一种双层剑杆织机远程监控与故障检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种双层剑杆织机远程监控与故障检测系统，包括Unity客户端、Modbus从站、历史数据采集服务器和云端数据库；Unity客户端包括超写实模型终端、功能模块单元、实时数据交互单元和参数处理单元；超写实模型终端包括织机三维虚拟模型和纱线模型，织机三维虚拟模型由solidworks软件构建得到，其上开口机构、引纬机构和打纬机构的配合运动依据实时数据交互单元和参数处理单元采集并处理后的数据实现；纱线模型包括经轴与经轴间的经纱模型、随开口机构运动的经纱模型、随引纬机构运动的纬纱模型和随打纬机构摆动的纬纱模型。本发明专利技术的系统能够对织机状态实时监控，并智能诊断织机故障，降低了人工成本，同时能够提升生产效率。产效率。产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种双层剑杆织机远程监控与故障检测系统


[0001]本专利技术属于纺织机械三维建模
，涉及一种双层剑杆织机远程监控与故障检测系统。

技术介绍

[0002]织机的正常运行，是保证织机生产效率的重要条件之一。针对织机运行状态的监控，往往由内部员工在生产车间内巡视完成，颇费人力；同时，织机一旦出现未可知的故障，故障的排查及维修又要浪费大量时间成本，影响生产效率。
[0003]织机的远程监控和故障诊断等功能往往需要在建立模型的基础之上实现，而现有的关于剑杆织机的模型还停留在结构建模阶段，即只提供了织机物理实体的三维虚拟模型，根本无法满足远程监控和故障诊断等需求。
[0004]为了解决上述问题，专利CN204440122U公开了一种剑杆织机运行状态远程监控装置，采用了有线网络和3G无线网络两种网络接口，通过登录本地PC，实现对剑杆织机运行状态数据的监控，进而提前获知运行故障机器，减少设备维修时间，但是其远程监控的范围仍限制在本地局域网，且仅仅是对数据进行监控，不能直观地看到织机各机构和纱线的真实运行状态；此外，其只能发现运行故障机器，并不具备故障诊断功能。
[0005]因此，研究一种双层剑杆织机远程监控与故障检测系统，以更好地满足远程监控和故障诊断等需求，具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种双层剑杆织机远程监控与故障检测系统；
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用的方案如下：
[0008]一种双层剑杆织机远程监控与故障检测系统，包括Unity客户端、Modbus从站、历史数据采集服务器和云端数据库；
[0009]Unity客户端分为前端和后端，前端包括超写实模型终端和功能模块单元，后端包括实时数据交互单元和参数处理单元；
[0010]超写实模型终端包括织机三维虚拟模型和纱线模型，织机三维虚拟模型由solidworks软件1:1还原双层剑杆织机物理实体构建得到，织机三维虚拟模型上开口机构、引纬机构和打纬机构的配合运动依据实时数据交互单元和参数处理单元采集并处理后的数据实现；
[0011]纱线模型在织机三维虚拟模型的基础上构建，随着开口机构、引纬机构和打纬机构的配合运动呈动态变化，纱线模型包括经轴与经轴间的经纱模型、随开口机构运动的经纱模型、随引纬机构运动的纬纱模型和随打纬机构摆动的纬纱模型；
[0012]经轴与经轴间的经纱模型中，纱线与相邻两经轴同侧或异侧相切，且一次生成，不做运动；
[0013]随开口机构运动的经纱模型中，纱线由经轴、综眼和织口三点相连构成，随着综框的运动，经纱模型呈动态变化，其中经轴和综眼之间的纱线模型与经轴动态相切；
[0014]随引纬机构运动的纬纱模型在送纬剑和接纬剑之间动态生成，在送纬去程时生成送纬剑部分的纬纱模型；在接纬回程时生成接纬剑部分的纬纱模型，同时送纬剑部分的纬纱模型不可见；
[0015]随打纬机构摆动的纬纱模型为动态生成，覆盖范围从钢筘接触到纬纱开始，直到将纬纱打入织口结束；
[0016]随引纬机构运动的纬纱模型和随打纬机构摆动的纬纱模型联系紧密，一旦钢筘接触到纬纱，随引纬机构运动的纬纱模型不可见；一旦钢筘接触到织口，随打纬机构摆动的纬纱模型不可见；上述随引纬机构运动的纬纱模型和随打纬机构摆动的纬纱模型的不可见效果由Unity的碰撞体、触发器组件实现。
[0017]上述不可见模型会在下一个引纬、打纬循环重新生成。
[0018]无论何种纱线模型均是用Unity LineRenderer组件生成，在以下构建方法中不再赘述。
[0019]作为优选的技术方案：
[0020]如上所述的一种双层剑杆织机远程监控与故障检测系统，经轴与经轴间的经纱模型构建方法如下：
[0021](1)在各经轴的中心横截面上找到相邻两经轴同侧和异侧切点；
[0022](2)根据实际穿纱情况，确定经纱与相邻两经轴的切点位置，然后，在相邻两经轴模型指定两切点间生成单根纱线；
[0023](3)重复步骤(1)和(2)，直到织机上各相邻两经轴间的纱线模型全部绘制完成；
[0024](4)用代码遍历单根纱线，生成多根纱线。
[0025]如上所述的一种双层剑杆织机远程监控与故障检测系统，随开口机构运动的经纱模型构建方法如下：
[0026](1)找到经轴的中心横截面，用代码动态获取经轴中心横截面的切点；找到每页综框中间综丝上的综眼；找到上下织口的中点；
[0027](2)根据实际穿纱情况，确定穿过各页综框的经纱是归于上织口，还是下织口，然后在经轴中心横截面的切点、每页综框中间综丝上的综眼和对应织口的中点三点间生成单根纱线；
[0028](3)用代码遍历单根纱线，生成多根纱线。
[0029]如上所述的一种双层剑杆织机远程监控与故障检测系统，随引纬机构运动的纬纱模型构建方法如下：
[0030](1)找到双纬纱导纱孔，找到送纬剑剑头和接纬剑剑头；
[0031](2)送纬去程时，在送纬剑剑头和导纱孔两点间生成纬纱模型，即送纬剑部分的纬纱模型；
[0032](3)接纬回程时，在接纬剑剑头和导纱孔两点间生成纬纱模型，即接纬剑部分的纬纱模型，同时，使送纬剑部分的纬纱模型不可见。
[0033]如上所述的一种双层剑杆织机远程监控与故障检测系统，随打纬机构摆动的纬纱模型构建方法如下：
[0034](1)找到钢筘与纬纱接触部分纱线的两个端点，双纬纱共四个端点；
[0035](2)创建三个Unity碰撞体组件作为触发器使用；将钢筘起始位置到接触到纬纱部分作为Ⅰ区，纬纱起始位置到织口部分作为Ⅱ区，织口部分作为Ⅲ区；
[0036](3)当钢筘离开Ⅰ区时触发，在钢筘与双纬纱接触处生成两根纬纱模型；当钢筘处于Ⅱ区时触发，保持随引纬机构运动的纬纱模型不可见；当钢筘离开Ⅲ区时触发，使随打纬机构摆动的纬纱模型不可见。
[0037]如上所述的一种双层剑杆织机远程监控与故障检测系统，功能模块单元包括监控模块和故障检测模块，均布置在Unity客户端的UI界面上；监控模块具有数据监视和数据调控功能；数据监视是通过显示接口，将实时采集的数据显示在UI界面上；数据调控是在控制接口输入参数数值，并传入从站设备，进而控制织机状态。监控功能可以超远程实现，超远程监控功能借助内网穿透软件(frp或花生壳盒子的一种)实现。内网穿透技术突破了局域网的限制，可以解决不同的局域网无法通信的问题，进而解除距离限制，从而允许操作人员超远距离实现对织机的监视和控制，例如，在有网络的条件下，可以在全国任何地方对某台织机实现监视和控制。远程监控的实现步骤为：
[0038](1)将安装了内网穿透软件的电脑与Modbus从站设备置于同一局域网内，配置内网穿透的参数，通过端口映射，将本地IP地址和端口映射在公网上；
[0039](2)运行Unity客户端，在指定接口处输入公网IP地址和映射之后的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层剑杆织机远程监控与故障检测系统，其特征在于：包括Unity客户端、Modbus从站、历史数据采集服务器和云端数据库；Unity客户端分为前端和后端，前端包括超写实模型终端和功能模块单元，后端包括实时数据交互单元和参数处理单元；超写实模型终端包括织机三维虚拟模型和纱线模型，织机三维虚拟模型由solidworks软件1:1还原双层剑杆织机物理实体构建得到，织机三维虚拟模型上开口机构、引纬机构和打纬机构的配合运动依据实时数据交互单元和参数处理单元采集并处理后的数据实现；纱线模型在织机三维虚拟模型的基础上构建，纱线模型包括经轴与经轴间的经纱模型、随开口机构运动的经纱模型、随引纬机构运动的纬纱模型和随打纬机构摆动的纬纱模型；经轴与经轴间的经纱模型中，纱线与相邻两经轴同侧或异侧相切；随开口机构运动的经纱模型中，纱线由经轴、综眼和织口三点相连构成，随着综框的运动，经纱模型呈动态变化，其中经轴和综眼之间的纱线模型与经轴动态相切；随引纬机构运动的纬纱模型在送纬剑和接纬剑之间动态生成，在送纬去程时生成送纬剑部分的纬纱模型；在接纬回程时生成接纬剑部分的纬纱模型，同时送纬剑部分的纬纱模型不可见；随打纬机构摆动的纬纱模型为动态生成，覆盖范围从钢筘接触到纬纱开始，直到将纬纱打入织口结束；一旦钢筘接触到纬纱，随引纬机构运动的纬纱模型不可见；一旦钢筘接触到织口，随打纬机构摆动的纬纱模型不可见。2.根据权利要求1所述的一种双层剑杆织机远程监控与故障检测系统，其特征在于，经轴与经轴间的经纱模型构建方法如下：(1)在各经轴的中心横截面上找到相邻两经轴同侧和异侧切点；(2)根据实际穿纱情况，确定经纱与相邻两经轴的切点位置，然后，在相邻两经轴模型指定两切点间生成单根纱线；(3)重复步骤(1)和(2)，直到织机上各相邻两经轴间的纱线模型全部绘制完成；(4)用代码遍历单根纱线，生成多根纱线。3.根据权利要求1所述的一种双层剑杆织机远程监控与故障检测系统，其特征在于，随开口机构运动的经纱模型构建方法如下：(1)找到经轴的中心横截面，用代码动态获取经轴中心横截面的切点；找到每页综框中间综丝上的综眼；找到上下织口的中点；(2)根据实际穿纱情况，确定穿过各页综框的经纱是归于上织口，还是下织口，然后在经轴中心横截面的切点、每页综框中间综丝上的综眼和对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：周其洪，刘天齐，张姜天，陈革，王水，王菡珠，
申请(专利权)人：五洋纺机有限公司，
类型：发明
国别省市：