CN117449000A - 一种细纱机纱线质量检测装置及检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纱线质量检测技术领域，尤其为一种细纱机纱线质量检测装置及检测系统，包括多元数据采集端，多元数据采集端包括牵引力采集和节点图像采集，还包括质量检测平台和智能学习平台。本发明通过设置多元数据采集端对细纱机纱线的牵引力和纱线图片进行采集，能够得到纱线在出线时的牵引力和在该牵引力下纱线的直径和颜色，通过设置质量检测平台，可对纱线的直径和颜色进行处理和分析，实现对纱线在不同牵引力下的质量检测，且检测数据全面，通过设置智能学习平台，可根据多元数据采集端实时采集的纱线数据进行处理分析，对不同牵引力下纱线的标准参数进行修正，实现自我学习和优化，有利于提高质量检测平台对纱线质量检测的精确性。

Description

一种细纱机纱线质量检测装置及检测系统

技术领域

本发明涉及纱线质量检测技术领域，具体为一种细纱机纱线质量检测装置及检测系统。

背景技术

细纱机是一种在纺纱过程中把半制品粗纱或条子经牵伸、加拈、卷绕成细纱管纱的纺纱机器，是纺纱的主要机器，细纱的产量、质量是纺纱工艺各道工序优劣的综合反映。

正对细纱机纱线的质检，直径的检测为重中之重，现有的检测纱线直径的方式常用光电式，IQPLUS测量头传感器原理是光电式检测手段比较常见的一种，IQPUS直接测量投影在CMOS直线传感器上的纱线阴影的宽度。光源发出的光经过光学调整，因而投射在传感器上的光线强度在传感器的整个有效范围内都将是相同的。光线接收器是一个CMOS直线传感器，该半导体元件包含众多称为像素的微型光敏接收点。这些像素排列成一直线，纱线移动的方向正与该直线垂直。这样纱线的阴影就投射到了激活的传感列上。被阴景覆盖的像素区域的长度就等于当时位于像素列正上方的纱线直径。接着为了估计纱线的直径，只需要分出被遮蔽的像素和发亮的像素，然后将该信息转换为脉冲数据输出以备以后使用。

上述检测手段检测数值精确，但是，纱线在不同牵引力作用下的直径是不一样的，在检测过程中容易出现误差，影响最终的检测结果，如果将细纱机上全部纱线同时进行检测，现有的检测手段无法根据不同的牵引力实现对纱线直径的自适应检测，因此，正对上述问题提出一种细纱机纱线质量检测装置及检测系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种细纱机纱线质量检测装置及检测系统,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种细纱机纱线质量检测系统，包括：

多元数据采集端，多元数据采集端包括牵引力采集和节点图像采集；牵引力采集对多根不同牵引力作用下的纱线进行检测，得到多根纱线在出线时对应的牵引力数据；节点图像采集对通过图像采集相机的每根纱线同时进行间歇性采集，得到多组单一纱线在出砂过程中以时间为轴线采集的多张节点图像；

质量检测平台：质量检测平台包括图像信息分析、检测数据整合、纱线质量分析、纱线质量判定、警报信息生成发送和生成质检数据报表；图像信息分析按照时间顺序接收每根纱线的多张节点图像，并对每张节点图像进行数据分析，分别提取节点图像中纱线的颜色信息和纱线形状节点图像，根据纱线形状节点图像进行纱线直径提取，得到纱线的颜色信息和直径信息；检测数据整合接收纱线的颜色信息和直径信息，并根据牵引力数据对每根纱线进行一级编号，同时对每根纱线采集的多张纱线节点图像以时间为轴线进行二级编号，并将完成一级编号和二级编号的纱线节点图像进行颜色信息和直径信息标记，后将同一纱线上的多张完成标记的纱线节点图像按照时间轴线依序整合，得到汇集了同一纱线上全部完成标记的节点图像的检测数据汇总图；纱线质量分析接收全部纱线的检测数据汇总图后，将每根纱线的检测数据汇总图与云端数据库中保存的标准参数进行比对，并对每根纱线上与标准参数不符的节点图像进行误差标记；纱线质量判定接收完成误差标记的检测数据汇总图后，进行纱线质量判断，并对纱线进行判断结果标定；

智能学习平台：智能学习平台包括同步多元数据、多元数据整理分析、多元数据清洗和构建对比数据；同步多元数据接收检测数据完成一级编号、二级编号、颜色信息和直径信息标记的纱线节点图像；多元数据整理分析与同步多元数据进行数据对接后，将一级编号相同的纱线节点图像进行汇总，得到以一级编号为数据集群的多个数据包；多元数据清洗接收全部数据包后，以数据包为单位，提取数据包中全部纱线节点图像的颜色信息和直径信息进行汇总统计，将出现概率最高的颜色信息和直径信息进行提取，得到该数据包的大概率颜色信息和大概率直径信息，并将大概率颜色信息和大概率直径信息标记在对应数据包上；构建对比数据同步标记了大概率颜色信息和大概率直径信息的数据包后，将该数据包对应的一级编号、大概率颜色信息和大概率直径信息进行提取，以大概率颜色信息和大概率直径信息进行提取为标准的颜色信息和直径信息，制作一级编号对应的标准的颜色信息和直径信息，统计全部数据包标准的颜色信息和直径信息后制成标准数据，同步到云端数据库；

云端数据库：云端数据库分别与智能学习平台和质量检测平台建立通讯连接。

优选的，检测数据整合中的一级编号按照牵引力数据进行，受牵引力作用相同的纱线编号相同，且编号顺序由低到高从英文字母“A”开始往下依次进行，每个字母表示一个确定的牵引力数值。

优选的，检测数据整合中的二级编号以纱线排布顺序进行，被检测的第一根纱线标记为阿拉伯数字“1”，后续纱线以此类推。

优选的，误差标记具体操作为：将每个检测数据汇总图中全部的节点图像与云端数据库中保存的标准参数进行数据比对，数据比对具体包括颜色比对和相同牵引力下的纱线直径比对，记录存在误差的节点图像的数量，计算每个检测数据汇总图中存在误差的节点图像的占比，当误差的节点图像占比超过2%，则对应检测数据汇总图的纱线被判定为不合格产品，进行不合格标定；当检测数据汇总图中误差的节点图像占比不超过2%，则进行合格标定。

优选的，警报信息生成发送接收来自纱线质量判定的被标定不合格的纱线信息后，将纱线信息以及被标定不合格的原因进行汇总，生成警报信息，并将警报信息同步发送至生产车间端。

优选的，生成质检数据报表接收完成判断结果标定的检测数据汇总图，按照一级编号的顺序进行汇总，统计出一级编号中各编号的良品率，生成完成统计的质检数据报表，同时发送至生产车间端和云端数据库。

细纱机纱线质量检测装置，包括：

固定设置在细纱机纱线出口位置的检测盒，检测盒的顶部面板和底部面板上分别设置有上通孔和下通孔，且检测盒的前后两侧内壁上分别于上通孔下方及下通孔上方位置成对设置上挤压轮和下挤压轮；

安装台，安装台固定设置在检测盒左侧内壁的中心位置，且安装台右端向右延伸，安装台右端对应丝线通过位置设置有安装孔，且安装孔的左侧内壁上固定设置有压力传感器，压力传感器右侧的承压面上固定设置有安装架，且安装架上转动设置有供丝线缠绕的导纱轮；

安装台的底部面板与下挤压轮至导纱轮之间的连接线平行；

检测机构，检测机构包括固定设置在安装台底部面板上的检测架，检测架包括主板和主板两侧设置的截面呈喇叭状的侧板，侧板的内壁上设置有补光灯，且补光灯的照射角度正对丝线，主板中部位置设置有图像采集相机；

图像采集相机的镜头正对纱线，且图像采集相机的镜头前侧设置有放大镜。

优选的，侧板内侧于主板与补光灯位置设置有滑槽，滑槽之间滑动设置有滑动安装架，滑动安装架上设置有数个安装槽，放大镜固定安装在滑动安装架的安装槽内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置多元数据采集端对细纱机纱线的牵引力和纱线图片进行采集，能够得到纱线在出线时的牵引力和在该牵引力下纱线的直径和颜色，通过设置质量检测平台，可对纱线的直径和颜色进行处理和分析，实现对纱线在不同牵引力下的质量检测，且检测数据全面；

2、通过设置智能学习平台，可根据多元数据采集端实时采集的纱线数据进行处理分析，对不同牵引力下纱线的标准参数进行修正，实现自我学习和优化，有利于提高质量检测平台对纱线质量检测的精确性；

3、通过使用检测盒作为多元数据采集端，该检测盒通过压力传感器作为牵引力的检测元件，可采集纱线承受的牵引力，设置的图像采集相机配合放大镜的使用，可对放大后的纱线进行图像采集，提高纱线检测的精确性，且检测盒改装方便，对细纱机的改装幅度小，适用于市面上大部分细纱机。

附图说明

图1为本发明一种细纱机纱线质量检测系统结构示意图；

图2为本发明一种细纱机纱线质量检测装置结构示意图；

图3为本发明中检测架结构示意图；

图4为本发明中检测架横截面结构示意图；

图5为本发明图2中A区域结构示意图。

图中：1、检测盒；11、上通孔；12、上挤压轮；13、下通孔；14、下挤压轮；2、安装台；21、安装孔；22、安装架；23、压力传感器；24、导纱轮；3、检测架；31、补光灯；32、滑槽；33、滑动安装架；331、放大镜；34、图像采集相机；35、纱线。

具体实施方式

下为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、 “第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中， “多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例

请参阅图1，本实施例提供一种技术方案：

一种细纱机纱线质量检测系统，包括：

多元数据采集端，多元数据采集端包括牵引力采集和节点图像采集；牵引力采集对多根不同牵引力作用下的纱线进行检测，得到多根纱线在出线时对应的牵引力数据；节点图像采集对通过图像采集相机的每根纱线同时进行间歇性采集，得到多组单一纱线在出砂过程中以时间为轴线采集的多张节点图像；

具体的，牵引力数据中牵引力的大小直接影响纱线直径的采集，正对不同牵引力对纱线的直径进行采集，有助于全面精确的检测纱线的直径数据；

进一步，在不同牵引力作用下对纱线进行图像采集，采集频率控制在1s-5s/次；

质量检测平台：质量检测平台包括图像信息分析、检测数据整合、纱线质量分析、纱线质量判定、警报信息生成发送和生成质检数据报表；

图像信息分析按照时间顺序接收每根纱线的多张节点图像，并对每张节点图像进行数据分析，分别提取节点图像中纱线的颜色信息和纱线形状节点图像，根据纱线形状节点图像进行纱线直径提取，得到纱线的颜色信息和直径信息；

检测数据整合接收纱线的颜色信息和直径信息，并根据牵引力数据对每根纱线进行一级编号，同时对每根纱线采集的多张纱线节点图像以时间为轴线进行二级编号，并将完成一级编号和二级编号的纱线节点图像进行颜色信息和直径信息标记，后将同一纱线上的多张完成标记的纱线节点图像按照时间轴线依序整合，得到汇集了同一纱线上全部完成标记的节点图像的检测数据汇总图；

具体的，一级编号按照牵引力数据进行，受牵引力作用相同的纱线编号相同，且编号顺序由低到高从英文字母“A”开始往下依次进行，每个字母表示一个确定的牵引力数值，二级编号以纱线排布顺序进行，被检测的第一根纱线标记为阿拉伯数字“1”，后续纱线以此类推；

纱线质量分析接收全部纱线的检测数据汇总图后，将每根纱线的检测数据汇总图与云端数据库中保存的标准参数进行比对，并对每根纱线上与标准参数不符的节点图像进行误差标记；

具体的，误差标记具体操作为：将每个检测数据汇总图中全部的节点图像与云端数据库中保存的标准参数进行数据比对，数据比对具体包括颜色比对和相同牵引力下的纱线直径比对，记录存在误差的节点图像的数量，计算每个检测数据汇总图中存在误差的节点图像的占比，当误差的节点图像占比超过2%，则对应检测数据汇总图的纱线被判定为不合格产品，进行不合格标定；当检测数据汇总图中误差的节点图像占比不超过2%，则进行合格标定；

纱线质量判定接收完成误差标记的检测数据汇总图后，进行纱线质量判断，并对纱线进行判断结果标定；

警报信息生成发送接收来自纱线质量判定的被标定不合格的纱线信息后，将纱线信息以及被标定不合格的原因进行汇总，生成警报信息，并将警报信息同步发送至生产车间端；

生成质检数据报表接收完成判断结果标定的检测数据汇总图，按照一级编号的顺序进行汇总，统计出一级编号中各编号的良品率，生成完成统计的质检数据报表，同时发送至生产车间端和云端数据库；

智能学习平台：智能学习平台包括同步多元数据、多元数据整理分析、多元数据清洗和构建对比数据；

同步多元数据接收检测数据完成一级编号、二级编号、颜色信息和直径信息标记的纱线节点图像；

多元数据整理分析与同步多元数据进行数据对接后，将一级编号相同的纱线节点图像进行汇总，得到以一级编号为数据集群的多个数据包；

多元数据清洗接收全部数据包后，以数据包为单位，提取数据包中全部纱线节点图像的颜色信息和直径信息进行汇总统计，将出现概率最高的颜色信息和直径信息进行提取，得到该数据包的大概率颜色信息和大概率直径信息，并将大概率颜色信息和大概率直径信息标记在对应数据包上；

构建对比数据同步标记了大概率颜色信息和大概率直径信息的数据包后，将该数据包对应的一级编号、大概率颜色信息和大概率直径信息进行提取，以大概率颜色信息和大概率直径信息进行提取为标准的颜色信息和直径信息，制作一级编号对应的标准的颜色信息和直径信息，统计全部数据包标准的颜色信息和直径信息后制成标准数据，同步到云端数据库；

云端数据库：云端数据库分别与智能学习平台和质量检测平台建立通讯连接，云端数据库保存纱线在不同牵引力下的标准直径信息和标准颜色信息；

进一步，云端数据库还包括分析模块，分析模块正对同批次纱线在不同牵引力下的直径变化绘制x.y轴坐标系，记录纱线在不同牵引力下直径的变化，还可与纱线的线密度、旦数、公制支数、英制支数等检测仪器建立通讯连接，实现对纱线多维度质量的采集保存，便于对纱线的质量进行监管。

请参阅图2-图5，为了实现对纱线牵引力和图像的采集，设计细纱机纱线质量检测装置，包括：

固定设置在细纱机纱线出口位置的检测盒1，检测盒1的顶部面板和底部面板上分别设置有上通孔11和下通孔13，且检测盒1的前后两侧内壁上分别于上通孔11下方及下通孔13上方位置成对设置上挤压轮12和下挤压轮14；

安装台2，安装台2固定设置在检测盒1左侧内壁的中心位置，且安装台2右端向右延伸，安装台2右端对应丝线通过位置设置有安装孔21，且安装孔21的左侧内壁上固定设置有压力传感器23，压力传感器23右侧的承压面上固定设置有安装架22，且安装架22上转动设置有供丝线缠绕的导纱轮24；

安装台2的底部面板与下挤压轮14至导纱轮24之间的连接线平行；

检测机构，检测机构包括固定设置在安装台2底部面板上的检测架3，检测架3包括主板和主板两侧设置的截面呈喇叭状的侧板，侧板的内壁上设置有补光灯31，且补光灯31的照射角度正对丝线，主板中部位置设置有图像采集相机34；

图像采集相机34的镜头正对纱线，且图像采集相机34的镜头前侧设置有放大镜331。

为了实现对纱线不同倍数的放大，侧板内侧于主板与补光灯31位置设置有滑槽，滑槽之间滑动设置有滑动安装架33，滑动安装架33上设置有数个安装槽，放大镜331固定安装在滑动安装架33的安装槽内；

其中，放大镜331的倍数可根据需求设置调整，同一滑动安装架33上可设置不同倍数的放大镜331，滑动安装架33通过螺丝等工具与滑槽固定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种细纱机纱线质量检测系统，其特征在于：包括：

多元数据采集端，所述多元数据采集端包括牵引力采集和节点图像采集；所述牵引力采集对多根不同牵引力作用下的纱线进行检测，得到多根纱线在出线时对应的牵引力数据；所述节点图像采集对通过图像采集相机的每根纱线同时进行间歇性采集，得到多组单一纱线在出砂过程中以时间为轴线采集的多张节点图像；

质量检测平台：所述质量检测平台包括图像信息分析、检测数据整合、纱线质量分析、纱线质量判定、警报信息生成发送和生成质检数据报表；所述图像信息分析按照时间顺序接收每根纱线的多张节点图像，并对每张节点图像进行数据分析，分别提取节点图像中纱线的颜色信息和纱线形状节点图像，根据纱线形状节点图像进行纱线直径提取，得到纱线的颜色信息和直径信息；检测数据整合接收纱线的颜色信息和直径信息，并根据牵引力数据对每根纱线进行一级编号，同时对每根纱线采集的多张纱线节点图像以时间为轴线进行二级编号，并将完成一级编号和二级编号的纱线节点图像进行颜色信息和直径信息标记，后将同一纱线上的多张完成标记的纱线节点图像按照时间轴线依序整合，得到汇集了同一纱线上全部完成标记的节点图像的检测数据汇总图；所述纱线质量分析接收全部纱线的检测数据汇总图后，将每根纱线的检测数据汇总图与云端数据库中保存的标准参数进行比对，并对每根纱线上与标准参数不符的节点图像进行误差标记；所述纱线质量判定接收完成误差标记的检测数据汇总图后，进行纱线质量判断，并对纱线进行判断结果标定；

智能学习平台：所述智能学习平台包括同步多元数据、多元数据整理分析、多元数据清洗和构建对比数据；所述同步多元数据接收检测数据完成一级编号、二级编号、颜色信息和直径信息标记的纱线节点图像；所述多元数据整理分析与同步多元数据进行数据对接后，将一级编号相同的纱线节点图像进行汇总，得到以一级编号为数据集群的多个数据包；所述多元数据清洗接收全部数据包后，以数据包为单位，提取数据包中全部纱线节点图像的颜色信息和直径信息进行汇总统计，将出现概率最高的颜色信息和直径信息进行提取，得到该数据包的大概率颜色信息和大概率直径信息，并将大概率颜色信息和大概率直径信息标记在对应数据包上；所述构建对比数据同步标记了大概率颜色信息和大概率直径信息的数据包后，将该数据包对应的一级编号、大概率颜色信息和大概率直径信息进行提取，以大概率颜色信息和大概率直径信息进行提取为标准的颜色信息和直径信息，制作一级编号对应的标准的颜色信息和直径信息，统计全部数据包标准的颜色信息和直径信息后制成标准数据，同步到云端数据库；

云端数据库：所述云端数据库分别与智能学习平台和质量检测平台建立通讯连接。

2.根据权利要求1所述的细纱机纱线质量检测系统，其特征在于：所述检测数据整合中的一级编号按照牵引力数据进行，受牵引力作用相同的纱线编号相同，且编号顺序由低到高从英文字母“A”开始往下依次进行，每个字母表示一个确定的牵引力数值。

3.根据权利要求1所述的细纱机纱线质量检测系统，其特征在于：所述检测数据整合中的二级编号以纱线排布顺序进行，被检测的第一根纱线标记为阿拉伯数字“1”，后续纱线以此类推。

4.根据权利要求1所述的细纱机纱线质量检测系统，其特征在于：所述误差标记具体操作为：将每个检测数据汇总图中全部的节点图像与云端数据库中保存的标准参数进行数据比对，数据比对具体包括颜色比对和相同牵引力下的纱线直径比对，记录存在误差的节点图像的数量，计算每个检测数据汇总图中存在误差的节点图像的占比，当误差的节点图像占比超过2%，则对应检测数据汇总图的纱线被判定为不合格产品，进行不合格标定；当检测数据汇总图中误差的节点图像占比不超过2%，则进行合格标定。

5.根据权利要求1所述的细纱机纱线质量检测系统，其特征在于：所述警报信息生成发送接收来自纱线质量判定的被标定不合格的纱线信息后，将纱线信息以及被标定不合格的原因进行汇总，生成警报信息，并将警报信息同步发送至生产车间端。

6.根据权利要求1所述的细纱机纱线质量检测系统，其特征在于：所述生成质检数据报表接收完成判断结果标定的检测数据汇总图，按照一级编号的顺序进行汇总，统计出一级编号中各编号的良品率，生成完成统计的质检数据报表，同时发送至生产车间端和云端数据库。

7.一种用于权利要求1-6任一项细纱机纱线质量检测系统的细纱机纱线质量检测装置，其特征在于：包括：

固定设置在细纱机纱线出口位置的检测盒（1），所述检测盒（1）的顶部面板和底部面板上分别设置有上通孔（11）和下通孔（13），且检测盒（1）的前后两侧内壁上分别于上通孔（11）下方及下通孔（13）上方位置成对设置上挤压轮（12）和下挤压轮（14）；

安装台（2），所述安装台（2）固定设置在检测盒（1）左侧内壁的中心位置，且安装台（2）右端向右延伸，所述安装台（2）右端对应丝线通过位置设置有安装孔（21），且安装孔（21）的左侧内壁上固定设置有压力传感器（23），所述压力传感器（23）右侧的承压面上固定设置有安装架（22），且安装架（22）上转动设置有供丝线缠绕的导纱轮（24）；

所述安装台（2）的底部面板与下挤压轮（14）至导纱轮（24）之间的连接线平行；

检测机构，所述检测机构包括固定设置在安装台（2）底部面板上的检测架（3），所述检测架（3）包括主板和主板两侧设置的截面呈喇叭状的侧板，所述侧板的内壁上设置有补光灯（31），且补光灯（31）的照射角度正对丝线，所述主板中部位置设置有图像采集相机（34）；

所述图像采集相机（34）的镜头正对纱线，且图像采集相机（34）的镜头前侧设置有放大镜（331）。

8.根据权利要求7所述的细纱机纱线质量检测装置，其特征在于：所述侧板内侧于主板与补光灯（31）位置设置有滑槽，所述滑槽之间滑动设置有滑动安装架（33），所述滑动安装架（33）上设置有数个安装槽，所述放大镜（331）固定安装在滑动安装架（33）的安装槽内。