一种用于络筒机的位置识别装置和方法与流程

本发明属于纺织机械技术领域，涉及络筒机技术的改进，具体说是一种用于络筒机的位置识别装置和方法。

背景技术：

目前，托盘式自动络筒机均需配备自动落筒装置。自动落筒装置在工作中需要在数个位置之间进行切换，并需准确定位在需要工作的锭位上且需要明确当前锭位的信息。目前自动落筒装置采用的定位技术包括以下几种：

1、由对落筒有需求的单锭通过光电发射装置主动发送红外光电代码，落筒装置到达该单锭后，通过光电接收装置读取单锭发送的信息，并通过解析该信息进行定位。这种定位方式的主要问题是：1）只有需要落筒的单锭才会发送信息，导致落筒装置在没有落筒需求的单锭处无法定位；2)由于纺织设备处于粉尘、飞花较多的环境下，采用光为传输介质，会有光线被阻挡，导致信号传输失败的情况；3）采用这种方式需要在每个单锭上安装光电发射装置，导致其成本相对较高。

2、在自动落筒装置定位时，由自动落筒装置主动发送需求信号；当单锭接收到需求信号后，通过通讯的方式将锭位信息传送给自动落筒装置。这种定位方式解决了第一种方式中的任意单锭定位的问题。但依然存在第一种方式中的第2）和第3）项中的缺陷。在成本方面，每个锭位上虽然不需要安装光电发射装置，但却需要安装光电接收装置，因此，成本较高。同时，这种定位方式由于需要通过通信方式进行信息传输，因而通信方面有较高的要求。

3、条形码定位方式。自动落筒装置定位时，由安装在自动落筒装置上的条形码读取装置，读取单锭上安装的条形码上的信息，通过解析该信息进行定位。这种定位方式也可以完成任意单锭定位。但依然存在飞花阻挡光线和成本高的问题。条形码读取装置的成本也相对较高。

技术实现要素：

本发明为解决现有技术存在的上述问题，提供一种用于络筒机的位置识别装置和方法，解决自动落筒装置定位过程中存在的由于环境干扰造成的定位失败问题，可实现任意单锭上定位，且定位装置成本较低。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于络筒机的位置识别装置，包括自动落筒装置、N个单锭及控制系统，在每个所述单锭上安装一个磁钢组，所述磁钢组中的磁钢按照编码规则排列，各个所述单锭上的磁钢组的磁钢排列均不相同，在所述自动落筒装置上安装磁性信号接收装置，所述磁性信号接收装置与所述控制系统连接，当所述自动落筒装置的小车停留在第N号单锭上方时，通过磁性信号接收装置读取第N号单锭上方的磁钢组信息所代表的单锭号码来实现定位。

对上述技术方案的改进：每个所述磁钢组上均包含7个磁钢位置，分别为磁钢位置1-7，所述磁钢组安装在所述单锭的正上方，所述磁性接收装置对应包含7个磁性检测位置，分别为磁性检测位置A-G，所述磁钢组中的磁钢位置1-7与所述磁性接收装置的磁性检测位置A-G为一一对应关系，所述磁钢组按照8421码排列，由磁钢编码计算单锭号码的公式为：

式中i代表磁钢位置，分别为1-7；

M表示i位置上是否有磁钢，若有磁钢，则M=1；若没有磁钢，则M=0；

通过磁性检测装置读取磁钢组中对应位置磁钢的有无情况来完成定位。

对上述技术方案的进一步改进：所述磁性接收装置中的7个磁性检测位置A-G均为霍尔元件，且与磁钢组的7个磁钢位置对应设置。

本发明一种上述用于络筒机的位置识别装置的识别方法的具体实施方式，包括如下步骤：

（1）自动落筒装置在接收到控制系统发出的单锭落筒需求信号后，根据磁性接收装置接收到的磁钢组信息，通过公式计算确定自动落筒装置3当前所处单锭位置信息；

（2）同时，控制系统判断目标单锭在当前所处单锭位置的左侧还是右侧，确定行走方向和行走距离，然后，控制系统控制自动落筒装置向目标单锭移动；

（3）自动落筒装置一直运动到目标单锭正上方后，停止移动；

（4）自动落筒装置通过磁性接收装置检测目标单锭正上方的磁钢组信息，控制系统通过公式计算得到的单锭位置信息与目标单锭位置信息一致，完成定位。

对上述技术方案的改进：上述步骤（3），所述自动落筒装置移动过程中，当所述自动落筒装置距离目标单锭为2个锭内，自动落筒装置减速并向目标单锭低速运动，直到到达目标单锭为1个锭内后开始机械定位，低速滑到目标单锭正上方。

本发明与现有技术相比有许多优点和积极效果：

1、本发明定位装置采用磁性接收装置和磁钢组来完成功能，可以完全解决外界环境对以往的光信号的干扰。可避免因外界飞花、粉尘阻挡造成的定位失败问题。

2、由于每个单锭上方的磁钢组均有区别，所以可实现任意单锭上定位。

3、由于磁钢组为无源装置，自动落筒装置在任意位置定位均不需要与单锭进行通信。

4、本发明采用的霍尔元件与磁钢的价格均相对较低，可大大降低生产成本。

附图说明

图1为本发明一种用于络筒机的位置识别装置的示意图；

图2 为图1中的A向放大图；

图3 为本发明一种用于络筒机的位置识别装置的识别方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。

参见图1、图2，本发明一种用于络筒机的位置识别装置，包括自动落筒装置3、N（本实施例中的N最大值为60，从车头一端开始依次为：第1号单锭、第2号单锭、第3号单锭……第60号单锭）个单锭1及控制系统，在每个单锭1上安装一个磁钢组2，磁钢组2中的磁钢按照编码规则排列，各个单锭1上的磁钢组2的磁钢排列均不相同。在自动落筒装置3上安装磁性信号接收装置4，磁性信号接收装置4与所述控制系统连接。当自动落筒装置3的小车停留在第N号单锭1上方时，通过磁性信号接收装置4读取第N号单锭1上方的磁钢组2信息所代表的单锭1的号码来实现定位。

具体而言：每个磁钢组2上均包含7个磁钢位置，分别为磁钢位置1-7（即1、2、3、4、5、6、7），磁钢组2安装在单锭1的正上方，磁性接收装置4对应包含7个磁性检测位置，分别为磁性检测位置A-G（即A、B、C、D、E、F、G）。磁钢组2中的磁钢位置1-7与磁性接收装置4的磁性检测位置A-G为一一对应关系，磁钢组2按照8421码排列，由磁钢编码计算单锭号码的公式为：

式中i代表磁钢位置，分别为1-7；

M表示i位置上是否有磁钢，若有磁钢，则M=1；若没有磁钢，则M=0；

通过磁性检测装置读取磁钢组中对应位置磁钢的有无情况来完成定位。

举例说明：磁钢组按照8421码排列，第1号单锭安装的磁钢组编码为000 0001，其中0代表对应的位置不安装磁钢，1代表对应的位置安装磁钢。第45号单锭安装的磁钢组编码为010 1101。

上述磁性接收装置4中的7个磁性检测位置A-G均为霍尔元件，且与磁钢组2的7个磁钢位置对应设置。

本发明一种上述用于络筒机的位置识别装置的识别方法的具体实施方式，包括如下步骤：

（1）自动落筒装置3在接收到控制系统发出的单锭落筒需求信号后，根据磁性接收装置4接收到的磁钢组2信息，通过公式计算确定自动落筒装置3当前所处单锭1位置信息；

（2）同时，控制系统判断目标单锭1在当前所处单锭位置的左侧还是右侧，确定行走方向和行走距离，然后，控制系统控制自动落筒装置3向目标单锭1移动；

（3）自动落筒装置3一直运动到目标单锭1正上方后，停止移动；

（4）自动落筒装置3通过磁性接收装置4检测目标单锭正上方的磁钢组信息，控制系统通过公式计算得到的单锭位置信息与目标单锭位置信息一致，完成定位。

进一步地，上述步骤（3），自动落筒装置3移动过程中，当自动落筒装置3距离目标单锭1为2个锭内，自动落筒装置3减速并向目标单锭1低速运动，直到到达目标单锭1为1个锭内后开始机械定位，低速滑到目标单锭1正上方。

参见图1-图3，本发明一种上述用于络筒机的位置识别装置的识别方法的具体实施例，包括自动落筒装置3、60个单锭1及控制系统，识别方法包括如下步骤：

（1）自动落筒装置3接收到目标位置号；

（2）自动落筒装置3切换进入行走状态；

（3）自动落筒装置3行走过程中磁性接收装置4采集到信号；

（4）判断行走方向后，开始向左移动或向右移动；

（5）判断离目标位置的距离，若离目标位置距离>2，则继续行走；若离目标位置距离＜2，则进入低速行走状态；

（6）行走过程中磁性接收装置采集到信号；

（7）根据行走方向算出当前位置；

（8）判断离目标位置的距离，若离目标位置距离>0，则继续行走；若离目标位置距离=0，行走电机停止，开始读码；

（9）磁性接收装置信号采集；

（10）据信号计算当前位置，读码完成；

（11）自动落筒装置3完成定位动作。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。