針織大圓機織針甄別裝置和織針甄別方法
2023-06-08 17:33:26 4
針織大圓機織針甄別裝置和織針甄別方法
【專利摘要】一種針織大圓機織針甄別裝置和織針甄別方法，裝置包括控制處理單元、周期比計算單元、佔空比計算單元、閾值處理單元和異常針甄別單元。本發明通過提取每根織針的信號特徵，計算出每根織針對應的斷針閾值和歪針閾值，閾值用於甄別在針織大圓機周轉過程中是否出現斷裂或側向彎曲的異常織針，輸出異常織針的編號。本發明可以為針織大圓機判別出斷針、歪針等異常針，具有實時性能好，無誤報率的特點。
【專利說明】針織大圓機織針甄別裝置和織針甄別方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及針織機【技術領域】，尤其涉及一種應用於針織大圓機織針檢測過程中針織大圓機織針甄別裝置和織針甄別方法。
【背景技術】
[0002]針織大圓機在長時間工作過程中，織針的針頭易發生折斷裂或側向彎曲，從而出現斷針或歪針，這都會導致織物上出現連續的疵點，造成織物廢品的產生。因此，如果能及時檢測出異常針(包括斷針和歪針)，就可以有效的避免這樣的損失。
[0003]現有技術中，針織機斷針檢測技術實用性較高的是反射式強度調製型光纖傳感器檢測技術，光源照射在被測織針上，被測織針上反射回來的光經光電轉換電路轉換成電信號，經信號調理電路後實現斷針檢測。針織機快速運轉過程中，每根織針針頭反射率不同，針頭反射端面也存在細微的差別，這導致了每根織針對應的電信號的波形存在較大差異。當檢測斷針、歪針時，所有織針使用相同的閾值來判斷，容易造成誤報，降低生產效率。
[0004]因此，急需一種實時性能好、誤報率低的織針甄別裝置。
【發明內容】
[0005]本發明所解決的技術問題在於提出一種針織大圓機織針甄別裝置和織針甄別方法，該裝置和方法對織針信號進行甄別，可以判別出斷針、歪針等異常針，具有實時性能好，無誤報率的特點。
[0006]在描述本發明的技術解決方案之前，為便於本發明的描述和理解，對本發明涉及的前提條件作如下解釋:
[0007]1.對於已定樣式的布匹，針織大圓機針盤上織針的總數是固定的。
[0008]2.當光源照射在織針上時，反射回的光經光電轉換為電信號，電信號經信號調理電路輸出低電平，當光源未照射在織針上時輸出高電平。因此，一根織針經過一次光源，對應一個矩形脈衝信號，該脈衝信號為本發明的輸入信號。如圖2所示，21所指的織針對應的脈衝信號為22、脈衝周期為Tn。由於每根織針針頭反射率不同，針頭反射端面也存在細微的差別，當針織大圓機轉動時，信號調理電路輸出的脈衝信號脈寬不完全相同。
[0009]本發明採用以下技術方案予以實現:
[0010]一種針織大圓機織針甄別裝置，其特點在於該裝置包括控制處理單元、周期比計算單元、佔空比計算單元、閾值處理單元和異常針甄別單元，所述的控制處理單元、周期比計算單元和佔空比計算單元的輸入端為裝置的輸入端，接收輸入信號，所述的控制處理單元的輸出端分別與所述的周期比計算單元的第2輸入端、佔空比計算單元的第2輸入端、閾值處理單元的第2輸入端和異常針甄別單元的第2輸入端相連，所述的周期比計算單元的輸出端與所述的閾值處理單元的第I輸入端相連，所述的佔空比計算單元的輸出端與所述的閾值處理單元的第3輸入端相連，所述的閾值處理單元的輸出端與所述的異常針甄別單元的第I輸入端相連，所述的佔空比計算單元的第2輸出端與所述的異常針甄別單元的第3輸入端相連，所述的異常針甄別單元的輸出端為裝置的輸出端，輸出織針的甄別信息。
[0011]2、利用權利要求1所述的針織大圓機織針甄別裝置進行異常織針的甄別方法，其特點在於該方法包括如下步驟:
[0012]a.特徵提取階段。針織大圓機周轉的第一圈為對大圓機所有織針的特徵提取階段。
[0013]①N為大圓機的織針總數；
[0014]②所述的控制處理單元接收輸入信號，該輸入信號是與被測織針對應的矩形脈衝，當所述的控制處理單元檢測到第η根織針信號的下降沿跳變時，產生一個使能信號，向所述的佔空比計算單元、周期比計算單元、閾值處理單元輸出使能信號和織針編號η ；
[0015]③當接收到所述控制處理單元的使能信號時，所述的佔空比計算單元接收所述輸入信號，接收織針編號η，測量織針η對應的脈衝的高電平時間tn及周期Tn，該脈衝的佔空比Dn力>』存儲在數組DR的DR [η]中；
[0016]所述的周期比計算單元接收織針編號η，測量織針η對應的脈衝的周期Tn，計算所述輸入信號的周期比Pn為，其中Tlri為前一根織針所對應的輸入信號的周期，當n-ι =
1H-1
O時，令Tlri = Tn,存儲在數組PR的PR [η]中；
[0017]④當η〈Ν時，準備接收下一根織針的輸入信號，返回步驟②；當η = N時，所述的閾值處理單元接收所述控制處理單元的織針編號，讀取所述的周期比計算單元的數組PR、所述的佔空比計算單元的數組DR，根據公式B? 二^1^，計算出每根織針的斷針閾值，存儲
1十丄M + i
在數組BT中；根據公式= '~°；，計算出每根織針的側向後歪閾值，存儲在數組
BCT中；根據公式FC,，計算出每根織針的側向前歪閾值，存儲在數組FCT中；計算完後，進入檢測階段；
[0018]b.檢測階段:
[0019]⑤所述的控制處理單元接收輸入信號，該輸入信號是與被測織針對應的矩形脈衝，當所述的控制處理單元檢測到第η根織針信號的下降沿跳變時，產生一個使能信號，向所述的佔空比計算單元和異常針甄別單元輸出使能信號和織針編號η ；
[0020]⑥當接收到所述控制處理單元的使能信號時，所述的佔空比計算單元接收所述輸入信號，接收織針編號η，測量所述輸入信號的高電平時間tn及周期Tn，該脈衝的佔空比為
*，向所述的異常針甄別單元輸出該佔空比值；
η
[0021]⑦當接收到所述控制處理單元的使能信號時，所述的異常針甄別單元接收織針編號η，接收所述的佔空比計算單元輸出的佔空比值I，從所述閾值處理單元中提取織針
ηη的斷針閾值BT [η]、側向前歪閾值FCT [η]、側向後歪閾值BCT [η]，當織針η的佔空比值Υ<ΒΤ^]時，判別織針η的後一根針織為斷針，當織針η的佔空比值SCTW或者
fc7T"]，判別織針η的後一根針織為歪針；若織針η的後一根針織甄別為異常針時，
η
執行步驟⑧，否則，準備接收下一根織針的輸入信號，返回步驟⑤；
[0022]⑧所述的異常針甄別單元輸出異常織針的編號η+1，當η = N時，輸出異常織針的編號為I。
[0023]本發明的技術效果如下:
[0024]與現有技術相比，本發明提供的針織大圓機織針甄別裝置和織針甄別方法，通過提取每根織針的信號特徵，計算出每根織針對應的斷針閾值和歪針閾值，閾值用於甄別在針織大圓機周轉過程中是否出現斷裂或側向彎曲的異常織針，輸出異常織針的編號。該裝置和方法可以消除因織針對光的反射率不同、反射端面差異等造成的誤報，實時性能好，能適用於針織大圓機對織針的甄別。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是本發明具體實施例的織針甄別裝置的示意圖；
[0026]圖2是本發明具體實施例的正常織針時輸入信號序列示意圖；
[0027]圖3是本發明具體實施例的存在異常針時輸入信號序列示意圖。
【具體實施方式】
[0028]以下結合附圖和具體實施例對本發明提出的針織大圓機織針甄別裝置作進一步詳細說明。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式，僅用於方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
[0029]本發明提供一種針織大圓機織針甄別裝置和織針甄別方法，該裝置和方法應用於針織大圓機織針檢測過程中對織針信號進行甄別，判別出斷針、歪針等異常針，具有實時性能好，無誤報率的特點。
[0030]請參考圖1，本發明提供的針織大圓機織針甄別裝置包括控制處理單元13、周期比計算單元12、佔空比計算單元14、閾值處理單元15和異常針甄別單元16，所述的控制處理單元13、周期比計算單元12和佔空比計算單元14的輸入端為裝置的輸入端，接收輸入信號11，所述的控制處理單元13的輸出端分別與所述的周期比計算單元12的第2輸入端、佔空比計算單元14的第2輸入端、閾值處理單元15的第2輸入端和異常針甄別單元16的第2輸入端相連，所述的周期比計算單元12的輸出端與所述的閾值處理單元15的第I輸入端相連，所述的佔空比計算單元14的輸出端與所述的閾值處理單元15的第3輸入端相連，所述的閾值處理單元15的輸出端與所述的異常針甄別單元16的第I輸入端相連，所述的佔空比計算單元14的第2輸出端與所述的異常針甄別單元16的第3輸入端相連，所述的異常針甄別單元16的輸出端為裝置的輸出端，輸出織針的甄別信息。
[0031]請參考圖2，在時間尺度t上正常織針時輸入信號序列示意圖。每個正常織針對應一個矩形脈衝信號，每個脈衝信號的周期和佔空比均不同。周期比計算單元12計算輸入信號的周期與前一個輸入信號的周期之比值，如織針21，編號為n，其對應輸入信號為脈衝22，脈衝周期為Tn，織針21的前一根織針對應的脈衝周期為Tlri，織針21的周期之比值為
，存儲數組PR的PR[n]中；佔空比計算單元14計算當前輸入信號的佔空比值，同樣用
1T1-1
織針21來說明，脈衝22的高電平時間為tn，織針21的佔空比值為>，存儲數組DR的DR [η]中。
[0032]請參考圖3，當參考圖2中的三根織針變為異常針時，在時間尺度t上的輸入信號序列示意圖。異常針31為斷針，信號脈衝34為斷針31前一根針的對應輸入信號；異常針42為側向後歪的歪針，其對應輸入信號為脈衝35 ;異常針33為側向前歪的歪針，其對應輸入信號為脈衝36。與圖2的輸入信號相比，當出現異常針時，異常針前一根針的佔空比會發生較大變化，由此根據佔空比的變化特性，可用於甄別斷針、歪針(側向後歪、側向前歪)。
[0033]請參考圖1，根據本發明提供一種針織大圓機織針甄別裝置進行異常織針的甄別方法，其特徵在於該方法包括如下步驟:
[0034]a.特徵提取階段。針織大圓機周轉的第一圈為對大圓機所有織針的特徵提取階段。
[0035]①N為大圓機的織針總數；
[0036]②所述的控制處理單元13接收輸入信號11，該輸入信號11是與被測織針對應的矩形脈衝，當所述的控制處理單元13檢測到第η根織針信號11的下降沿跳變時，產生一個使能信號，向所述的佔空比計算單元14、周期比計算單元12、閾值處理單元15輸出使能信號和織針編號η ；
[0037]③當接收到所述控制處理單元13的使能信號時，所述的佔空比計算單元14接收所述輸入信號11，接收織針編號η，測量織針η對應的脈衝的高電平時間tn及周期Tn，該脈衝的佔空比Dn為#，存儲在數組DR的DR[η]中；
[0038]所述的周期比計算單元12接收織針編號η，測量織針η對應的脈衝的周期Τη，計算所述輸入信號的周期比Pn為卩，其中Tlri為前一根織針所對應的輸入信號的周期，當η-1
1H-X
=O時，令Tlri = Tn,存儲在數組PR的PR [η]中；
[0039]④當η〈Ν時，準備接收下一根織針的輸入信號，返回步驟②；當η = N時，所述的閾值處理單元15接收所述控制處理單元13的織針編號，讀取所述的周期比計算單元12的數
1-D
組PR、所述的佔空比計算單元14的數組DR，根據公式Bb =計算出每根織針的斷針
丄十Γ?+1
閾值，存儲在數組BT中；根據公式BC,, =，計算出每根織針的側向後歪閾值，
丄.十 W+i xr?+i
存儲在數組BCT中；根據公式FCh =2-4-，計算出每根織針的側向前歪閾值，存儲在數組FCT中；計算完後，進入檢測階段；
[0040]b.檢測階段:
[0041]⑤所述的控制處理單元13接收輸入信號11，該輸入信號11是與被測織針對應的矩形脈衝，當所述的控制處理單元13檢測到第η根織針信號11的下降沿跳變時，產生一個使能信號，向所述的佔空比計算單元14和異常針甄別單元16輸出使能信號和織針編號η ；
[0042]⑥當接收到所述控制處理單元13的使能信號時,所述的佔空比計算單元14接收所述輸入信號11，接收織針編號η，測量所述輸入信號11的高電平時間tn及周期Tn，該脈衝的佔空比為f，向所述的異常針甄別單元16輸出該佔空比值；
[0043]⑦當接收到所述控制處理單元13的使能信號時，所述的異常針甄別單元16接收織針編號n，接收所述的佔空比計算單元14輸出的佔空比值從所述閾值處理單元
(15)中提取織針η的斷針閾值BT[n]、側向前歪閾值FCT[n]、側向後歪閾值BCT[n]，當織針η的佔空比值>< FM時，判別織針n的後一根針織為斷針，當織針η的佔空比值
η
# /^ΤΤπ]，判別織針η的後一根針織為歪針；若織針η的後一根針織甄別為異常針時，執行步驟⑧，否則，準備接收下一根織針的輸入信號，返回步驟⑤；
[0044]⑧所述的異常針甄別單元16輸出異常織針的編號η+l，當η = N時，輸出異常織針的編號為I。
[0045]綜上所述，與現有技術相比，本發明提供的針織大圓機織針甄別裝置和織針甄別方法，通過提取每根織針的信號特徵，計算出每根織針對應的斷針閾值和歪針閾值，閾值用於甄別在針織大圓機周轉過程中是否出現斷裂或側向彎曲的異常織針，輸出異常織針的編號。該裝置和方法可以消除因織針對光的反射率不同、反射端面差異等造成的誤報，實時性能好，能適用於針織大圓機對織針的甄別。
[0046]顯然，本領域的技術人員可以對發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種針織大圓機織針甄別裝置，其特徵在於該裝置包括控制處理單元(13)、周期比計算單元(12)、佔空比計算單元(14)、閾值處理單元(15)和異常針甄別單元(16)，所述的控制處理單元(13)、周期比計算單元(12)和佔空比計算單元(14)的輸入端為裝置的輸入端，接收輸入信號(11)，所述的控制處理單元(13)的輸出端分別與所述的周期比計算單元(12)的第2輸入端、佔空比計算單元(14)的第2輸入端、閾值處理單元(15)的第2輸入端和異常針甄別單元(16)的第2輸入端相連，所述的周期比計算單元(12)的輸出端與所述的閾值處理單元(15)的第I輸入端相連，所述的佔空比計算單元(14)的輸出端與所述的閾值處理單元(15)的第3輸入端相連，所述的閾值處理單元(15)的輸出端與所述的異常針甄別單元(16)的第I輸入端相連，所述的佔空比計算單元(14)的第2輸出端與所述的異常針甄別單元(16)的第3輸入端相連，所述的異常針甄別單元(16)的輸出端為裝置的輸出端，輸出織針的甄別信息。
2.利用權利要求1所述的針織大圓機織針甄別裝置進行異常織針的甄別方法，其特徵在於該方法包括如下步驟: a.特徵提取階段。針織大圓機周轉的第一圈為對大圓機所有織針的特徵提取階段。 ①令η= O，N為大圓機的織針總數； ②所述的控制處理單元(13)接收輸入信號(11)，該輸入信號(11)是與被測織針對應的矩形脈衝，當所述的控制處理單元(13)檢測到第η根織針信號(11)的下降沿跳變時，產生一個使能信號，向所述的佔空比計算單元(14)、周期比計算單元(12)、閾值處理單元(15)輸出使能信號和織針編號η ； ③當接收到所述控制處理單元(13)的使能信號時，所述的佔空比計算單元(14)接收所述輸入信號(11)，接收織針編號η，測量織針η對應的脈衝的高電平時間tn及周期Tn，該脈衝的佔空比Dn為*，存儲在數組DR的DR[η]中；
所述的周期比計算單元(12)接收織針編號η，測量織針η對應的脈衝的周期Tn，計算所述輸入信號的周期比Pn為^，其中Tlri為前一根織針所對應的輸入信號的周期，當η-1
=O時，令Tlri = Tn,存儲在數組PR的PR [η]中； ④當η〈Ν時，準備接收下一根織針的輸入信號，返回步驟②；當η= N時，所述的閾值處理單元(15)接收所述控制處理單元(13)的織針編號，讀取所述的周期比計算單元(12)的數組PR、所述的佔空比計算單元(14)的數組DR，根據公式，計算出每根織針的
斷針閾值，存儲在數組BT中；根據公式BC,, = '，計算出每根織針的側向後歪閾
值，存儲在數組BCT中；根據公式FC?=2-S-，計算出每根織針的側向前歪閾值，存儲在數組FCT中；計算完後，進入檢測階段； b.檢測階段: ⑤所述的控制處理單元(13)接收輸入信號(11)，該輸入信號(11)是與被測織針對應的矩形脈衝，當所述的控制處理單元(13)檢測到第η根織針信號(11)的下降沿跳變時，產生一個使能信號，向所述的佔空比計算單元(14)和異常針甄別單元(16)輸出使能信號和織針編號η ；⑥當接收到所述控制處理單元(13)的使能信號時，所述的佔空比計算單元(14)接收所述輸入信號(11)，接收織針編號η，測量所述輸入信號(11)的高電平時間tn及周期Τη，該脈衝的佔空比為￥，向所述的異常針甄別單元(16)輸出該佔空比值；
⑦當接收到所述控制處理單元(13)的使能信號時，所述的異常針甄別單元(16)接收織針編號η，接收所述的佔空比計算單元(14)輸出的佔空比值*，從所述閾值處理單
元(15)中提取織針η的斷針閾值BT [η]、側向前歪閾值FCT [η]、側向後歪閾值BCT [η]，當織針η的佔空比值>< W["]時，判別織針η的後一根針織為斷針，當織針η的佔空比值
Y > FCT[n]，判別織針n的後一根針織為歪針；若織針η的後一根針織甄別為異常針時，執行步驟⑧，否則，準備接收下一根織針的輸入信號，返回步驟⑤； ⑧所述的異常針甄別單元(16)輸出異常織針的編號η+1，當η= Ν時，輸出異常織針的編號為I。
【文檔編號】D04B35/18GK104131411SQ201410352587
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月23日 優先權日:2014年7月23日
【發明者】廖小情, 郭凱, 黃立華, 黃惠傑 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所