本發(fā)明涉及電子導(dǎo)紗裝置故障檢測，具體的，涉及一種電子導(dǎo)紗裝置纏繞故障檢測方法。

背景技術(shù)：

1、紗筒(又稱落紗)是織前準(zhǔn)備工程的第一道工序。紗筒工序的任務(wù)首先是在于將管紗(或絞紗)連接起來，絡(luò)成容量較大的筒子，供整經(jīng)、搖紗、捻線、卷緯、染色用，還可作無梭織機(jī)的緯紗筒子和針織用筒子，其中，在導(dǎo)紗過程中，有極低的概率出現(xiàn)纏繞故障，即纏繞紗線時(shí)，紗線并沒有纏繞到紗筒上，而是纏繞到了用于將卷繞電機(jī)與紗筒連接的連接桿處，這種情況下卷繞電機(jī)極易卡死造成整個(gè)電子導(dǎo)紗裝置的故障，目前對(duì)該故障的檢測方式為在每個(gè)錠位的連接桿上安裝一個(gè)檢測傳感器，用于檢測紗線是否纏繞到了連接桿上，但是該方案每個(gè)錠位都需要增加一個(gè)檢測傳感器，而一臺(tái)電子導(dǎo)紗裝置上設(shè)有大量的錠位，每個(gè)錠位上都安裝檢測傳感器價(jià)格昂貴，成本過高。

2、中國專利，公開號(hào)：cn110004573a，公開日：2019年7月12日，公開了一種基于振動(dòng)數(shù)據(jù)的紗線故障檢測方法及裝置，該方法包括，使待檢測紗線在運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)由彈性體；利用彈性體的振動(dòng)數(shù)據(jù)確定待檢測紗線的故障狀態(tài)：首先采集訓(xùn)練振動(dòng)數(shù)據(jù)，利用滑動(dòng)窗口方式對(duì)其分組，對(duì)每個(gè)分組提取訓(xùn)練特征向量，利用帶有故障狀態(tài)標(biāo)簽的訓(xùn)練特征向量構(gòu)成的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)分類器；然后利用檢測振動(dòng)數(shù)據(jù)和訓(xùn)練后的機(jī)器學(xué)習(xí)分類器確定待檢測紗線的故障狀態(tài)，但是其故障檢測所用的傳感器較多，無法根據(jù)電子導(dǎo)紗裝置本身自帶的傳感器進(jìn)行故障檢測，檢測成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有電子導(dǎo)紗裝置纏繞故障檢測需要額外安裝檢測裝置導(dǎo)致的故障檢測成本較高的問題，提出了一種電子導(dǎo)紗裝置纏繞故障檢測方法，通過對(duì)生產(chǎn)需求進(jìn)行分析，得到卷繞電機(jī)的卷繞速度，基于卷繞速度和導(dǎo)紗電機(jī)的導(dǎo)紗速度計(jì)算出紗筒筒徑，通過對(duì)紗筒筒徑的實(shí)時(shí)檢測，當(dāng)檢測到紗筒筒徑在某個(gè)時(shí)間段不再變化或變小，即可能發(fā)生了纏繞故障，對(duì)該時(shí)間段進(jìn)一步分析，檢測導(dǎo)紗器與紗筒之間的紗線與導(dǎo)紗器所在的水平面形成的偏差角度，若偏差角度偏離正常范圍則可判斷電子導(dǎo)紗裝置發(fā)生了纏繞故障，該方案能夠在不增加檢測傳感器的基礎(chǔ)上，以電子導(dǎo)紗裝置本身自帶的傳感器的檢測數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)纏繞故障的檢測，極大的降低了檢測成本。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種技術(shù)方案是：一種電子導(dǎo)紗裝置纏繞故障檢測方法，適用于電子導(dǎo)紗裝置，所述電子導(dǎo)紗裝置包括：

3、卷繞電機(jī)，用于卷繞紗線形成紗筒；

4、導(dǎo)紗器，做周期性的往返運(yùn)動(dòng)，用于將紗線準(zhǔn)確引入紗筒；

5、導(dǎo)紗電機(jī)，用于將紗線傳輸?shù)綄?dǎo)紗器中；

6、單錠控制系統(tǒng)，用于根據(jù)錠位編碼來控制對(duì)應(yīng)的電子導(dǎo)紗裝置；

7、包括以下步驟：

8、s1、基于生產(chǎn)需求獲取紗筒的產(chǎn)品參數(shù)，基于產(chǎn)品參數(shù)獲取卷繞電機(jī)的卷繞轉(zhuǎn)速與導(dǎo)紗器的運(yùn)動(dòng)周期；

9、s2、檢測紗線的傳輸速度，基于傳輸速度、導(dǎo)紗器的運(yùn)動(dòng)周期和卷繞轉(zhuǎn)速獲取紗筒筒徑；

10、s3、以相同的時(shí)間間隔t采集紗筒筒徑，并構(gòu)建紗筒筒徑在時(shí)間域上的筒徑變化區(qū)域；基于采集點(diǎn)對(duì)筒徑變化區(qū)域進(jìn)行分割得到分割子區(qū)域，獲取每個(gè)分割子區(qū)域上界與下界的采集點(diǎn)采集到的紗筒筒徑差值，若差值小于等于0則將該分割子區(qū)域作為目標(biāo)分割子區(qū)域；

11、s4、檢測在目標(biāo)分割子區(qū)域中，導(dǎo)紗器與紗筒之間的紗線與導(dǎo)紗器所在的水平面形成的偏差角度，若偏差角度小于等于預(yù)設(shè)閾值則判斷出現(xiàn)纏繞故障，并發(fā)送報(bào)警信號(hào)。

12、本方案中，為了以電子導(dǎo)紗裝置自帶的檢測傳感器實(shí)現(xiàn)纏繞故障檢測，通過在生產(chǎn)紗筒前確定好的生產(chǎn)需求獲取電子導(dǎo)紗裝置中卷繞電機(jī)的卷繞轉(zhuǎn)速，通過對(duì)卷繞轉(zhuǎn)速、紗線的傳輸速度進(jìn)行分析可以獲得每個(gè)時(shí)刻紗線距離紗筒中心之間的距離，再根據(jù)導(dǎo)紗器的運(yùn)動(dòng)周期對(duì)各個(gè)時(shí)刻紗線距離紗筒中心之間的距離進(jìn)行分析可以獲取紗筒的筒徑，由于在紗筒纏繞過程中，紗筒的筒徑必然是隨著時(shí)間逐漸變大的，因此如果發(fā)生了纏繞故障，通過紗線傳輸速度計(jì)算的紗筒筒徑必然會(huì)受到影響，若紗線纏繞到了卷繞電機(jī)和紗筒之間的連接桿上，而連接桿的粗細(xì)遠(yuǎn)小于紗筒筒徑，在纏繞到連接桿上時(shí)，檢測到的紗筒筒徑會(huì)相比于在紗筒上會(huì)明顯變小，此時(shí)即可初步判斷出現(xiàn)了纏繞故障，但是需要對(duì)其進(jìn)一步分析才能確定故障，若紗線正常纏繞到紗筒上，導(dǎo)紗器與紗筒之間的紗線與導(dǎo)紗器所在的水平面形成的偏差角度會(huì)在一個(gè)較小的范圍內(nèi)波動(dòng)，如果發(fā)生了纏繞故障，導(dǎo)紗器在運(yùn)動(dòng)時(shí)無法將紗線正確傳輸?shù)郊喭采希喚€被纏繞到了連接桿上，隨著導(dǎo)紗器的遠(yuǎn)離偏差角度會(huì)越來越小，這明顯超出了正常的偏差角度范圍，因此結(jié)合紗筒筒徑變化可以斷定發(fā)生了纏繞故障，無需再額外增加檢測裝置即可完成故障檢測，極大了降低了檢測成本。

13、作為優(yōu)選，s2中，檢測紗線的傳輸速度，基于傳輸速度、導(dǎo)紗器的運(yùn)動(dòng)周期和卷繞轉(zhuǎn)速獲取紗筒筒徑，包括如下步驟：

14、獲取導(dǎo)紗電機(jī)的導(dǎo)紗轉(zhuǎn)速，基于導(dǎo)紗轉(zhuǎn)速獲取紗線的傳輸速度；

15、在導(dǎo)紗器每次往返運(yùn)動(dòng)的一個(gè)周期內(nèi)，獲取每個(gè)時(shí)刻的卷繞轉(zhuǎn)速和傳輸速度；

16、基于每個(gè)時(shí)刻的卷繞轉(zhuǎn)速和傳輸速度，獲取每個(gè)時(shí)刻紗筒表面到紗筒中心之間的距離，對(duì)每個(gè)時(shí)刻紗筒表面到紗筒中心之間的距離求平均值獲取紗筒筒徑。

17、本方案中，為了檢測紗筒的筒徑，并且保證檢測到的紗筒筒徑為整個(gè)紗筒各個(gè)區(qū)域的筒徑而不是某一部分的筒徑為檢測到的筒徑，因此在檢測紗筒的筒徑時(shí)，取了導(dǎo)紗器完整的一個(gè)往返運(yùn)動(dòng)周期，在這個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)計(jì)算各個(gè)時(shí)刻導(dǎo)紗器對(duì)應(yīng)位置的一圈紗筒的半徑，將各個(gè)時(shí)刻的半徑求平均即得到了紗筒的整體筒徑，可以防止出現(xiàn)紗筒筒徑檢測時(shí)由于某個(gè)區(qū)域的筒徑較大或較小就將其作為檢測到的筒徑數(shù)據(jù)，以此提高檢測數(shù)據(jù)的可靠性，提高了檢測精度，為后續(xù)纏繞故障檢測提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，使故障檢測結(jié)果真實(shí)、可靠，降低檢測失誤的發(fā)生概率。

18、作為優(yōu)選，s3中，以相同的時(shí)間間隔t采集紗筒筒徑，并構(gòu)建紗筒筒徑在時(shí)間域上的筒徑變化區(qū)域，包括如下步驟：

19、構(gòu)建以時(shí)間為橫軸，紗筒筒徑為縱軸的笛卡爾坐標(biāo)系，以紗筒筒徑在時(shí)間維度上構(gòu)建的區(qū)域?yàn)橥矎阶兓瘏^(qū)域。

20、本方案中，為了方便對(duì)紗筒筒徑的變化進(jìn)行分析，構(gòu)建了以時(shí)間為橫軸，紗筒筒徑為縱軸的笛卡爾坐標(biāo)系，將實(shí)時(shí)檢測到的紗筒筒徑在時(shí)間維度上構(gòu)建一片筒徑變化區(qū)域，對(duì)筒徑變化與時(shí)間變化的關(guān)系進(jìn)行分析，并根據(jù)采樣時(shí)間，每個(gè)相同的時(shí)間間隔t在筒徑變化區(qū)域中采集紗筒筒徑數(shù)據(jù)，方便后續(xù)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比，使對(duì)筒徑的分析更加方便和直觀。

21、作為優(yōu)選，s3中，基于采集點(diǎn)對(duì)筒徑變化區(qū)域進(jìn)行分割得到分割子區(qū)域，獲取每個(gè)分割子區(qū)域上界與下界的采集點(diǎn)采集到的紗筒筒徑差值，若差值小于等于0則將該分割子區(qū)域作為目標(biāo)分割子區(qū)域，包括如下步驟：

22、獲取采集點(diǎn)所在的時(shí)刻，基于采集點(diǎn)的時(shí)刻對(duì)采集點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)；

23、基于相鄰編號(hào)的采集點(diǎn)所處時(shí)刻對(duì)筒徑變化區(qū)域進(jìn)行分割得到分割子區(qū)域；

24、獲取分割子區(qū)域內(nèi)相鄰編號(hào)的上游采集點(diǎn)與下游采集點(diǎn)采集到的紗筒筒徑差值，若差值小于等于0則將該分割子區(qū)域作為目標(biāo)分割子區(qū)域，并通過采集點(diǎn)的編號(hào)對(duì)目標(biāo)分割子區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記。

25、本方案中，為了對(duì)電子導(dǎo)紗裝置纏繞故障進(jìn)行初步分析，首先需要確定在生產(chǎn)紗筒的過程中是否出現(xiàn)了異常數(shù)據(jù)，如果電子導(dǎo)紗裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在導(dǎo)紗過程中，紗筒的筒徑會(huì)逐漸增大，因此導(dǎo)紗電機(jī)為了配合紗筒且保證一定的紗線密度，導(dǎo)紗電機(jī)的導(dǎo)紗轉(zhuǎn)速也會(huì)逐漸增大，并且導(dǎo)紗電機(jī)的導(dǎo)紗轉(zhuǎn)速就等于紗線的傳輸速度，如果出現(xiàn)了纏繞故障，即紗線無法正常的纏繞到紗筒上，若紗線纏繞到了連接桿上，連接桿的粗細(xì)明顯小于紗筒筒徑，因此在電子導(dǎo)紗裝置運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，為了保證紗線密度，導(dǎo)紗電機(jī)的導(dǎo)紗速度會(huì)根據(jù)連接桿的粗細(xì)進(jìn)行調(diào)整，即導(dǎo)紗速度會(huì)變慢，紗線傳輸速度也會(huì)變慢，此時(shí)根據(jù)紗線傳輸速度檢測到的紗筒筒徑會(huì)明顯比上一次檢測到的筒徑要小，因此如果檢測出相鄰兩個(gè)檢測點(diǎn)檢測到的紗筒筒徑相比上一個(gè)時(shí)刻的檢測點(diǎn)要小，在這兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的時(shí)間段內(nèi)有較大概率出現(xiàn)了故障，需要對(duì)其進(jìn)一步判斷才能確定是否為纏繞故障，通過對(duì)電子導(dǎo)紗裝置自帶的傳感器即可完成故障檢測，十分方便且花費(fèi)的資源較低，檢測成本不高。

26、作為優(yōu)選，s4中，檢測在目標(biāo)分割子區(qū)域中，導(dǎo)紗器與紗筒之間的紗線與導(dǎo)紗器所在的水平面形成的偏差角度，若偏差角度小于等于預(yù)設(shè)閾值則判斷出現(xiàn)纏繞故障，并發(fā)送報(bào)警信號(hào)，包括如下步驟：

27、實(shí)時(shí)檢測導(dǎo)紗器與紗筒之間的紗線與導(dǎo)紗器所在的水平面形成的偏差角度，構(gòu)建偏差角度在時(shí)間域上的角度變化區(qū)域；

28、獲取目標(biāo)分割子區(qū)域所在的角度變化區(qū)域內(nèi)的偏差角度，若偏差角度小于等于預(yù)設(shè)閾值則判斷出現(xiàn)纏繞故障，將檢測到的信息整合生成運(yùn)行日志并發(fā)送報(bào)警信號(hào)。

29、本方案中，為了對(duì)產(chǎn)生的故障進(jìn)一步確定是否為紗線纏繞故障，通過對(duì)檢測到紗筒筒徑異常的時(shí)間段進(jìn)行處理，通過實(shí)時(shí)檢測導(dǎo)紗器與紗筒之間的紗線與導(dǎo)紗器所在的水平面形成的偏差角度，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入時(shí)間域，構(gòu)建以時(shí)間為橫軸，偏差角度為縱軸的笛卡爾坐標(biāo)系，選取目標(biāo)分割子區(qū)域所在的時(shí)間域，獲取在該時(shí)間域中偏差角度的變化，在導(dǎo)紗器正常工作時(shí)，理論上導(dǎo)紗器與紗筒之間的紗線與導(dǎo)紗器所在的水平面形成的偏差角度應(yīng)該為90度，然而實(shí)際上并不可能一直保持，但是會(huì)在允許的偏差范圍內(nèi)在90度附近波動(dòng)，而如果出現(xiàn)了纏繞故障，導(dǎo)紗器就不能將紗線導(dǎo)入到紗筒上，紗線只能纏繞在連接桿上，因此偏差角度會(huì)明顯偏離90度，而小于偏差角度的閾值時(shí)表示紗線無法被導(dǎo)入紗筒了，再結(jié)合紗筒筒徑的變化即可判斷出現(xiàn)了纏繞故障，可以對(duì)纏繞故障進(jìn)一步判定，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷，提高了故障檢測的準(zhǔn)確度。

30、作為優(yōu)選，所述報(bào)警信號(hào)至少包括錠位編碼、停機(jī)控制信號(hào)以及故障出現(xiàn)時(shí)間段。

31、本方案中，為了及時(shí)對(duì)發(fā)生紗線纏繞故障的電子導(dǎo)紗裝置進(jìn)行處理，在發(fā)現(xiàn)裝置出現(xiàn)纏繞故障時(shí)，不僅僅要報(bào)警來提醒工作人員出現(xiàn)了故障，也要根據(jù)檢測到的信息生成對(duì)應(yīng)的報(bào)警信號(hào)來輔助工作人員可以及時(shí)鎖定出現(xiàn)故障的電子導(dǎo)紗裝置，其中就可以通過錠位編碼來進(jìn)行鎖定，一個(gè)錠位控制一個(gè)電子導(dǎo)紗裝置，錠位編碼與電子導(dǎo)紗裝置有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，可以方便工作人員迅速鎖定故障裝置并及時(shí)進(jìn)行處理；同時(shí)在發(fā)生故障時(shí)及時(shí)對(duì)裝置做停機(jī)處理，防止出現(xiàn)卷繞電機(jī)或?qū)Ъ嗠姍C(jī)卡死造成設(shè)備損壞，從而增加經(jīng)濟(jì)損失和造成安全隱患。

32、作為優(yōu)選，所述產(chǎn)品參數(shù)至少包括紗線品種、紗筒目標(biāo)高度、紗筒目標(biāo)筒徑、紗線密度以及生產(chǎn)流程。

33、本方案中，為了對(duì)卷繞電機(jī)、導(dǎo)紗電機(jī)以及導(dǎo)紗器等設(shè)備的一些運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行確定，通過產(chǎn)品參數(shù)中的一些數(shù)據(jù)可以反推出上述設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，而如卷繞電機(jī)在導(dǎo)紗過程中可以保持勻速旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)紗器的運(yùn)動(dòng)范圍就是紗筒目標(biāo)高度，導(dǎo)紗電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度決定了紗線密度等，在故障檢測中某些需要的數(shù)據(jù)可以推理出來，可以減少傳感器的使用，減小了檢測成本。

34、作為優(yōu)選，所述時(shí)間間隔t基于產(chǎn)品參數(shù)中的生產(chǎn)流程和紗線品種以及紗筒筒徑的范圍決定，紗筒筒徑越大時(shí)間間隔t就越長。

35、本方案中，由于紗筒的筒徑隨著生產(chǎn)時(shí)間的變化逐漸增大，而紗筒筒徑越大在一定時(shí)間范圍內(nèi)筒徑的變化就越小，因此在選擇時(shí)間間隔t時(shí)，為了不讓采集點(diǎn)前后采集的紗筒筒徑差距過小難以識(shí)別，將紗筒筒徑范圍分成小筒徑、中筒徑和大筒徑三個(gè)范圍，時(shí)間間隔t受到檢測到的紗筒筒徑的反饋，根據(jù)紗筒筒徑處于哪個(gè)范圍而做出調(diào)整，選擇合適的時(shí)間間隔t用于采集紗筒，可以有效防止由于時(shí)間間隔t過小而導(dǎo)致紗筒變化不明顯，從而影響故障檢測的準(zhǔn)確度。

36、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過基于卷繞電機(jī)的卷繞轉(zhuǎn)速和導(dǎo)紗電機(jī)的導(dǎo)紗轉(zhuǎn)速獲取紗筒筒徑，對(duì)紗筒筒徑按照一定的時(shí)間間隔進(jìn)行采集，對(duì)采集到的紗筒筒徑進(jìn)行分析獲取發(fā)生故障的時(shí)間段，再對(duì)該時(shí)間段中的偏差角度進(jìn)行分析來判斷是否出現(xiàn)纏繞故障，只需要以電子導(dǎo)紗裝置本身自帶的傳感器即可完成故障檢測，無需再額外添加傳感器，檢測過程簡單，成本較低。

37、上述
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。