一种有单锭监测传感器和纱线接头装置的AGV车
技术领域
本发明涉及一种纺织行业的AGV车，尤其是应用于环锭纺机和粗纱机，属于纺织机械技术领域。
背景技术
环锭纺作为纺纱厂最主要的纺纱设备，目前在全国的保有量已经超过1.2亿锭以上。对于纱线的断头和纱线的接头，完全依靠挡车工在各个锭子之间巡视检查，一旦目视发现了锭子断头，挡车工就人工地实现接头。由于环锭纺锭子数量巨大，需要很多挡车工去完成这个繁琐和重复的工作。
因此，单锭监测的装置和方法被提出和实施，比如公开专利： “CN2556218Y”、“CN202450212U”等。目前的单锭监测装置主要集中在利用机械式、电气接触式、气压非接触式、光电传感器、者电磁传感器和温度传感器来监测锭子的纱线断头，发出警报和亮灯，提示挡车工去接头。每个单锭都需要配一个单独的传感器。对于一台多达1632锭子的细纱机，每一个锭子配一个单锭监测传感器成本太高；另外一个不足是：环锭纺的断头率通常为20个/千锭时（即是：一千个锭子一个小时的断头数是20个），在同一个时间段，大量的锭子不会经常断头，并且保持正常的运行状态。因此，在单位时间内，约98%的锭子的单锭断头传感器是闲置的，极大浪费了投资成本，制约了单锭监测传感器的推广使用。
取代人工接头，将挡车工从繁重重复的接头工作解放出来，也被提上了日程。比如发明：CN108842239A “一种环锭纺细纱机接头机器人以及方法”；比如发明：CN10256677013 “一种细纱机自动检测断头，自动接头纺织及装置”。
这些发明都提出了一个自动接头装置取代人工接头，基本原理是：检测锭子断头；停止锭子；找到纱头；纱线穿进钢丝圈；放开锭子；纱线捻接到前罗拉的纤维条，实现纱线接头。这些自动接头装置通常在环锭纺机的一个固定的轨道上巡视，通过每个锭子的单锭监测传感器监测纱线状态；当某个锭子纱线断头，接头装置定位到该锭子，进行接头工作。它们的不足之处是：接头装置必须依靠每个锭子的单锭监测传感器给出断头信号，然后接头装置接受该信号，定位到该锭子。这要求每个单锭必须有一个单锭监测传感器；进一步，接头装置只能沿着固定的轨道在环锭纺机的一侧或者两侧巡视，不能被用于多台环锭纺机共用，缺乏灵活性，需要较大的投资。
发明内容
为了克服目前每个单锭都需要一个单锭监测传感器，造成投资成本高，同时大部分的单锭监测传感器闲置的状态，以及纱线断头接头装置在固定的轨道上移动的不足和局限性，本发明提供了一种集成了单锭监测传感器和纱线接头装置的AGV车。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
所述AGV车是行业成熟的自动导引车，在各个环锭纺机之间自动巡航；可以在一台或者几台环锭纺机之间巡航，监测各个单锭的纱线状态和一旦检测到纱线断头，定位并且完成接头工作。
所述AGV车上有单锭监测传感器，用于监测每个单锭的纱线状态。所述传感器采用图像传感器，通过实时获取每个单锭的纱线图像，进行分析对比，一旦检测到图像中的纱线断头，AGV车借助自主导航功能定位于该纱线断头的锭子，准备接头。
所述AGV车有纱线接头装置，包括：锭子刹车臂、纱线抓取臂和纱线接头臂。当单锭监测传感器监测到一个锭子纱线断头，AGV车自动定位于该锭子。AGV车上的纱线接头装置开始实施接接头动作：锭子刹车臂将锭子刹车，纱线抓取臂从纱锭上找到纱线，穿入钢丝圈，纱线接头臂将纱线穿过导纱钩，送入前罗拉对，完成接头后，AGV车继续巡航在各个环锭纺机之间。
所述AGV车是独立于环锭纺机，无需在环锭纺上铺设轨道，无需每个锭子配备单锭监测传感器。可以直接用于现有的环锭纺机,也可以用于新投资的环锭纺机。所述的环锭纺机无需每个锭子安装单锭监测传感器，对于纺纱厂来说，节省了很大一笔的投资成本。
作为本发明的一个优选实施方式，所述AGV车有纱线接头装置和单锭监测传感器。
作为本发明的一个优选实施方式，所述AGV车是自动导引车，能根据导航地图或者磁性导轨条，自主地在纺纱厂车间移动。
作为本发明的一个优选实施方式，所述AGV车的纱线接头装置,包含锭子刹车臂、纱线抓取臂和纱线接头臂。所述锭子刹车臂，将锭子停止转动，以便开始纱线接头工作。所述纱线抓取臂，从纱锭上抓取纱线头，穿入钢丝圈。所述纱线接头臂，将纱线穿入导纱钩，送入前罗拉对，完成纱线接头。
作为本发明的一个优选实施方式，所述AGV车的单锭监测传感器是图像传感器，安装在AGV车上。在AGV车在环锭纺的巡航过程中，实施获取每个锭子的图像。优选地，所获取的图像是锭子的正面彩色图像。所述图像包括粗纱管、前罗拉对、中罗拉对、后罗拉对、导纱钩、钢丝圈、钢领、锭子、锭子号码、纱线的图像。图像传感器基于所获取的图像数据，判定该单锭的实时状态：纱线断裂、纱线缠绕、粗纱断条、钢丝圈脱失，导纱钩折断等等。进一步，可以利用所获取的图像，获取更多的单锭的机械部件信息。
作为本发明的一个优选实施方式，所述AGV车的单锭监测传感器获取每个单锭的实时图像，分析获取的实时图像，与标准图像对比，判断单锭的纱线是否断开、缠绕，绕花等状态。优选的，获取的纱线的图像是从钢丝圈至前罗拉对之间的纱线段。一般的来说：当纱线断裂，这段纱线段的图像不会在原先的区域出现。基于这个基本判断，可以迅速地判断该单锭是否断头。
作为本发明的一个优选实施方式，所述AGV车的单锭监测传感器在每台AGV车配一个图像传感器。
作为本发明的一个优选实施方式，所述AGV车的单锭监测传感器获取每个单锭的锭子号码图像。所述锭子号码，优选地，通过一个阿拉伯数字号码的标签贴在每个单锭区域。所述单锭监测传感器获取锭子号码的图像，转换为该单锭的锭子号码，从而每个单锭的锭子号码与对应的锭子图像对应起来，存储在控制单元。进一步地，AGV车通过这个单锭监测传感器的锭子信号能够定位于每个单锭。
作为本发明的一个优选实施方式，所述一台AGV车巡航在一台环锭纺纱机的两侧，也可以同时在多台环锭纺纱机之间巡航。优选地，所述一台AGV车在2至4台环锭纺纱机之间巡航。
作为本发明的一个优选实施方式，所述AGV车的纱线接头装置和单锭监测传感器在AGV车从下到上的依次排列位置是：锭子刹车臂、纱线抓取臂、纱线接头臂和单锭监测传感器。
作为本发明的一个优选实施方式，所述AGV车巡航和纱线接头的过程是：AGV车在各个环锭纺纱机之间巡航。在巡航过程中，AGV车的单锭监测传感器，实时地获取每个锭子的图像，同时进行图像分析和判定。所述单锭监测传感器一旦监测到某一锭子的纱线断裂或者缠绕。进一步的，AGV车定位到该锭子，AGV车的锭子刹车臂将该锭子刹停，纱线抓取臂从纱锭上抓取纱线，穿入钢丝圈。进一步，纱线接头臂，将纱线穿入导纱钩，送入前罗拉对，与原先的牵伸的纤维条结合，形成接头。进一步，AGV车的刹车臂释放刹车座，单锭开始正常生产。AGV车继续开始巡航，实施监测每个单锭的状态。如此循环工作。
作为本发明的一个优选实施方式，所述AGV车也可在单台粗纱机或者多台粗纱机之间巡航，监测每个粗纱锭子的锭子状态，并且实现粗纱接头工作。
本发明有益之处是：取消了每个锭子都安装单锭监测传感器的高额投资，而且也取消了环锭纺铺设或者安装固定滑轨的限制，将单锭监测传感器和接头装置集成在AGV车，自由地巡航在一台或者多台环锭纺机之间，监测所有的锭子断头和实现纱线接头工作，实现了环锭纺机的纱线断头实时检测和接头功能，具有成本低，使用灵活的优势。既可以用于现存的环锭纺纱机的升级改造，也可以直接用于新的环锭纺纱机。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一台AGV车在多台环锭纺纱机之间巡航的路线示意图
图2是本发明一个单锭监测传感器获取的锭子图像示意图（正常纱线）
图3是本发明一个单锭监测传感器获取的锭子图像示意图（纱线断裂）
图4是本发明AGV车有单锭监测传感器和纱线接头装置的接头示意图
图中
1.粗纱管；
2.纱线；
3.前罗拉对；
4.中罗拉对；
5.后罗拉对；
6.导纱钩；
7.钢丝圈；
8.钢领；
9.锭子；
10.刹车座；
D.AGV车；
G.环锭纺纱机；
S.AGV车巡航路线；
B.单锭监测传感器；
P.单锭图像；
L.纱线段；
W.单锭监测传感器监测范围示意；
N.锭号；
Y.接头装置；
A1.锭子刹车臂；
A2.纱线抓取臂；
A3.纱线接头臂；
具体实施方式
在图1中，一台AGV车D在4台环锭纺纱机G之间自主移动的示意图。AGV车D，沿着路线S在环锭纺纱机G之间来回巡航。AGV车D 上的单锭监测传感器B实时地监测每个锭子的纱线状态。一旦监测某个锭子纱线断头，或者缠绕等非正常工作状态，AGV车D 上的接头装置Y，将断裂的纱线进行接头。
进一步，图2是一个单锭监测传感器获取的单锭图像示意图。AGV车D 上的单锭监测传感器B实时地监测每个锭子的纱线状态。单锭监测的传感器B的检测范围如W所示，能够获取整个纺纱单元的实时图像P。所述的单锭图像P包括：粗纱管1、后罗拉对5、中罗拉对4、前罗拉对3、导纱钩6、纱线2、钢丝圈7、钢领8、锭子9和锭号N的图像。在图2中，在纱线2正常工作和没有发生纱线断裂或者缠绕的情况下，纱线2的纱线段L是在图像中显示出来。
进一步，当纱线2发生断裂（断头），或者发生缠绕时候，纱线2的纱线段L，由于纱线发生断裂（断头）或者缠绕，因此在图3中单锭图像P中是不能显示的，见图3所示。AGV车D上的单锭监测传感器B根据获取的图3的单锭图像P与正常的单锭图像(见图2中的单锭图像P)对比分析：纱线断头时候，纱线段L的纱线在图像中是不存在的，进而判定纱线发生断裂（断头），需要进行接头。
进一步，AGV车D上的单锭监测传感器B根据单锭图像P中的锭号N的图像（“188”），进行分析获取该锭子的锭子号码（如图2和3中的“188”）。
进一步，单锭监测传感器B发出信息，将锭号“188”发生纱线断裂的信号传送给AGV车D。通知AGV车D准备进行纱线接头。
如图4所示：是本发明AGV车有单锭监测传感器和纱线接头装置的接头示意图。
AGV车D上有纱线接头装置Y。接头装置Y包括：锭子刹车臂A1、纱线抓取臂A2、纱线接头臂A3和单锭监测传感器B。从下至上，依次的位置为：锭子刹车臂A1、纱线抓取臂A2、纱线接头臂A3和单锭监测传感器B。
进一步，单锭监测传感器B的检测范围W如图所示，实时地获取单锭的图像P并且进行分析比较；当监测到纱线2断裂（断头），单锭监测传感器B将断头和锭号信息传送给AGV车。
进一步，AGV车定位至锭号188的锭子9。
进一步，AGV车D上的锭子刹车臂A1，通过刹车座10，停止锭子9的旋转。
进一步，纱线抓取臂A2从锭子9抓取纱线2，穿入钢丝圈7。
进一步，AGV车D上的纱线接头臂A3，将纱线2穿入导纱钩6，送入前罗拉对3，完成接头。
进一步，AGV车D的锭子刹车臂A1释放刹车座10。锭子9开始正常生产。
进一步，AGV车D开始继续在环锭纺纱机G（一台或者多台）巡航，实时获取每个锭子图像P，分析判断是否发生纱线断裂（断头），或者纱线缠绕。如此循环，自主导航在环锭纺纱机G之间。
本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但不会偏离本发明的原理或者权利要求书定义的范围。
