[發明專利]一種智能紡紗打包生產線故障檢測系統

有效

• 申請號: 202010320366.2
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111552243B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 田青;胡曼
• 申請（專利權）人: 武漢裕大華紡織有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 武漢卓越志誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 胡婷婷

1.一種智能紡紗打包生產線故障檢測系統，其特征在于：包括數據采集模塊、控制模塊、故障檢測模塊、存儲模塊、狀態顯示模塊和信息傳輸模塊，所述控制模塊通過所述信息傳輸模塊與所述數據采集模塊、故障檢測模塊、存儲模塊和狀態顯示模塊分別連接；所述數據采集模塊包括傳送狀態采集單元和圖像采集單元，分別用于實時采集各紗筒的傳送狀態及其進行單紗包裝前后的圖像；所述故障檢測模塊用于對所述數據采集模塊采集的信息進行分析，檢測故障是否發生并分析故障原因；所述存儲模塊用于對歷史數據以及系統運行過程中各模塊采集、傳輸的信息進行分類存儲；

所述傳送狀態采集單元包括六個光電傳感器，分別設置于單紗稱重、翻轉、單紗包裝、整袋包裝、整袋稱重及噴碼環節的傳送帶一側，高度與紗筒中部一致，且不隨傳送帶移動，用于采集紗筒在各環節的傳送狀態信息，并傳輸至所述控制模塊；所述圖像采集單元包括若干個由工業相機和光源組成的圖像采集裝置，所述圖像采集裝置設置于打包生產線上單紗包裝環節前部和后部的傳送帶兩側，且不隨傳送帶移動，分別用于對單紗包裝前和單紗包裝后的紗筒進行圖像采集，并傳輸至所述控制模塊；所述故障檢測模塊包括傳送狀態分析單元、圖像分析單元、故障識別單元、特征提取單元和故障分析單元；

所述傳送狀態分析單元用于計算出各環節中紗筒的傳送速度、相鄰紗筒間的間距以及單紗包裝環節內紗筒的傳送頻率。

2.根據權利要求1所述的一種智能紡紗打包生產線故障檢測系統，其特征在于：所述傳送狀態分析單元和所述圖像分析單元的一端分別與所述控制模塊連接，用于對輸入控制模塊的傳送狀態信息和圖像信息進行分析；所述傳送狀態分析單元和所述圖像分析單元的另一端與所述故障識別單元、特征提取單元和故障分析單元依次連接，用于檢測并分析故障；所述故障識別單元和所述故障分析單元分別與所述控制模塊連接，用于輸出故障識別及分析結果。

3.根據權利要求2所述的一種智能紡紗打包生產線故障檢測系統，其特征在于：所述傳送狀態分析單元包括信號識別層、時間檢測層和參數計算層；所述信號識別層用于識別并區分設置于不同環節的光電傳感器發出的信號，并將其分別傳輸至所述時間檢測層；所述時間檢測層用于檢測各光電傳感器發出信號的持續時長及兩次發出信號間的間隔時長，并將其分別傳輸至所述參數計算層；所述參數計算層用于對各環節內紗筒的傳送速度及相鄰紗筒間的間距進行計算，將其傳輸至所述故障識別單元，并對單紗包裝環節內紗筒的傳送頻率進行計算，將其傳輸至所述控制模塊。

4.根據權利要求3所述的一種智能紡紗打包生產線故障檢測系統，其特征在于：所述圖像分析單元包括圖像識別層、圖像處理層、大小頭檢測層和包裝檢測層；所述圖像識別層用于識別并區分設置于不同位置的圖像采集單元發出的信號，并將其分別傳輸至所述圖像處理層；所述圖像處理層用于將模擬信號轉換為數字信號，并對其進行濾波去噪及灰度化處理，得到單紗包裝前后紗筒的灰度圖像；所述大小頭檢測層用于對單紗包裝前的灰度圖像進行邊緣提取，并比較上下邊緣中像素點的個數；所述包裝檢測層用于將單紗包裝前后的灰度圖像進行差分，識別圖像灰度的變化情況。

5.根據權利要求4所述的一種智能紡紗打包生產線故障檢測系統，其特征在于：所述故障識別單元包括參數匹配層、翻轉識別層、包裝匹配層和統計輸出層；所述參數匹配層、翻轉識別層和包裝匹配層分別用于接收所述參數計算層、大小頭檢測層和包裝檢測層輸出的結果，并將其與設定的標準狀態進行對比，判斷是否存在故障，并將結果輸出至所述統計輸出層；所述統計輸出層用于接收并統計所述參數匹配層、翻轉識別層和包裝匹配層輸入的判斷結果，當結果均為不存在故障時，則將正常指令輸出至控制模塊，否則將統計結果輸出至特征提取單元。

6.根據權利要求5所述的一種智能紡紗打包生產線故障檢測系統，其特征在于：所述特征提取單元用于接收所述統計輸出層輸出的故障結果，并提取其中的故障元素，組成特征向量，再將其傳輸至故障分析單元；所述故障分析單元用于接收所述特征提取單元輸出的特征向量，并根據訓練好的模型對其進行故障分析。