基于数字图像的锭子振动检测平台开发

宋成龙, 陈家新, 李 阳

(东华大学 机械工程学院,上海 201620)

0 引 言

锭子的转速与振动直接决定细纱机的产量与质量。1980年陈瑞琪成功研制了光电式锭子轨迹测定仪[1]；马晓建等人开发了数字化的锭子轨迹检测系统[2]；钱家德利用锭子的力学模型通过理论计算得出部分情况下锭子的振动轨迹。这些测量方式大都利用测振传感器来获得锭杆位移,并非锭子端面的轨迹,而且只能测量锭子空载时的振动轨迹,使锭子性能的提高受到阻碍。随着计算机视觉技术的发展,用数字图像来测量锭子振动成为可能。利用工业摄像机测量的优点在于,可以获得锭子端面的位移并且可以测量锭子在带载状态下的振动,为进一步提高细纱机的产量打下基础。

本文锭子振动测量平台通过工业相机采集锭子端面的图像,利用图像处理算法得到一系列圆心数据,并拟合出锭子的振动轨迹。

1 锭子特征分析

1.1 锭子的结构特征

细纱机锭子主要由锭脚、锭盘、锭杆等部件组成[3]。其中,锭杆对纱线进行卷绕,锭盘为轴承遮挡灰尘与异物,末端的锭脚起支撑作用。

1.2 锭子的动态特性

锭子的动态特性包括噪声、振动等方面[4]。虽然在锭子出厂前会对锭子进行静平衡与动平衡的检测,但是由于磨损与高速转动,锭子不可避免地会受到空间力偶的影响而出现受迫振动。当小于一阶临界转速时,其轨迹为椭圆形或圆形；当转速超过一阶临界转速时,其轨迹为一个复杂曲线。……