一种基于物联网的纺织用导丝装置的制作方法

1.本发明涉及纺织机械技术领域，具体为一种基于物联网的纺织用导丝装置。


背景技术：

2.纺织机又叫纺机、织机、棉纺机等，就是把线、丝、麻等原材料加工成纱线后织成布料的工具全称，在纺织机织布之前，需要先将成品的纱线收卷，以方便后续的纺织机织布，只有收卷均匀良好的的纱线，才能减少织布机在工作过程中的故障，提高织布效率，而在纱线收卷的过程中，控制张紧力和纱线在收卷辊上的分布是两个重要的参数，实际生产中通常使用导丝装置来进行控制，而常规的导丝装置不能移动，需要手动辅助调节才能满足生产需求，人工的参与不仅降低了生产效率，而且使收卷的质量不可控，所以需要一种可以自动调节的导丝装置，能够通过导丝装置的来回运动，使纱线按层均匀的分布在收卷辊上，并通过收卷辊的前后移动来控制收卷的张紧力，因此，设计实用性强和自动调节收卷张紧力和分布的一种基于物联网的纺织用导丝装置是很有必要的。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于物联网的纺织用导丝装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的纺织用导丝装置，包括导丝装置和智能纱线收卷系统，其特征在于：所述导丝装置包括底板，所述底板的右侧设置有滑轨，所述滑轨的内部滑动连接有底座，所述底座的正面设置有传送机构，所述底座的上端活动连接有滚筒，所述滚筒与传送机构固定连接，所述底板的左侧设置有滑槽，所述滑槽的上端滑动连接有滑座，所述滑座的上端固定连接有支架，所述支架的上端固定连接有安装座，所述安装座的上端固定连接有两组固定轴，两组所述固定轴的外圆均滚动连接有滚轮,所述滚筒的表面设置有压力感应器，所述安装座的上端设置有摄像头。
5.根据上述技术方案，所述智能纱线收卷系统包括智能控制模块、智能检测模块、远端执行模块和纱线输送模块，所述智能控制模块包括数据记录模块、数据计算模块、逻辑判断模块和远端控制模块，所述智能检测模块包括尺寸检测模块、位置检测模块、张力检测模块和报警模块，所述远端执行模块包括滑座移动模块和底座移动模块，所述纱线输送模块包括纱线输入模块和纱线收卷模块，所述智能控制模块、智能检测模块、远端执行模块和纱线输送模块均设置在底板的侧面，所述智能控制模块、智能检测模块、远端执行模块和纱线输送模块分别通过电连接，所述尺寸检测模块与摄像头电连接，所述张力检测模块与压力感应器电连接。
6.根据上述技术方案，所述数据记录模块用于对采集的数据进行记录，同时记录系统的初始设定值，所述数据计算模块用于对数据的计算，所述逻辑判断模块用于对计算的结果进行分析，并对后续的纱线卷绕方案提供数据基础，所述远端控制模块用于控制远端执行模块的运行，所述尺寸检测模块用于纱线直径数据的采集，所述位置检测模块用于滑
座位置信息的采集，所述张力检测模块用于纱线张力数据的采集，所述报警模块用于非正常情况下的报警，所述滑座移动模块用于控制滑座在滑槽中的移动方向和速度，所述底座移动模块用于控制底座在滑轨中的移动方向和移动速度，所述纱线输入模块用于控制纱线的输入，所述纱线收卷模块用于纱线收卷动作的控制。
7.根据上述技术方案，所述智能纱线收卷系统包含以下步骤：s1、初始状态下，滑座停留在滑轨的左端，并与滚筒的最左端齐平，把纱线穿过两组滚轮的中间，并把另外一端固定在滚筒的表面，然后启动智能纱线收卷系统；s2、通过纱线输入模块按照一定的速度输入纱线，并利用尺寸检测模块采集纱线的直径数据，利用位置检测模块实时采集滑座位置数据，实时利用张力检测模块检测滚筒上纱线所受到的张力，并记录在数据记录模块中；s3、通过数据计算模块确定滑座和底座的移动速度；s4、利用纱线收卷模块对纱线进行收卷，在收卷的过程中，按照计算的数据移动滑座和底座，使收卷的纱线分布均匀且保证纱线的张紧力适中；s5、利用逻辑判断模块确定滑座和底座的转向时机，使得纱线可以层层缠绕在滚筒的表面，防止纱线超出滚筒的范围；s6、通过逻辑判断模块判断张紧力的大小是否超出范围，并提供后续的方案；s7、当滑座回复到初始位置且纱线张紧力的数值在范围时，系统判断完成纱线的收卷，整个系统停止工作；s8、重复s1
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s7，完成所有纱线的收卷。
8.根据上述技术方案，所述步骤s2中数据的采集方法如下：s21、以滑槽的中间位置为原点，以纱线输送方向为轴正方向建立坐标系；s22、利用摄像头采集纱线的图像数据，通过与参照物对比分析得到纱线的直径数据，用记号表示；s23、利用摄像头采集滑座的图像数据，通过与参照物对比分析得到其位置数据，用记号表示时刻滑座的位置，其中是常数，表示滑座只有坐标一直变化；s24、纱线输入的速度恒定，用记号表示，滚筒的半径用记号表示，滚筒收卷部分的长度用记号表示,纱线入料处到坐标系原点的距离用记号表示；s25、因为纱线输入速度和滚筒转动速度恒定，当纱线在中间位置收卷时，纱线经过纱线入料处到达滚筒的距离最短，所以此时纱线所受到的张紧力最小，用记号表示，随着滑座沿滑槽的往复移动以及纱线收卷层数的增加，纱线所受到的张紧力不停的变化，通过张力检测模块实时检测纱线所受到的张紧力，用记号表示时刻纱线所受到的张紧力的大小；通过对采集数据的参数设定，方便后续计算和分析的量化。
9.根据上述技术方案，所述步骤s3中滑座和底座移动速度的确定方法如下：设定滑座的移动速度用表示，其数值由下式定义：
设定底座的平均移动速度用表示，其数值由下式定义：其中由下式定义：通过定义滑座在滑槽中的往复运动速度，保证纱线在收卷时均匀分布在滚筒的表面，防止纱线过于集中而打结，方便下到工序纱线的顺利释放，通过定义底座在滑轨中往复运动，可以实时的调整纱线张紧力的大小，保证纱线收卷的张紧力在一定的范围内，不仅可以防止纱线因为张紧力过大而损坏，也使得收卷的纱线密实紧凑。
10.根据上述技术方案，所述步骤s5中滑座转向时机的判断方法如下：通过测定的滑座的位置坐标来进行判断：s71、当时，滑座按照原来的方向运动；s72、当时，滑座开始变向；通过设置滑座的变向时机，可以使滑座在到达极限位置的时候及时变向，保证纱线收卷的顺利进行。
11.根据上述技术方案，所述步骤s5中底座转向时机的判断方法如下：通过测定的滑座的位置坐标来进行判断：s81、当时，底座按照原来的方向运动；s82、当时，底座按照原来的方向运动；s83、当或时，底座开始变向；通过设置底座的变向时机，可以自动的控制纱线的张紧力保持在一定的范围内，不仅可以防止纱线因为张紧力过大而损坏，也使得收卷的纱线密实紧凑。
12.根据上述技术方案，所述步骤s6中张紧力大小的判断方法如下：通过实时测定的值进行判断：s91、当时，说明纱线断裂，启动报警模块并提醒人员更换纱线；s92、当时，说明纱线收卷较松，降低底座的往复移动速度；s93、当时，纱线收卷工作正常，无需处理；s94、当时，说明纱线收卷较紧，有断裂风险，需要增加底座的往复移动速度。
13.根据上述技术方案，所述步骤s92和s94调整后的底座的移动速度由下式定义：通过调整底座的移动速度，可以智能的调整纱线所受的张紧力大小，不仅可以保护纱线，同时使得收卷的纱线密实紧凑。
14.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有导丝装置和智能纱线收卷系统，可以使纱线在收卷的过程中，均匀覆盖在滚筒的表面，同时实时调节纱线所受到的张力，达到稳定收卷的目的。
附图说明
15.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明的整体结构俯视示意图；图3是本发明的各工作模块结构示意图；图中：1、底板；2、底座；3、传送机构；4、滚筒；5、滑槽；6、滑座；7、安装座；8、滚轮；9、滑轨；10、支架；11、固定轴。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.请参阅图1
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3，本发明提供技术方案：一种基于物联网的纺织用导丝装置，包括导丝装置和智能纱线收卷系统，其特征在于：导丝装置包括底板1，底板1的右侧设置有滑轨9，滑轨9的内部滑动连接有底座2，底座2的正面设置有传送机构3，底座2的上端活动连接有滚筒4，滚筒4与传送机构3固定连接，底板1的左侧设置有滑槽5，滑槽5的上端滑动连接有滑座6，滑座6的上端固定连接有支架10，支架10的上端固定连接有安装座7，安装座的上端固定连接有两组固定轴11，两组固定轴11的外圆均滚动连接有滚轮8,滚筒4的表面设置有压力感应器13，安装座7的上端设置有摄像头12，通过设置有导丝装置和智能纱线收卷系统，可以使纱线在收卷的过程中，均匀覆盖在滚筒4的表面，同时实时调节纱线所受到的张力，达到稳定收卷的目的；智能纱线收卷系统包括智能控制模块、智能检测模块、远端执行模块和纱线输送模块，智能控制模块包括数据记录模块、数据计算模块、逻辑判断模块和远端控制模块，智能检测模块包括尺寸检测模块、位置检测模块、张力检测模块和报警模块，远端执行模块包括滑座移动模块和底座移动模块，纱线输送模块包括纱线输入模块和纱线收卷模块，智能
控制模块、智能检测模块、远端执行模块和纱线输送模块均设置在底板1的侧面，智能控制模块、智能检测模块、远端执行模块和纱线输送模块分别通过电连接，尺寸检测模块与摄像头12电连接，张力检测模块与压力感应器13电连接；数据记录模块用于对采集的数据进行记录，同时记录系统的初始设定值，数据计算模块用于对数据的计算，逻辑判断模块用于对计算的结果进行分析，并对后续的纱线卷绕方案提供数据基础，远端控制模块用于控制远端执行模块的运行，尺寸检测模块用于纱线直径数据的采集，位置检测模块用于滑座6位置信息的采集，张力检测模块用于纱线张力数据的采集，报警模块用于非正常情况下的报警，滑座移动模块用于控制滑座6在滑槽5中的移动方向和速度，底座移动模块用于控制底座2在滑轨9中的移动方向和移动速度，纱线输入模块用于控制纱线的输入，纱线收卷模块用于纱线收卷动作的控制；智能纱线收卷系统包含以下步骤：s1、初始状态下，滑座6停留在滑轨5的左端，并与滚筒4的最左端齐平，把纱线穿过两组滚轮8的中间，并把另外一端固定在滚筒4的表面，然后启动智能纱线收卷系统；s2、通过纱线输入模块按照一定的速度输入纱线，并利用尺寸检测模块采集纱线的直径数据，利用位置检测模块实时采集滑座6位置数据，实时利用张力检测模块检测滚筒4上纱线所受到的张力，并记录在数据记录模块中；s3、通过数据计算模块确定滑座6和底座2的移动速度；s4、利用纱线收卷模块对纱线进行收卷，在收卷的过程中，按照计算的数据移动滑座6和底座2，使收卷的纱线分布均匀且保证纱线的张紧力适中；s5、利用逻辑判断模块确定滑座6和底座2的转向时机，使得纱线可以层层缠绕在滚筒4的表面，防止纱线超出滚筒4的范围；s6、通过逻辑判断模块判断张紧力的大小是否超出范围，并提供后续的方案；s7、当滑座6回复到初始位置且纱线张紧力的数值在范围时，系统判断完成纱线的收卷，整个系统停止工作；s8、重复s1
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s7，完成所有纱线的收卷；步骤s2中数据的采集方法如下：s21、以滑槽5的中间位置为原点，以纱线输送方向为轴正方向建立坐标系；s22、利用摄像头采集纱线的图像数据，通过与参照物对比分析得到纱线的直径数据，用记号表示；s23、利用摄像头采集滑座6的图像数据，通过与参照物对比分析得到其位置数据，用记号表示时刻滑座6的位置，其中是常数，表示滑座6只有坐标一直变化；s24、纱线输入的速度恒定，用记号表示，滚筒4的半径用记号表示，滚筒4收卷部分的长度用记号表示,纱线入料处到坐标系原点的距离用记号表示；s25、因为纱线输入速度和滚筒4转动速度恒定，当纱线在中间位置收卷时，纱线经过纱线入料处到达滚筒4的距离最短，所以此时纱线所受到的张紧力最小，用记号表示，随着滑座6沿滑槽5的往复移动以及纱线收卷层数的增加，纱线所受到的张紧力不停的变
化，通过张力检测模块实时检测纱线所受到的张紧力，用记号表示时刻纱线所受到的张紧力的大小；通过对采集数据的参数设定，方便后续计算和分析的量化；步骤s3中滑座6和底座2移动速度的确定方法如下：设定滑座6的移动速度用表示，其数值由下式定义：设定底座2的平均移动速度用表示，其数值由下式定义：其中由下式定义：通过定义滑座6在滑槽5中的往复运动速度，保证纱线在收卷时均匀分布在滚筒4的表面，防止纱线过于集中而打结，方便下到工序纱线的顺利释放，通过定义底座2在滑轨9中往复运动，可以实时的调整纱线张紧力的大小，保证纱线收卷的张紧力在一定的范围内，不仅可以防止纱线因为张紧力过大而损坏，也使得收卷的纱线密实紧凑；步骤s5中滑座6转向时机的判断方法如下：通过测定的滑座6的位置坐标来进行判断：s71、当时，滑座6按照原来的方向运动；s72、当时，滑座6开始变向；通过设置滑座6的变向时机，可以使滑座6在到达极限位置的时候及时变向，保证纱线收卷的顺利进行；步骤s5中底座2转向时机的判断方法如下：通过测定的滑座6的位置坐标来进行判断：s81、当时，底座2按照原来的方向运动；s82、时，底座2按照原来的的方向运动；s83、当或时，底座2开始变向；通过设置底座2的变向时机，可以自动的控制纱线的张紧力保持在一定的范围内，不仅可以防止纱线因为张紧力过大而损坏，也使得收卷的纱线密实紧凑；步骤s6中张紧力大小的判断方法如下：
通过实时测定的值进行判断：s91、当时，说明纱线断裂，启动报警模块并提醒人员更换纱线；s92、当时，说明纱线收卷较松，降低底座2的往复移动速度；s93、当时，纱线收卷工作正常，无需处理；s94、当时，说明纱线收卷较紧，有断裂风险，需要增加底座2的往复移动速度；步骤s92和s94调整后的底座2的移动速度由下式定义：通过调整底座2的移动速度，可以智能的调整纱线所受的张紧力大小，不仅可以保护纱线，同时使得收卷的纱线密实紧凑。
18.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
19.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。