依据对比的结果对气圈X的直径进行调节包括：通过一号超喂辊801、二号超喂辊802、三号超喂辊803、补偿杠83对并合线3的张力进行调整，以反作用于外纱1。

实施例8：

基本内容同实施例2，不同之处在于：

所述摄像机9设置在辅拍装置90上，该辅拍装置90包括拍连杆901、连杆滑块902、顶窄滑板905与底宽滑板906，所述拍连杆901的一端延伸至罐顶口41的上方，拍连杆901的另一端与滑块顶杆904的顶端相铰连，滑块顶杆904的底端与连杆滑块902的顶部固定连接，连杆滑块902的底部内开设有与顶窄滑板905进行相对滑动的滑块内槽903，所述顶窄滑板905的底部与底宽滑板906的顶部固定连接，底宽滑板906的底部开设有滑板内槽907，该滑板内槽907与嵌入其内部的机滑座913、灯滑座923的顶部进行滑动配合，机滑座913的底部经相机支架91与摄像机9的顶部相连接，灯滑座923的底部经转动座921与射灯92的顶部相连接；所述射灯92的数量为两个，分别位于摄像机9的两侧，且每个射灯92的照射范围都包括气圈X与锭罐4。

优选所述拍连杆901的一端与平板连杆84的一端相铰连，平板连杆84的另一端与位于罐顶口41正上方的调整平板8的顶面相连接；或者，优选所述拍连杆901的一端与平板连杆84的一端相铰连，平板连杆84的另一端与位于罐顶口41侧方的竖纱板11相连接。

实施例9：

基本内容同实施例2，不同之处在于：

参见图17与图18，所述摄像机9的底部经相机支架91与机平台911的顶面相连接，机平台911的底面与转动盘912的顶面相连接，转动盘912的底面与支架横梁93的中部的顶面相连接，支架横梁93上位于转动盘912两侧的部位的顶面分别与一个灯固定座922的底部相连接，灯固定座922的顶部与转动座921的底端相连接，转动座921的顶端与射灯92的底部相连接，且每个射灯92的照射范围都包括气圈X与锭罐4。所述支架横梁93的两端的底面各通过一根支架竖梁931与支架前纵梁94、支架后纵梁95的内端的顶面对应连接，支架前纵梁94的内端的内侧面通过支架底梁96与支架后纵梁95的内端的内侧面相连接，支架前纵梁94的外端的顶面通过支架前斜梁941与支架横梁93的一端的外侧面相连接，支架后纵梁95的外端的顶面通过支架后斜梁951与支架横梁93的另一端的外侧面相连接；所述支架前纵梁94的两端的底部各与一个万向轮97相连接，支架后纵梁95的两端的底部各与一个万向轮97相连接；所述支架前纵梁94、支架底梁96、支架后纵梁95所围成的底梁槽98的开口与锭罐4正对设置。

应用时，通过摄像机9对高速转动的气圈X进行拍摄，以获得较高质量的图片，从而提升后续图像处理的质量，同时，射灯92的设置能够进一步提升拍摄的质量，此外，转动盘912能对摄像机9的拍摄角度进行调节，转动座921能对射灯92的照射角度进行调节，两两结合，扩大本设计的调节范围，从而最大程度上确保拍摄质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (6)

1.一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法，其特征在于所述降低直捻机能耗的方法包括以下步骤：

先启动直捻机，以使外纱（1）围绕锭罐（4）转动而形成气圈（X），然后对锭罐（4）及其外部的气圈（X）进行摄像以获得气圈（X）的即时图像，再对即时图像进行处理以获得气圈（X）的即时直径，然后将气圈（X）的即时直径与锭罐（4）的直径进行对比，再依据对比的结果对气圈（X）的直径进行调节，从而获得不与锭罐（4）相摩擦下的最小气圈直径，进而降低直捻机的能耗；

所述直捻机包括锭罐（4）及其上方设置的外纱筒（10），所述锭罐（4）的底部设置有加捻盘（5），锭罐（4）的内部设置有内纱筒（20），该内纱筒（20）上缠绕的内纱（2）从锭罐（4）的罐顶口（41）向上引出，所述外纱筒（10）上缠绕的外纱（1）通过加捻盘（5）之后向上延伸，直至与罐顶口（41）中引出的内纱（2）相缠绕以得到并合线（3）；所述外纱（1）上位于加捻盘（5）、罐顶口（41）之间的部位在旋转的加捻盘（5）带动下，绕锭罐（4）的侧围持续转动，以形成气圈（X）；

所述摄像由正对锭罐（4）设置的摄像机（9）完成，该摄像机（9）的拍摄范围包括气圈（X）与锭罐（4）；

所述依据对比的结果对气圈（X）的直径进行调节包括：对加捻盘（5）的转速进行调整；

所述直捻机还包括储纱盘（6），该储纱盘（6）包括储纱外柱（61）及其内部开设的储纱通腔（62），所述储纱外柱（61）上近其顶端的部位上套设有加捻盘（5）的底端，加捻盘（5）的侧围向上延伸以形成加捻盘（5）的上盘口（51），该上盘口（51）与锭罐（4）的底部相接触或低于锭罐（4）的底部，且加捻盘（5）的直径由下至上依次增大；所述储纱外柱（61）的侧围上近其底端的部位上开设有出纱侧道（63），该出纱侧道（63）的两端分别与外部环境、储纱通腔（62）相通，且储纱外柱（61）的顶端低于锭罐（4）的底部设置；

所述锭罐（4）的底部开设有罐底孔（42），该罐底孔（42）的孔壁上嵌入连接有底轴承（43），该底轴承（43）的顶部与弹簧（44）的底端相连接，弹簧（44）的顶端上延至锭罐（4）的内部后与顶轴承（45）的底部相连接，顶轴承（45）、弹簧（44）、底轴承（43）的内部依次连接成进轴腔（46），该进轴腔（46）与位于其下方的储纱通腔（62）正对设置，且相互连通；

所述罐顶口（41）的正上方设置有匀捻器（7），该匀捻器（7）包括由下至上依次连接的匀捻底盘（71）、匀捻中柱（72）、匀捻顶柱（73），所述匀捻顶柱（73）的内部开设有贯穿的顶柱孔（731），所述匀捻中柱（72）的内部开设有与顶柱孔（731）上下连通的中柱腔（721），匀捻中柱（72）的侧围上开设有与中柱腔（721）相通的前侧窗（722），匀捻中柱（72）的底部的内部设置有一根斜线管（723），该斜线管（723）的底端经匀捻中柱（72）的底部后与匀捻底盘（71）上开设的盘中线孔（711）相连通，斜线管（723）的顶端依次穿经中柱腔（721）、前侧窗（722）后延伸至匀捻器（7）的外部，匀捻底盘（71）上靠近斜线管（723）的部位上开设有盘侧线孔（712）；

所述中柱腔（721）的内部设置有匀绕轴（74），该匀绕轴（74）的内端与匀捻中柱（72）的内壁相连接，匀绕轴（74）的外端延伸至中柱腔（721）内；

所述内纱（2）依次穿经盘中线孔（711）、斜线管（723）之后与穿经盘侧线孔（712）之后的外纱（1）相缠绕以得到并合线（3），该并合线（3）缠绕匀绕轴（74）之后，经顶柱孔（731）延伸至匀捻器（7）的外部。

2.根据权利要求1所述的一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法，其特征在于：所述对即时图像进行处理以获得气圈（X）的即时直径是指：先对即时图像进行去噪处理，再对去噪处理后的图像进行边缘检测处理，然后对边缘检测处理后的图像进行特征提取，从而获得气圈（X）的即时直径。

3.根据权利要求2所述的一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法，其特征在于：所述对边缘检测处理后的图像进行特征提取是指：先测出锭罐（4）上两个固定的点，即锭罐左像素点、锭罐右像素点之间的实际距离，再测量边缘检测处理后的图像上同样两点之间的像素距离，该像素距离用像素个数来衡量，然后将实际距离、像素个数作比以得到像素单元值，再测量边缘检测处理后的图像上位于气圈（X）直径两端的第一像素点、第二像素点之间的直径距离，该直径距离用像素个数来衡量，然后用之前获得的像素单元值进行换算，即可测出气圈（X）的即时直径。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法，其特征在于：所述气圈（X）的即时直径包括上锭罐气圈直径、最大气圈直径、下锭罐气圈直径。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法，其特征在于：所述直捻机还包括竖纱板（11）、侧竖纱管（12）、横纱管（13）与底竖纱管（14）；所述锭罐（4）的右侧设置有一块竖纱板（11），该竖纱板（11）上近其前侧边的部位内贯穿而过有一根侧竖纱管（12），该侧竖纱管（12）的顶端与外纱筒（10）的出纱方向相连通，侧竖纱管（12）的底端与横纱管（13）的一端垂直连通，横纱管（13）的另一端与底竖纱管（14）的底端垂直连通，底竖纱管（14）的顶端向上延伸进储纱通腔（62）内；所述外纱筒（10）、侧竖纱管（12）的顶端、锭罐（4）的顶端的高度依次减小；

所述依据对比的结果对气圈（X）的直径进行调节包括：对流经侧竖纱管（12）而过的外纱（1）的速度、张力进行调整。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种对气圈进行拍摄检测以降低直捻机能耗的方法，其特征在于：所述直捻机还包括调整平板（8）与调整凸台（80），所述调整凸台（80）的侧部设置有相互分隔的一号超喂辊（801）、二号超喂辊（802）、三号超喂辊（803），调整凸台（80）的底部与调整平板（8）的顶部相连接，调整平板（8）的底部悬空在匀捻器（7）的正上方，调整平板（8）上开设有一个位于中柱腔（721）工作下游的平台线孔（81），调整平板（8）的前侧面与缓冲杆（82）的内端相连接，缓冲杆（82）的外端向远离调整凸台（80）的方向延伸，缓冲杆（82）的外端上设置有一个补偿杠（83），所述平台线孔（81）位于缓冲杆（82）、一号超喂辊（801）之间；

所述并合线（3）经顶柱孔（731）延伸至匀捻器（7）的外部之后，先穿经平台线孔（81），再绕一号超喂辊（801）而过，然后在二号超喂辊（802）、三号超喂辊（803）的外侧围同时缠绕多圈之后，再绕补偿杠（83）而过，最后延伸至加捻后纱筒（30）上进行缠绕收集，且加捻后纱筒30高于调整凸台（80）设置；

所述依据对比的结果对气圈（X）的直径进行调节包括：通过一号超喂辊（801）、二号超喂辊（802）、三号超喂辊（803）、补偿杠（83）对并合线（3）的张力进行调整，以反作用于外纱（1）。

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