通过人工智能提升纺纱排杂性能的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了通过人工智能提升纺纱排杂性能的方法及系统，涉及智能纺纱设备技术领域。所述方法包括步骤：棉条纤维检测步骤，将棉条经棉条喂给通道喂入分梳腔时，通过棉条检测器检测棉条的纤维长度信息并发送给控制器；排杂分梳步骤：棉条经分梳辊梳理时，通过补气通道对分梳腔补气，杂质或部分杂质在自身重力作用下，通过分梳腔排杂区落入排杂带排出；其中，对应补气通道设置有输风机构，在对分梳腔补气时，控制器能够根据纤维长度信息获取对应的补风强度等级，并据此调整输风机构的输风强度。本发明专利技术能够根据棉条的纤维长度特征的智能调整分梳腔的补气强度等级，实现了基于棉条纤维特征的自适应排杂调节，兼顾了排杂效果和节能需求。需求。需求。

【技术实现步骤摘要】
通过人工智能提升纺纱排杂性能的方法及系统


[0001]本专利技术涉及智能纺纱设备
，尤其涉及一种通过人工智能提升纺纱排杂性能的方法及系统。

技术介绍

[0002]转杯纺纱机已经成为新型纺纱中技术最成熟、应用面最广、经济社会效应较大的纺纱形式。在纺纱的过程中经常会出现各种形形色色的杂物，比如说丙纶丝、毛发以及“三丝”等等，这些杂物的出现大大降低原料出产的产品质量，因此纺纱的过程需要进行排杂以除去棉条中杂质。
[0003]目前在市场上抽气式转杯纺纱机中，其分梳剥离杂质有两种方式：第一种是利用杂质离心力作用进行自由落杂。其通常将分梳辊与竖直面成一定夹角α布置(α小于90度)，杂质剥离方向和水平面成α角，杂质排除依靠分梳辊的高速旋转带动下产生的离心力和重力综合作用，称之为自由排杂。该方式往转杯输送纤维转移通道较长，使得纤维得到充分的伸直，成纱一致性较好，能耗低。第二种是主动吸杂方式。其分梳辊采用竖直布置，杂质剥离方向和水平面成平行状态，杂质排除是完全依靠气流高负压抽吸进行分离，其对各种含有杂质量较大的原料也能够进行有效的杂质分离，适应面较广。
[0004]然而，现有排杂方案存在如下缺陷：
[0005]1)采用自由落杂方式时，在杂质分离过程中，短绒等重量较轻的轻杂质在分离时甩不远，距离纤维输送区域较近，在纤维输送负压气流的作用下容易在剥离区域积聚后反吸回分梳腔体，产生翻卷反吸，导致纱线断头率增高，对短绒杂质较多的再生原料的适应性差。采用主动吸杂方式时，要求较高的吸杂负压才能将杂质沿水平面方向剥离，吸杂负压出现细小波动都会导致排除的杂质数量有变化，进而导致成纱粗细节变异较大；而且还存在设备能耗高和吸杂通道容易堵塞的缺点。也就是说，现有转杯纺纱机分梳剥离杂质的方式，无法在原料适应性、成纱质量一致性、能耗低等方面实现面面俱到。
[0006]2)无论是自由落杂还是主动吸杂，进入分梳腔中的所有棉条都是基于相同的排杂流程进行排杂分梳的，排杂流程无法根据棉条原料的纤维特征——比如纤维长度特征、棉条密实度特征等——进行自动调整，而实际上不同棉条上的纤维长度、纤维密度往往具有一定差异。一方面，随着纤维长度的增长，纤维之间相互交错所形成的表面附着力也会增大，对杂质的附着力和包裹力也会增大；另一方面，对于较为密实的棉条(棉纤维在压力作用下会被压实)，棉条的纤维密度也相对较大，纤维之间相互之间的连接较为紧密，使得杂质容易被包裹在其中，不易被排出。如果对所有棉条原料都采用无差别的排杂流程，可能造成能源浪费或无法达到排杂效果。
[0007]针对现有纺纱机市场的上述困境，如何提供一种能够根据棉条的纤维特征进行与纤维特征匹配的智能排杂技术方案是当前亟需解决的技术问题。进一步，如何兼顾原料适应性、成纱质量一致性和低能耗也是当前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于：克服现有技术的不足，提供了一种通过人工智能提升纺纱排杂性能的方法及系统。本专利技术通过棉条检测器探测棉条的纤维长度特征，在排杂分梳时根据棉条的纤维长度特征的智能调整分梳腔的补气强度等级，从而便于杂质与有效纤维分离，实现了基于棉条纤维特征的自适应调节，兼顾了排杂效果和节能需求。
[0009]为实现上述目标，本专利技术提供了如下技术方案：
[0010]一种通过人工智能提升纺纱排杂性能的方法，用于转杯纺纱机中，转杯纺纱机包括安装有分梳辊的分梳腔，所述分梳腔连通棉条喂给通道和纤维输送通道，对应分梳腔下方设有补气通道和分梳腔排杂区，包括如下步骤：
[0011]棉条纤维检测步骤：将棉条经棉条喂给通道喂入分梳腔时，通过对应着棉条喂给通道设置的棉条检测器检测棉条的纤维长度信息，并将所述纤维长度信息发送给关联的控制器；
[0012]排杂分梳步骤：喂入分梳腔的棉条经分梳辊进行梳理时，通过补气通道对分梳腔补气，杂质或部分杂质在自身重力作用下，通过分梳腔排杂区落入排杂带排出；其中，对应所述补气通道设置有输风机构，所述输风机构与前述控制器连接并接收控制器的控制，在对分梳腔补气时，所述控制器能够根据纤维长度信息获取与该纤维长度对应的补风强度等级，并根据所述补风强度等级调整输风机构的输风强度。
[0013]进一步，对应棉条的纤维长度设置有多个补风强度等级，所述补风强度等级与纤维长度和输风强度均呈正向变化，纤维长度越长，对应的补风强度等级越高，输风机构的输风强度也越大。
[0014]进一步，所述棉条检测器包括摄像头、图像识别单元和纤维性质评估单元，检测棉条的纤维长度信息的步骤如下，
[0015]通过摄像头拍摄棉条喂给通道中的棉条的图像数据，将棉条图像数据传输给图像识别单元；
[0016]图像识别单元对棉条图像数据进行识别，获取棉条中的纤维排列信息，并将纤维排列信息发送给纤维性质评估单元；
[0017]根据前述纤维排列信息，纤维性质评估单元基于预设的纤维性质评估模型评估棉条的纤维长度信息。
[0018]进一步，通过所述棉条检测器检测棉条的纤维密度信息，并将所述纤维密度信息发送给关联的控制器；所述棉条的纤维密度是指单位体积下棉条的质量值；
[0019]所述控制器能够结合棉条的纤维长度信息和纤维密度信息，获取对应的补风强度等级，并根据所述补风强度等级调整输风机构的输风强度；或者，
[0020]所述控制器能够根据所述纤维密度信息，对前述纤维长度对应的补风强度等级进行再调整，并根据调整后的补风强度等级调整输风机构的输风强度。
[0021]进一步，所述棉条检测器包括设置在棉条喂给通道上的测重部和多视角摄像部，所述多视角摄像部连接图像重建处理单元，所述测重部和图像重建处理单元连接前述纤维性质评估单元；
[0022]所述多视角摄像部包括多个摄像头以获取当前棉条喂给通道中的棉条的多角度图像数据，并将所述多角度图像数据发送给图像重建处理单元；通过所述图像重建处理单
元对前述棉条的多角度图像数据进行三维重建以获取棉条的三维尺寸信息，并将棉条的三维尺寸信息发送给纤维性质评估单元；
[0023]所述测重部对当前棉条喂给通道上的棉条进行质量测量，并将获取的质量值发送给纤维性质评估单元；
[0024]所述纤维性质评估单元根据棉条的三维尺寸信息获得棉条的体积值，并结合质量值计算棉条的纤维密度信息。
[0025]进一步，所述分梳辊表面阵列布置有多个喷气孔，喷气孔连接喷气装置，喷气装置与棉条检测器的纤维性质评估单元连接；
[0026]所述纤维性质评估单元，能够将棉条的纤维密度信息与预设的纤维密度阈值进行比对，并在棉条的纤维密度信息大于纤维密度阈值时，向喷气装置发出喷气指令；
[0027]根据所述喷气指令，在前述棉条经分梳辊进行梳理时喷气装置控制喷气孔进行喷气以提高棉条松散度，以便杂质与有效纤维分离。
[0028]进一步，对应分梳腔排杂区设置有向下倾斜布置的杂质剥离面，所述杂质剥离面上设置有吸杂口以进行吸杂；
[0029]排杂时，通过所述杂质剥离面在分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过人工智能提升纺纱排杂性能的方法，用于转杯纺纱机中，转杯纺纱机包括安装有分梳辊的分梳腔，所述分梳腔连通棉条喂给通道和纤维输送通道，对应分梳腔下方设有补气通道和分梳腔排杂区，其特征在于包括：棉条纤维检测步骤：将棉条经棉条喂给通道喂入分梳腔时，通过对应着棉条喂给通道设置的棉条检测器检测棉条的纤维长度信息，并将所述纤维长度信息发送给关联的控制器；排杂分梳步骤：喂入分梳腔的棉条经分梳辊进行梳理时，通过补气通道对分梳腔补气，杂质或部分杂质在自身重力作用下，通过分梳腔排杂区落入排杂带排出；其中，对应所述补气通道设置有输风机构，所述输风机构与前述控制器连接并接收控制器的控制，在对分梳腔补气时，所述控制器能够根据纤维长度信息获取与该纤维长度对应的补风强度等级，并根据所述补风强度等级调整输风机构的输风强度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对应棉条的纤维长度设置有多个补风强度等级，所述补风强度等级与纤维长度和输风强度均呈正向变化，纤维长度越长，对应的补风强度等级越高，输风机构的输风强度也越大。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述棉条检测器包括摄像头、图像识别单元和纤维性质评估单元，检测棉条的纤维长度信息的步骤如下，通过摄像头拍摄棉条喂给通道中的棉条的图像数据，将棉条图像数据传输给图像识别单元；图像识别单元对棉条图像数据进行识别，获取棉条中的纤维排列信息，并将纤维排列信息发送给纤维性质评估单元；根据前述纤维排列信息，纤维性质评估单元基于预设的纤维性质评估模型评估棉条的纤维长度信息。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：通过所述棉条检测器检测棉条的纤维密度信息，并将所述纤维密度信息发送给关联的控制器；所述棉条的纤维密度是指单位体积下棉条的质量值；所述控制器能够结合棉条的纤维长度信息和纤维密度信息，获取对应的补风强度等级，并根据所述补风强度等级调整输风机构的输风强度；或者，所述控制器能够根据所述纤维密度信息，对前述纤维长度对应的补风强度等级进行再调整，并根据调整后的补风强度等级调整输风机构的输风强度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述棉条检测器包括设置在棉条喂给通道上的测重部和多视角摄像部，所述多视角摄像部连接图像重建处理单元，所述测重部和图像重建处理单元连接前述纤维性质评估单元；所述多视角摄像部包括多个摄像头以获取当前棉条喂给通道中的棉条的多角度图像数据，并将所述多角度图像数据发送给图像重建处理单元；通过所述图像重建处理单元对前述棉条的多角度图像数据进行三维重建以获取棉条的三维尺寸信息，并将棉条的三维尺寸信息发送给纤维性质评估单元；所述测重部对当前棉条喂给通道上的棉条进行质量测量，并将获取的质量值发送给纤维性质评估单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志，李健伟，
申请(专利权)人：苏州多道自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：