一种断纱处理方法及其相关设备与流程

本发明涉及通信领域，特别涉及一种断纱处理方法及其相关设备。

背景技术：

通信光缆缆芯结构形成，需两根扎纱交叉缠绕固定捆扎成型，扎纱装置在电缆光缆行业是必要的组成部份，扎纱装置为了缆芯成型起到捆绑固定的作用。由于生产过程中难免会出现断纱现象，无纱捆绑产品不成型使至出现质量问题，直接造成经济损失。纱体缠绕缆芯时，纱筒的纱线，经过飞行器带动高速旋转，当纱线本身的质量问题或纱线运动路径异常时，就会出现断纱，断纱后，产品无成型，容易造成质量事故，所以设备应及时作出信息，反馈给上位机进行停机，停机后进行相关工作。

现有技术在断纱方面作出一些检测方法进行断纱判别，尽可能及时反馈上位机进行停机操作。现有技术采取光电传感器作为检测依据，光电传感器固定与飞行器“Y型口”垂直，当纱筒和飞行器旋转时，纱线经“Y型口”放出，缠绕缆芯。通过静态调试，调节光电传感器感应距离，当飞行器“Y型口”有纱端经过检测传感器时，检测传感器则有信号输出，当飞行器“Y型口”无纱端经过检测传感器时，检测传感器则无信号输出。传感器的输出信号作为判别依据，经上位机内部程序处理，作出断纱判别，得出结果，使至设备停止运行，当扎纱传感器在一定时间段无信号采集时，定性为断纱。

通过光电传感器在纱线检测区域，检测纱线“有”或“无”作为判别依据，因工作环境因素的影响，容易造成误报，可靠性不高，经常性停机，且飞行器容易撞击光电传感器，损坏元件，影响生产率。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种断纱处理方法及相关设备，用于提高断纱检测的可靠性，降低扎纱装置制造和维修的成本。

本发明实施例第一方面提供了一种断纱处理方法，具体包括:

上位机接收启动信号；

所述上位机将所述启动信号发送至扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器；

所述上位机接收所述扎纱纱筒伺服控制器发送的第一模拟量电信号，所述第一模拟量电信号由所述扎纱纱筒伺服控制器在目标时刻采集扎纱纱筒伺服电机的第一转速转换得到；

所述上位机接收所述扎纱飞行器伺服控制器发送的第二模拟量电信号，所述第二模拟量电信号由所述扎纱飞行器控制器在第一时刻采集扎纱飞行器伺服电机的第二转速转换得到；

所述上位机判断所述第一模拟量电信号与所述第二模拟量电信号的差值是否超过预设值；

若是，则所述上位机发送停机信号至所述扎纱飞行器伺服控制器以及所述扎纱飞行器伺服控制器。

本发明实施例第二方面提供了一种断纱处理系统，具体包括：

上位机、扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器；

所述上位机，用于将启动信号发送至所述扎纱纱筒伺服控制器以及所述扎纱飞行器伺服控制器；

所述扎纱纱筒伺服控制器，用于接收所述启动信号以及获取第一模拟量电信号，且将所述第一模拟量电信号发送至所述上位机；

所述扎纱飞行器伺服控制器，用于接收所述启动信号以及获取第二模拟量电信号，且将所述第二模拟量电信号发送至所述上位机；

所述上位机，用于判断所述第一模拟量电信号与所述第二模拟量电信号的差值是否超过预设值；

所述上位机，还用于在所述第一模拟量点信号与所述第二模拟量电信号的差值超过预设值时，发送停机信号至所述扎纱纱筒伺服控制器以及所述扎纱飞行器伺服控制器。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：上位机接收扎纱纱筒伺服控制器发送的第一模拟量电信号以及扎纱飞行器伺服控制器发送的第二模拟量电信号，第一模拟量电信号由扎纱纱筒伺服控制器在目标时刻采集扎纱纱筒伺服电机的第一转速转换得到，第二模拟量电信号由扎纱飞行器伺服控制器在目标时刻采集扎纱飞行器伺服电机的第二转速转换得到，并判断第一模拟量电信号与第二模拟量电信号的差值是否超过预设值，若是，则上位机确定存在断纱，发送停机信号至扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器。由上可以看出，断纱检测方法是通过采集实时转速，且将实时转速转换成模拟量电信号，由上位机判断模拟量电信号的差值是否达到预设值，相对于通过光电传感器判断不受外界环境因素的影响，提高断纱检测的可靠性，降低扎纱装置的制造及维修的成本。

附图说明

图1为本发明实施例中扎纱装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中断纱处理方法一个实施例示意图；

图3为本发明实施例中断纱处理方法另一实施例示意图；

图4为本发明实施例中断纱处理系统的实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种断纱处理方法，用于提高检测断纱的可靠性，降低扎纱装置制造及维修的成本。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

扎纱装置在电缆光缆行业是必要的组成部份，扎纱装置为缆芯成型捆绑起固定的作用，由于生产过程中难免会出现断纱现象，无纱捆绑产品不成型甚至出现质量问题，直接造成经济损失。

扎纱装置主要组成结构：支架底座，扎纱纱筒，扎纱飞行器，过纱线瓷环，传动皮带轮，具体请参阅图1：

扎纱纱筒101：用于安装缆芯所用的纱线，由纱筒电机控制，其转速的快慢决定扎纱节距大小(“节距”的解释：纱线缠绕缆芯的密度)；

扎纱飞行器102：纱线经过扎纱飞行器，通过扎纱飞行器电机驱动使扎纱飞行器旋转，其控制扎纱张力，张力的大小通过上位机进行设置(“张力”的解释；纱线缠绕缆芯的松紧度)；

过纱线瓷环103：降低过线阻力，保护纱线；

纱线104：缠绕缆芯固定困扎成型；

传动皮带轮105：电机带动皮带轮使其纱筒和飞行器旋转；

支架底座106：固定扎纱装置。

扎纱装置机械传动工作原理：由纱筒伺服控制器控制纱筒电机，通过同步皮带，带动“纱筒”装置进行旋转，扎纱飞行器由伺服控制器控制扎纱飞行器电机，也是通过同步皮带，带动扎纱“飞行器”进行旋转。

请参阅图2，本发明实施例中断纱处理方法的一个实施例包括：

201、上位机接收启动信号。

本实施例中，扎纱装置启动，上位机接收到启动信号，启动上位机。

202、上位机将启动信号发送至扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器。

本实施例中，上位机在接收到启动信号，启动后，可以将该启动信号发送至扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器。

203、上位机接收扎纱纱筒伺服控制器发送的第一模拟量电信号。

本实施例中，上位机可以接收扎纱纱筒伺服控制器发送的第一模拟量电信号，该第一模拟量电信号是由扎纱纱筒伺服控制器在目标时刻采集扎纱纱筒伺服电机的第一转速转换得到。

204、上位机接收扎纱飞行器伺服控制器发送的第二模拟量电信号。

本实施例中，上位机可以接收扎纱飞行器伺服控制器发送的第二模拟量电信号，该第二模拟量电信号是由扎纱纱筒飞行器伺服控制器在目标时刻采集扎纱飞行器伺服电机的第二转速转换得到。

需要说明的是，上位机通过步骤203可以得到第一模拟量电信号，通过步骤204可以得到第二模拟量电信号，然而，这两个步骤之间并没有先后执行顺序，可以先执行步骤203，也可以先执行步骤204，或者同时执行，具体此处不作限定。

205、上位机判断第一模拟量电信号与第二模拟量电信号的差值是否超过预设值，若是，则执行步骤207，若否，则执行步骤206。

本实施例中，当上位机接收到第一模拟量电信号以及第二模拟量电信号之后，可以判断第一模拟量电信号与第二模拟量电信号的差值是否超过预设值，若是，则执行步骤207，若否，则执行步骤206。

206、执行其他操作。

本实施例中，当第一模拟量电信号与第二模拟量电信号的差值未超过预设值时，则执行其他操作。

207、上位机发送停机信号至扎纱飞行器伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器。

本实施例中，当第一模拟量电信号与第二模拟量电信号的差值超过预设值时，则上位机发送停机信号至扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器。

综上所述，上位机接收扎纱纱筒伺服控制器发送的第一模拟量电信号以及扎纱飞行器伺服控制器发送的第二模拟量电信号，第一模拟量电信号由扎纱纱筒伺服控制器在目标时刻采集扎纱纱筒伺服电机的第一转速转换得到，第二模拟量电信号由扎纱飞行器伺服控制器在目标时刻采集扎纱飞行器伺服电机的第二转速转换得到，并判断第一模拟量电信号与第二模拟量电信号的差值是否超过预设值，若是，则上位机确定存在断纱，发送停机信号，以使得扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器停止运行。由上可以看出，断纱检测方法是通过采集实时转速，且将实时转速转换成模拟量电信号，由上位机判断模拟量电信号的差值是否达到预设值，相对于通过光电传感器判断不受外界环境因素的影响，提高断纱检测的可靠性，降低扎纱装置的制造及维修的成本。

请参阅图3，本发明实施例中断纱处理方法的另一实施例包括：

301、上位机接收启动信号。

本实施例中，扎纱装置电源启动，发送启动信号至上位机，上位机接收启动信号后启动。

302、上位机将启动信号发送至扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器。

本实施例中，上位机在接收到启动信号之后，将该启动信号发送至扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器控制器。

303、扎纱纱筒伺服控制器获取第一模拟量电信号。

本实施例中，扎纱纱筒伺服控制器接收启动信号后启动，并将启动信号发送至扎纱纱筒伺服电机，使扎纱纱筒伺服电机启动，扎纱纱筒伺服控制器可以采集目标时刻扎纱纱筒伺服电机的第一转速，该第一转速为扎纱纱筒伺服电机在目标时刻的实时转速，扎纱纱筒伺服控制器将该第一转速转换为第一模拟量电信号。

需要说明的是，第一模拟量电信号可以是模拟量电压值，也可以是模拟量电流值，具体此处不做限定。

304，扎纱纱筒伺服控制器将第一模拟量电信号发送至上位机。

本实施例中，扎纱纱筒伺服控制器在获取到第一模拟量电信号之后，可以将该第一模拟量电信号发送至上位机。

305、扎纱飞行器伺服控制器获取第二模拟量电信号。

本实施例中，扎纱飞行器伺服控制器接收启动信号后启动，并将启动信号发送至扎纱飞行器伺服电机，使扎纱飞行器伺服电机启动，扎纱飞行器伺服控制器可以采集目标时刻扎纱飞行器伺服电机的第二转速，该第二转速为扎纱飞行器伺服电机在目标时刻的实时转速，扎纱飞行器伺服控制器将该第二转速转换为第二模拟量电信号。

需要说明的是，第二模拟量电信号可以是模拟量电压值，也可以是模拟量电流值，具体此处不做限定。

306，扎纱飞行器伺服控制器将第二模拟量电信号发送至上位机。

本实施例中，扎纱飞行器伺服控制器在获取到第二模拟量电信号之后，可以将该第二模拟量电信号发送至上位机。

需要说明的是，扎纱纱筒伺服控制通过步骤303以及步骤304可以获取第一模拟量电信号并发送至上位机，扎纱飞行器伺服控制器通过步骤305以及步骤306可以获取到第二模拟量并发送至上位机，然而这步骤303至步骤304以及步骤305至步骤306之间并没有先后执行顺序，可以先执行步骤303至步骤304，也可以先执行步骤305至步骤306，或者同时执行，具体此处不做限定。

需要说明的是，扎纱纱筒伺服电机以及扎纱飞行器伺服电机的额定转速都是3000转/分钟，通过各自的伺服控制器可转为对应的低电压0至10V的电信号，例如：0转对应0V，3000转对应10V，5V就可以理解为1500转，按比例换算，各自的伺服控制器内部可自行处理换算。电机的实时转速上位机给定一个“量”可表示数值大小，这个量一般不随外因素影响，需人员设定，例如，用户需要100m/min的电缆推进速度，用户输入指令，上位机在接收到该指令后，会发送指令至扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器，上述两个伺服控制器接收到100m/min指令后，就会分别控制扎纱纱筒伺服电机以及扎纱飞行器伺服电机以100m/min速度旋转，电机旋转过程中，电机本身存在误差(如；轴承阻力，空气阻力，机械传动阻力等因素)，所以电机旋转速度不可能绝对以100m/min的数值，所以电机的转速就有了“实际值”，即实时转速，实时转速通过电机本身的反馈单元，在将信号反馈给各自的伺服控制器，通过各自的伺服服控制器可以将实时转速转换为模拟量电信号。

307、上位机判断第一模拟量电信号与第二模拟量电信号的差值是否超过预设值，若是，则执行步骤309，若否，则执行步骤308。

本实施例中，正常扎纱时，纱筒伺服电机转速和扎纱飞行器伺服电机转速可通过伺服控制器显示屏读得数据，显示的数值可转换成电信号，把电信号转为0至10V的模拟量电压值，上位机接收到扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制发送的第一模拟量电信号以及第二模拟量电信号之后，通过程序进行数值比较，其比较公式为：A-B≥C，A代表：纱筒速度数值即第一模拟量电信号，B代表：飞行器速度数值即第二模拟量电信号，C代表：误差值即预设值，当纱筒转速数值定为基准值，则飞行器速度数值为比较源，也可以是飞行器转速数值为定位基准值，纱筒转速数值为比较源。上位机进行程序比较，通过PC机监控，两控制器数据数值大小基本一致，其数值偏差不超过±5。当数值偏差超过±5时，则执行步骤309，当数值偏差不超过±5时，则执行步骤308。

308、执行其他操作。

本实施例中，当第一模拟量电信号以及第二模拟量电信号的差值不超过预设值时，则上位机发送正常信号至扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器控制器，使得扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器控制器保持正常运行，或者上位机不做处理。

309、上位机发送停机信号至扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器。

本实施例中，当第一模拟量电信号与第二模拟量电信号的差值超过预设值时，上位机发送异常信号至扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器，也可以在发送异常信号的同时控制断纱报警指示灯开始闪烁。当出现断扎纱异常时，扎纱纱筒伺服电机转速基本保持不变，而扎纱飞行器伺服电机转速瞬间加快，因扎纱飞行器控制模式为力矩控制，当出现断纱无纱线时，扎纱飞行器无拉力约束，扎纱飞行器伺服电机转速瞬间加快，此时，扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器分别获取断纱时的实时转速，分别转换成模拟量电信号，通过上位机进行程序比较，此时的比较数值大于误差值，上位机将判别结果，输出停机信号。

310、扎纱纱筒伺服控制器根据停机信号控制扎纱纱筒伺服电机停止运行。

本实施例中，扎纱纱筒伺服控制器在接收到上位机发送的停机信号之后，可以控制扎纱纱筒伺服电机停止运行。

311、扎纱飞行器伺服控制器根据停机信号控制扎纱飞行器伺服电机停止运行。

本实施例中，扎纱飞行器伺服控制器在接收到上位机发送的停机信号之后，可以控制扎纱飞行器伺服电机停止运行。

需要说明的是，扎纱纱筒伺服控制器通过步骤310可以控制扎纱纱筒伺服电机停止运行，扎纱飞行器伺服控制器通过步骤311可以控制扎纱飞行器伺服电机停止运行，然而，步骤310以及步骤311之间并没有先后执行的顺序，可以先执行步骤310，也可以先执行步骤311，或者同时执行，具体此处不做限定。

综上所述，可以得到，上位机接收扎纱纱筒伺服控制器发送的第一模拟量电信号以及扎纱飞行器伺服控制器发送的第二模拟量电信号，第一模拟量电信号由扎纱纱筒伺服控制器在目标时刻采集扎纱纱筒伺服电机的第一转速转换得到，第二模拟量电信号由扎纱飞行器伺服控制器在目标时刻采集扎纱飞行器伺服电机的第二转速转换得到，并判断第一模拟量电信号与第二模拟量电信号的差值是否超过预设值，若是，则上位机确定存在断纱，发送停机信号至扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器，扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器控制扎纱纱筒伺服电机以及扎纱飞行器伺服电机停止运行。由上可以看出，断纱检测方法是通过采集实时转速，且将实时转速转换成模拟量电信号，由上位机判断模拟量电信号的差值是否达到预设值，相对于通过光电传感器判断不受外界环境因素的影响，提高断纱检测的可靠性，降低扎纱装置的制造及维修的成本。

为了便于理解，下面结合具体应用场景进行详细说明：

用户A需要进行纱体缠绕缆芯，此时，用户A可以启动扎纱装置电源，上位机接收启动信号，启动扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器，且由扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制器分别启动伺服电机。此时，用户A通过PC机监控，扎纱纱筒伺服控制器显示的数据数值以及扎纱飞行器伺服控制器显示的数据数值大小基本一致，其数值偏差不超过±5。

当出现断扎纱异常时，扎纱纱筒伺服电机转速基本保持不变，而扎纱飞行器伺服电机转速瞬间加快，扎纱纱筒伺服控制器采集此时的扎纱纱筒伺服电机的转速，并将转速转换为模拟量电信号显示在PC端，扎纱飞行器伺服控制器采集相同时刻扎纱飞行器伺服电机的转速，并将转速转换为模拟量电信号发送至上位机显示在PC端，此时扎纱纱筒伺服控制器显示的数据数值以及扎纱飞行器伺服控制器显示的数据数值偏差已经超过±5，上位机发送停机信号至扎纱纱筒伺服控制器以及扎纱飞行器伺服控制，并指示断纱报警指示灯闪烁。当用户A发现指示灯闪烁后，关闭电源，进行后续处理。

请参阅图4，本发明实施例还提供了一种断纱处理系统，具体包括：

上位机401，扎纱纱筒伺服控制器402，扎纱飞行器伺服控制器403：

上位机401，用于将启动信号发送至扎纱纱筒伺服控制器402以及所述扎纱飞行器伺服控制器403；

扎纱纱筒伺服控制器402，用于接收启动信号以及获取第一模拟量电信号，且将所述第一模拟量电信号发送至所述上位机401；

扎纱飞行器伺服控制器403，用于接收启动信号以及获取第二模拟量电信号，且将所述第二模拟量电信号发送至上位机401；

上位机401，用于判断第一模拟量电信号与第二模拟量电信号的差值是否超过预设值；

上位机401，还用于在第一模拟量点信号与第二模拟量电信号的差值超过预设值时，发送停机信号至扎纱纱筒伺服控制器402以及扎纱飞行器伺服控制器403。

其中，扎纱纱筒伺服控制器402具体用于：

根据启动信号启动扎纱纱筒伺服电机；

采集目标时刻扎纱纱筒伺服电机的第一转速；

将所述第一转速转换为第一模拟量电信号。

扎纱飞行器伺服控制器403具体用于：

根据所述启动信号启动扎纱纱筒伺服电机；

采集目标时刻所述扎纱飞行器伺服电机的第二转速；

将所述第二转速转换为第二模拟量电信号。

综上所述，上位机401接收扎纱纱筒伺服控制器402发送的第一模拟量电信号以及扎纱飞行器伺服控制器403发送的第二模拟量电信号，第一模拟量电信号由扎纱纱筒伺服控制器402在目标时刻采集扎纱纱筒伺服电机的第一转速转换得到，第二模拟量电信号由扎纱飞行器伺服控制器403在目标时刻采集扎纱飞行器伺服电机的第二转速转换得到，并判断第一模拟量电信号与第二模拟量电信号的差值是否超过预设值，若是，则上位机401确定存在断纱，发送停机信号。由上可以看出，断纱处理方法是通过采集实时转速，且将实时转速转换成模拟量电信号，由上位机判断模拟量电信号的差值是否超过预设值，相对于通过光电传感器判断不受外界环境因素的影响，提高断纱检测的可靠性，降低扎纱装置的制造及维修的成本。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。