[发明专利]一种智能纺纱粗纱故障检测系统

说明书

本发明公开了一种智能纺纱粗纱故障检测系统，包括数据采集模块、控制模块、故障检测模块、状态显示模块和信息传输模块，所述控制模块通过所述信息传输模块分别与所述数据采集模块、故障检测模块和状态显示模块连接，所述数据采集模块用于实时采集粗纱机中罗拉的振动数据和图像信号，所述故障检测模块用于对故障进行检测、分类与预测；通过上述方式，本发明能够对罗拉的振动状态进行实时监测，及时发现相应故障并自动进行故障检测与分类，便于及时维修，降低故障造成的影响；并通过对罗拉的振动状态进行合理预测，预知潜在故障，便于提前处理，降低故障发生率，提高粗纱工序的安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及纺纱故障检测技术领域，特别是涉及一种智能纺纱粗纱故障检测系统。

背景技术

随着工业化进程的加快，纺纱工业也得到了快速发展，并形成了较为成熟的纺纱工艺及各工艺对应的自动化设备。当前，纺纱工艺主要包括开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱及后加工等工序，其中，粗纱作为细纱前的最后一道准备工序，若发生故障，不仅会影响粗纱工序的顺利进行，还会影响粗纱的产品质量，进而对后续细纱工序的进行和最终的成纱质量造成影响。因此，为保障粗纱及后续工序的顺利进行、提高产品质量，对粗纱工序中的故障进行及时检测与处理具有重要意义。

目前，粗纱工序一般在粗纱机中进行，其故障也主要来源于粗纱机的机械故障。粗纱机的主要任务是将并条工序提供的熟条按照一定的牵伸倍数抽长拉细，改善纤维的平行伸直度，再加上适当的捻度，卷绕成形，以便细纱工序的使用；其主要包括牵伸机构、加捻机构、卷绕机构和成形机构，分别由罗拉牵伸电机、锭翼旋转电机、筒管卷绕电机与龙筋升降电机控制，而各电机的正常运行则是粗纱机正常工作的基础，因此，当前由可编程逻辑控制器控制的粗纱机通常设有编码器对各电机的转速进行监测，以识别相应的电机故障。然而，该方式仅能对电机故障进行检测，而不能发现粗纱机中其他机械部件的故障，故障检出率较低，隐患较大。

在粗纱机的各机械部件中，罗拉作为牵伸机构的主要部件，不仅对熟条的牵伸过程起到重要作用，且在牵伸过程中由罗拉振动产生的机械波对纱线的均匀性有较大影响，因此，当前罗拉故障主要通过对成品纱线进行均匀性测试来间接检出，而由于对成品纱线的质检通常在生产完成后进行，缺乏实时性，更不能提前预测，且对故障的分析通常由人工进行，速度较慢，待故障检出时已有大量瑕疵品产生，对产品的整体质量造成很大影响。此外，随着传感器在纺织机械中的广泛应用，当前已有利用振动传感器对罗拉进行故障检测的方法，然而，仅通过传感器对罗拉进行振动采集并不能全面地反映罗拉的振动状态，检测结果不够准确，部分故障难以检测出来，具有一定局限性。因此，有必要研究一种针对粗纱机中罗拉的故障检测系统，对其进行及时有效的故障检测，以增加粗纱工序故障的检出率，降低故障造成的影响，并对可能发生的故障进行预测，提高粗纱工序的安全性和可靠性。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种智能纺纱粗纱故障检测系统，通过对罗拉的振动状态进行实时监测，及时发现相应故障并自动进行故障检测与分类，便于相关人员及时进行维修，降低故障造成的影响；并通过对正常罗拉的振动状态进行合理预测，预知潜在故障，便于提前处理，降低故障发生率，提高粗纱工序的安全性和可靠性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种智能纺纱粗纱故障检测系统，包括数据采集模块、控制模块、故障检测模块、状态显示模块和信息传输模块，所述控制模块通过所述信息传输模块分别与所述数据采集模块、故障检测模块和状态显示模块连接；所述数据采集模块包括振动信号采集单元和图像信号采集单元，分别用于实时采集粗纱机中罗拉的振动信号和图像信号，；所述故障检测模块包括特征提取单元、故障分类单元和故障预测单元，所述特征提取单元的输入端与所述控制模块连接，其输出端与所述故障分类单元的输入端连接，所述故障分类单元的输出端分别与所述控制模块和所述故障预测单元的输入端连接，所述故障预测单元的输出端与所述控制模块连接。