本发明专利技术公开一种用于环锭细纱机的细纱断头检测方法及应用该方法的细纱断头检测装置。该细纱断头检测方法的特征在于利用微控制器通过声音传感器采集纺纱时钢领外侧的声音信号，如果检测到的声音信号在每个对应于钢丝圈接近声音传感器的时刻均具有相对于钢丝圈距离声音传感器较远时刻较高的波峰，且该波峰出现的频率比锭子转动的频率略低，则该锭位细纱没有断头，否则，该锭位细纱发生了断头；所述声音传感器在铅垂高度方向上优选位于与钢领水平或比钢领略高的位置，在水平方向声音传感器距离钢领铅垂方向轴心的最小距离大于钢丝圈及纱线气圈运动轨迹的最大外径。本发明专利技术细纱断头检测装置根据本发明专利技术所述细纱断头检测方法设计。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及细纱纺纱过程中的细纱断头检测领域，具体为一种细纱断头检测方法及应用该方法的细纱断头检测装置，该方法及其装置用于环锭细纱机。所述细纱断头检测方法能够检测出环锭细纱机纺纱过程中发生的细纱断头；所述应用该方法的细纱断头检测装置安装在环锭细纱机上，并沿细纱机钢领板长度方向移动，在移动过程中检测出纺纱过程中发生的细纱断头并将发生断头的具体锭位信息呈现给细纱挡车工。
技术介绍
纺纱各工序中，细纱工序用工量最大，细纱挡车工的主要职责是检查和处理断头，而其中检查断头占用了其大量的工作时间，尤其是纺深色纱线时，由于纱线颜色与环境接近，增加了断头检查的难度。为了降低细纱挡车工的劳动强度，并减少用工量，需要对细纱断头进行自动检测，并将检测结果通知挡车工进行处理。技术专利“纱线断头检测装置”(申请号02265359. 7)将热敏传感器安装在导纱钩或钢领上，并通过热敏传感器检测纱线与导纱钩的摩擦及钢领与钢丝圈的摩擦生热来检测是否发生断头，该方法需要每个锭子安装传感器，投资较大。技术专利“纱线断头检测装置”(申请号200520080973. 7)公开了一种纱线断头检测装置，将光电传感器安装在罗拉座两端，光电传感器发出的射线通过前皮辊的下缘，当纱线断头后，用光电传感器检测出现的飞花及缠绕皮辊现象，并用与光电传感器相连的信号反馈器发出断头指示，该方法易受环境中飞花的影响，且存在漏检的可能，并且无法判断断头发生的具体锭位。技术专利“具有断纱检测装置的细纱导纱器”(申请号200520045862. 2)利用特殊设计的导纱钩检测纱线断头，每个导纱钩上安装一个光电传感器，断头时光电传感器发出信号给控制器，该方法同样需要每个锭位安装一个检测元件，成本较高。技术专利“一种细纱自动检测断头、自动接头装置”(申请号201220009611. 9)在钢领板旁增设导轨和移动小车，移动小车在导轨上往复运动，在往复运动过程中利用电感探头检测钢丝圈的移动速度，从而检测细纱断头，利用电感探头检测钢丝圈的运动速度对于传感器的精度及其安装位置精度要求较高，特别是当钢丝圈较小时，增加了检测的不确定性。专利技术专利“细纱机纱线加捻断头检测方法”(申请号201210009964. 3)利用安装在钢领板上的光电传感器或压力传感器检测钢丝圈运动产生的信号检测断头，该方法同样需要在每个锭位上安装传感器，成本较高。专利技术专利申请“一种断头检测方法”(申请号200910221019. 8)在拾音器表面安装一个摩擦体，使运动的棉条或纱线在摩擦体表面经过并与摩擦体摩擦，通过拾音器检测棉条或经纱在运动过程中在摩擦体表面产生的摩擦声的有无来实现断头检测。因为现场噪音较大，而摩擦声却很小，并且摩擦声的频率特性会随纱线张力、纤维与摩擦体之间的摩擦系数变化而变化，增加信号滤波的不确定性，从而导致很难通过滤波的方式从噪音中提取有效的摩擦信号；另外，该方法需要在棉条或纱线运动的路径中增加摩擦体及拾音器，如果用于细纱机，需要每个锭位增加一套摩擦体及拾音器以及配套的电路系统，成本将很高，并且存在不易安装的问题，在其说明书中也未说明其具体的摩擦体实施方式，因此很难想象该专利技术能用于环锭细纱机断头检测。技术专利“对射气压式细纱机纱线断头检测机构”(申请号201220014294. X)及技术专利“反射气压式细纱机纱线断头检测机构”(申请号201220014311. X)在每个钢领附近安装一个气管喷头及压力传感器，利用压力传感器检测钢丝圈转动造成的气压变化，从而检测细纱断头。技术专利“光电反射式细纱机纱线断头检测机构”(申请号201220014375. X)及技术专利“光电对射式细纱机纱线断头检测机构”(申请号201220014683. 2)在每个钢领附近安装一对光源及光电式传感器，用于检测钢丝圈的运动，从而检测细纱断头。这几个专利同样存在实施成本高，数量大，并且维护难度大的问题。
技术实现思路
对现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种新的用于环锭细纱机的细纱断头检测方法及应用该方法的细纱断头检测装置。该细纱断头检测方法利用声音检测与分析的方法检测细纱断头，具有非接触测量及检测准确度高等特点；该断头检测装置利用本专利技术所述细纱断头检测方法实现细纱断头的检测，具有结构简单，工作可靠，维护方便、对传感器安装位置精度要求低等特点。本专利技术解决所述细纱断头检测方法技术问题的解决方案是设计一种用于环锭细纱机的细纱断头检测方法，其特征在于利用微控制器通过声音传感器采集纺纱时钢领外侧的声音信号，对采集到的声音信号进行低通滤波，并根据滤波后的声音信号中钢丝圈与钢领摩擦运动产生的声音的特征判断是否发生了细纱断头；所述根据滤波后的声音信号中钢丝圈与钢领摩擦运动产生的声音的特征判断是否发生了细纱断头是指如果滤波后的声音信号在每个对应于钢丝圈接近声音传感器的时刻均具有相对于钢丝圈距离声音传感器较远时刻较高的波峰，且该波峰出现的频率比锭子转动的频率略低，则该锭位细纱没有断头，否则，该锭位细纱发生了断头。所述微控制器优选为单片机或嵌入式控制器；所述声音传感器在采集某锭位声音信号时其传声孔位于该锭位相对应的钢领外侧，在铅垂高度方向上优选位于与钢领水平或比钢领略高的位置，在水平方向上优选位于过钢领轴心与钢领板长度方向相垂直的直线方向，在水平方向声音传感器距离钢领铅垂方向轴心的最小距离大于钢丝圈及纱线气圈运动轨迹的最大外径，以不影响正常纺纱为准，优选大于5-50mm ;所述声音传感器可以是电容式或动圈式等任何一种原理的传感器，优选为电容式声音传感器，所述声音传感器优选为具有硬件低通滤波电路的传感器，声音传感器可以为定向型或全向型声音传感器，优选为定向型声音传感器，以提高检测特定方向声音信号的能力，减小与被测锭位相邻锭位的声音对被测锭位声音信号检测产生的影响。本专利技术解决所述细纱断头检测装置技术问题的解决方案是设计一种细纱断头检测装置，其特征在于该细纱断头检测装置按照本专利技术所述细纱断头检测方法设计，其主要包括导轨7、驱动机构11、导向机构2、外壳3、声音传感器9、供电装置10、电源板14、主电路板12、无线通讯模块36、人机交互界面13 ;所述外壳3为一外形为长方体状的壳体，优选为金属材质壳体；所述导轨7利用螺栓8及支架I呈水平方向安装在钢领板4的侧面；所述驱动机构11主要包括执行元件111及驱动轮116，所述驱动轮116安装在驱动轮轴115的一端并位于外壳3底面的外侧，驱动轮116外圆与导轨7侧面相啮合，驱动轮轴115穿过安装在外壳3底面上的轴承座114内的轴承内孔，驱动轮轴115的另一端位于外壳3内腔内并与联轴器113联接，所述执行元件111为带减速机的直流电机或步进电机，执行元件111安装在外壳3形成的内腔中，并利用执行元件支架112固定在外壳3的内壁上，其动力输出轴垂直向下并与驱动轮轴115轴端的联轴器113相联接；所述导向机构2主要包括导向轮22、导向轮安装板24及导向轮压紧弹簧26，所述导向轮22为两个滚轮，导向轮22安装在垂直安装于导向轮安装板24的导向轮轴23上，导向轮22的外圆周面与导轨7的侧面相啮合，导向轮安装板24利用与导轨7平行的铰链27安装在外壳3底面外侧并与外壳3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于环锭细纱机的细纱断头检测方法，其特征在于利用微控制器通过声音传感器采集纺纱时钢领外侧的声音信号，对采集到的声音信号进行低通滤波，并根据滤波后的声音信号中钢丝圈与钢领摩擦运动产生的声音的特征判断是否发生了细纱断头。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕汉明，马崇启，傅宏俊，吴晓青，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：
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