[发明专利]电脑横机撞针检测装置及方法

权利要求书

1.一种电脑横机撞针检测装置，其特征在于：包括用于检测电脑横机机头加速度的加速度传感器、用于将加速度传感器反馈的机头加速度数据进行分析的控制器；所述控制器与电脑横机主控系统电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种电脑横机撞针检测装置，其特征在于：所述加速度传感器为三轴加速度传感器。

3.根据权利要求2所述的一种电脑横机撞针检测装置，其特征在于：所述三轴加速度传感器的XY平面和机头斜面平行，并让三轴加速度传感器X轴与机头运动方向平行。

4.一种电脑横机撞针检测装置，其特征在于包括以下步骤：

A.采样；获取电脑横机机头加速度数据；

B.设立一个阈值；

C.将电脑横机机头加速度数据与阈值进行比较；若加速度数据超过阈值则判定为撞针。

5.根据权利要求4所述的一种电脑横机撞针检测装置，其特征在于，将步骤A中采样获得的电脑横机机头加速度数据处理成波形。

6.根据权利要求5所述的一种电脑横机撞针检测装置，其特征在于，通过MATLAB软件将电脑横机机头加速度数据绘制成波形；并通过卡尔曼滤波算法

X(k|k-1)＝A X(k-1|k-1)+B U(k)

P(k|k-1)＝A P(k-1|k-1)A’+Q

X(k|k)＝X(k|k-1)+Kg(k)(Z(k)-H X(k|k-1))

Kg(k)＝P(k|k-1)H’/(H P(k|k-1)H’+R)

P(k|k)＝(I-Kg(k)H)P(k|k-1)

对绘制成的波形进行滤波处理。

7.根据权利要求6所述的一种电脑横机撞针检测装置，其特征在于，步骤C中，提取一段时间范围内的加速度数据序列，计算出这段时间间隔内的最大值和最小值之差，得出波形峰峰值；并将该波形峰峰值与步骤B中预设的阈值进行比较，当峰值超过阈值时，则认为发生撞针。

8.根据权利要求6所述的一种电脑横机撞针检测装置，其特征在于，步骤C中，提取相邻前后两个时间点加速度值，根据两个时间点采样时间间隔计算波形坡度；将波形坡度与步骤B中预设的阈值进行比较，当波形坡度大于阈值时，则认为发生撞针。

9.根据权利要求4所述的一种电脑横机撞针检测装置，其特征在于：所述步骤A中采样的时间为150-250us/次。

10.根据权利要求4所述的一种电脑横机撞针检测装置，其特征在于步骤B中阈值的设立又包括以下步骤：

1.在步骤A中采集到的电脑横机机头加速度数据中随机采集若干个采样点；

2.将电脑横机机头平稳运行时的加速度设为Accel_sta，并用步骤1中采集到的采样点均减去Accel_sta；得到采样点相对于平稳加速度值的偏差值，并绝对值化；

3.采用大津法公式：

ω0＝N0/M×N

ω1＝N1/M×N

N0+N1＝M×N

ω0+ω1＝1

μ＝ω0*μ0+ω1*μ1

g＝ω0(μ0-μ)^2+ω1(μ1-μ)^2

求得最合适的阈值。