一种基于物联网的纺织生产用纺织架的制作方法

1.本发明涉及纺织辅助器械技术领域，具体为一种基于物联网的纺织生产用纺织架。


背景技术：

2.纺织机又叫纺机、织机、棉纺机等，就是把线、丝、麻等原材料加工成纱线后织成面料的工具全称，在纺织品生产过程中，纺织架是常用的一种纺织用品，传统的纺织架一般只有放置和导向的功能，但在实际使用过程中，随着纱线的不停传送，会带动纱筒一直旋转，从而使纱筒处温度升高，过高的纱筒温度不仅会影响纱线的质量，使纱线容易断裂，影响工作效率，同时还会影响纱筒内部轴承的使用寿命，增加设备成本，因此，设计实用性强和智能降温及润滑的一种基于物联网的纺织生产用纺织架是很有必要的。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于物联网的纺织生产用纺织架，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的纺织生产用纺织架，包括纺织架和智能纺织架降温系统，所述纺织架包括底板，所述底板的上端固定连接有立柱，所述立柱的上端固定连接有顶板，所述底板和顶板的中间间隔设置有多组安装板，多组所述安装板均与立柱固定连接，多组所述安装板的上端均固定连接有纱轴，所述纱轴的外圆滚动连接有纱筒，所述顶板和安装板的下端固定连接有滑轨，所述滑轨的下端滑动连接有滑块，所述滑块的两端固定连接有气嘴，所述顶板的上端固定连接有气源，所述气源和气嘴管道连接，所述纱轴的上端设置有进气孔，所述进气孔的四周设置有多组气孔，多组所述进气孔的内部均设置有温度传感器。
5.根据上述技术方案，所述纱轴的中间设置有隔板，所述隔板位于进气孔的下方，所述隔板的下方设置有进剂孔，所述进剂孔的四周设置有多组油孔，所述进剂孔的下方螺纹连接有油塞，所述油塞的下方设置有油管，所述底板的上方固定连接有润滑剂箱，所述多组油管均与润滑剂箱管道连接，多组所述油管的内部均设置有智能开关。
6.根据上述技术方案，所述智能纺织架降温系统包括智能控制模块、智能降温模块和智能润滑模块，所述智能控制模块、智能降温模块和智能润滑模块分别通过电连接；
7.所述智能控制模块包括数据记录子模块、数据计算子模块、远端控制子模块、计数子模块和报警子模块，所述远端控制子模块包括降温控制单元和润滑控制单元，所述智能降温模块包括温度检测子模块、位置调整子模块和风力调整子模块，所述温度检测子模块与温度传感器电连接，所述智能润滑模块包括开关控制子模块、纱轴润滑子模块和时间控制子模块，所述开关控制子模块与智能开关电连接。
8.根据上述技术方案，所述数据记录子模块用于记录实时检测的各种数据，同时包括系统预设的固定数据，所述数据计算子模块用于对数据记录子模块中的数据进行计算，
所述降温控制单元用于根据计算的结果，控制智能降温模块进行移动和降温，所述润滑控制单元用于根据计算的结果，控制智能润滑模块进行润滑操作，所述温度检测子模块用于实时检测各纱轴内部的温度，所述位置调整子模块用于控制气嘴的位置，同时实时反馈气嘴的位置，所述风力调整子模块用于控制气嘴喷出气流的大小，所述开关控制子模块用于多组智能开关的开闭控制，所述纱轴润滑子模块用于对纱轴的润滑，所述时间控制子模块用于输入润滑剂时间的控制。
9.根据上述技术方案，所述智能纺织架降温系统的运行步骤如下：
10.s1、利用纺织架上的多组纱筒持续对纺织生产提供纱线，并利用数据记录子模块记录智能纺织架降温系统的初始设定值；
11.s2、利用温度检测子模块实时检测纱轴的温度，并记录在数据记录子模块中；
12.s3、利用数据计算子模块对记录的数据进行计算，判断各处纱轴温度的高低，同时跟系统设定的温度进行对比，确定是否需要降温，如果需要降温，把温度按照一定的规则进行优先级排列，以确定降温的顺序；
13.s4、如果需要降温，利用降温控制单元对智能降温模块发出指令，控制位置调整子模块移动到需要降温的位置，同时利用风力调整子模块调整降温的风力大小；
14.s5、利用计数子模块记录该位置处进行降温的次数，并存储在数据记录子模块中；
15.s6、当某个位置的纱轴降温次数达到智能纺织架降温系统的设定时，利用润滑控制单元对智能润滑模块发出指令，利用开关控制子模块打开对应位置的智能开关，然后利用纱轴润滑子模块对纱轴进行润滑，并根据温度的高低，通过实践控制子模块控制润滑的时间；
16.s7、当某个位置的纱轴降温次数达到智能纺织架降温系统的上限设定时，启动报警子模块，说明此时纱筒和纱轴配合时出现问题，提醒工作人员进行维修或更换；
17.s8、重复s2-s7，完成智能纺织架降温系统所有位置的降温控制。
18.根据上述技术方案，所述步骤s1、s2及s5数据采集的方法如下：
19.s61、设定智能纺织架降温系统需要降温的最低温度为t0，并设定各个纱轴的位置坐标，并用记号p
ij
表示第i层第j个纱轴的位置；
20.s62、利用温度检测子模块实时检测纱轴的温度，并用记号t
ij
表示第i层第j个纱轴的实时温度数值；
21.s63、利用计数子模块记录该位置处进行降温的次数，并用记号n
ij
表示第i层第j个纱轴的降温次数；
22.s64、利用位置调整子模块实时记录气嘴的位置，并用记号qi表示第i层中气嘴的位置；
23.通过对采集数据的参数设定，方便后续计算和分析的量化。
24.根据上述技术方案，所述步骤s3中系统温度的计算方法如下：
25.设定第i层所有纱轴的平均温度为其数值由下式定义：
26.(其中j为整数)
27.当时，说明第i层温度普遍较低，无需降温；
28.当时，说明第i层温度普遍较高，需要降温；
29.当需要降温时，按照第i层的温度从高到低的顺序进行排列，其中温度超过t0的，安排降温处理，温度未超过t0的，暂时不需要降温；
30.通过对降温时机的设定，可以有效的控制智能降温模块有选择的进行降温，避免智能降温模块的一直启动而浪费能源。
31.根据上述技术方案，所述步骤s4中位置调整子模块进行降温的轨迹计算方法如下：
32.s81、当第i层纱轴需要降温时，选择温度最高的纱轴，并通过位置调整子模块移动到该纱轴位置处，如果有两处温度相同，以位置最近的纱轴为目标位置，其中第i层中气嘴(与各个纱轴的距离设定为s
ij
,其数值由下式定义:
33.s
ij
＝|qipij|
34.通过判断距离s
ij
的大小，来确定温度相同处的纱轴的降温优先级；
35.s82、利用风力调整子模块调整该处降温时所需要的风力，并对该处纱轴进行降温；
36.s83、把该处纱轴的温度降到t0以下；
37.s84、重新计算第i层所有纱轴的平均温度为判断是否需要降温，如果需要降温，把第i层的温度从高到低的顺序进行排列；
38.s85、重复s81-s84，完成第i层所有纱轴的降温操作；
39.通过对智能降温模块降温时轨迹的定义，可以使智能降温模块按照指定的顺序对所有纱轴进行降温，避免降温时造成混乱，从而提高智能纺织架降温系统的效率。
40.根据上述技术方案，所述步骤s4中，对于第i层纱轴，风力调整子模块可以调节范围为i级、ii级、iii级，对于不同级别的风力，其采用的规格如下：
41.设定第i层纱轴需要降温时，多组纱轴中的温度最高为t
max
，
42.s91、当t0≤t
max
＜1.2t0时，采用i级风力；
43.s92、当1.2t0≤t
max
＜1.5t0时，采用ii级风力；
44.s93、当t
max
≥1.5t0时，采用iii级风力；
45.通过设置风力等级，可以根据不同的温度调整不同的风力等级，可以在保证降温的基础上，节约整个系统的功耗，达到节能的目的。
46.根据上述技术方案，所述步骤s6-s7中，设定第i层纱轴中，降温次数最少的用记号n
imin
，是否需要对纱轴进行润滑的判定方法如下：
47.s101、当0≤n
ij-n
imin
＜1时，说明此处纱轴只需降温即可；
48.s102、当1≤n
ij-n
imin
≤2时，说明此处纱轴降温次数稍多，纱轴和纱筒之间的摩擦力较大，需要进行润滑；
49.s103、当n
ij-n
imin
＞2时，启动报警子模块，说明此时纱筒和纱轴配合时出现问题，提醒工作人员进行维修或更换；
50.通过对润滑时机的定义，可以根据纱筒和纱轴之间的配合情况，有选择的进行润滑，以帮助智能纺织架降温系统更高效的工作。
51.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有纺织架和智能纺织架降温系统，可以根据纺织架中各纱轴在工作中温度的变化，智能的为其进行降温，同
时能够根据各纱轴的工作情况，有选择的为纱轴和纱筒的接触面进行润滑，以保证纺织架高效的工作。
附图说明
52.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
53.图1是本发明的整体结构示意图；
54.图2是本发明的整体结构爆炸示意图；
55.图3是本发明的安装板处结构示意图；
56.图4是本发明的纱轴外部结构示意图；
57.图5是本发明的纱轴内部结构示意图；
58.图6是本发明的各纱轴位置标记方法示意图；
59.图7是本发明的各模块关系示意图；
60.图中：1、底板；2、顶板；3、安装板；4、气源；5、润滑剂箱；6、立柱；7、油管；8、纱筒；9、纱轴；10、滑轨；11、滑块；12、气嘴；13、油塞；14、气孔；15、油孔；16、隔板；17、进气孔；18、进剂孔。
具体实施方式
61.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
62.请参阅图1-7，本发明提供技术方案：一种基于物联网的纺织生产用纺织架，包括纺织架和智能纺织架降温系统，其特征在于：纺织架包括底板1，底板1的上端固定连接有立柱6，立柱6的上端固定连接有顶板2，底板1和顶板2的中间间隔设置有多组安装板3，多组安装板3均与立柱6固定连接，多组安装板3的上端均固定连接有纱轴9，纱轴9的外圆滚动连接有纱筒8，顶板2和安装板3的下端固定连接有滑轨10，滑轨10的下端滑动连接有滑块11，滑块11的两端固定连接有气嘴12，顶板2的上端固定连接有气源4，气源4和气嘴12管道连接，纱轴9的上端设置有进气孔17，进气孔17的四周设置有多组气孔14，多组进气孔17的内部均设置有温度传感器；
63.纱轴9的中间设置有隔板16，隔板16位于进气孔17的下方，隔板16的下方设置有进剂孔18，进剂孔18的四周设置有多组油孔15，进剂孔18的下方螺纹连接有油塞13，油塞13的下方设置有油管7，底板1的上方固定连接有润滑剂箱5，多组油管7均与润滑剂箱5管道连接，多组油管7的内部均设置有智能开关；
64.智能纺织架降温系统包括智能控制模块、智能降温模块和智能润滑模块，智能控制模块、智能降温模块和智能润滑模块分别通过电连接；
65.智能控制模块包括数据记录子模块、数据计算子模块、远端控制子模块、计数子模块和报警子模块，远端控制子模块包括降温控制单元和润滑控制单元，智能降温模块包括温度检测子模块、位置调整子模块和风力调整子模块，温度检测子模块与温度传感器电连
接，智能润滑模块包括开关控制子模块、纱轴润滑子模块和时间控制子模块，开关控制子模块与智能开关电连接；
66.数据记录子模块用于记录实时检测的各种数据，同时包括系统预设的固定数据，数据计算子模块用于对数据记录子模块中的数据进行计算，降温控制单元用于根据计算的结果，控制智能降温模块进行移动和降温，润滑控制单元用于根据计算的结果，控制智能润滑模块进行润滑操作，温度检测子模块用于实时检测各纱轴9内部的温度，位置调整子模块用于控制气嘴12的位置，同时实时反馈气嘴12的位置，风力调整子模块用于控制气嘴12喷出气流的大小，开关控制子模块用于多组智能开关的开闭控制，纱轴润滑子模块用于对纱轴9的润滑，时间控制子模块用于输入润滑剂时间的控制；
67.智能纺织架降温系统的运行步骤如下：
68.s1、利用纺织架上的多组纱筒8持续对纺织生产提供纱线，并利用数据记录子模块记录智能纺织架降温系统的初始设定值；
69.s2、利用温度检测子模块实时检测纱轴9的温度，并记录在数据记录子模块中；
70.s3、利用数据计算子模块对记录的数据进行计算，判断各处纱轴9温度的高低，同时跟系统设定的温度进行对比，确定是否需要降温，如果需要降温，把温度按照一定的规则进行优先级排列，以确定降温的顺序；
71.s4、如果需要降温，利用降温控制单元对智能降温模块发出指令，控制位置调整子模块移动到需要降温的位置，同时利用风力调整子模块调整降温的风力大小；
72.s5、利用计数子模块记录该位置处进行降温的次数，并存储在数据记录子模块中；
73.s6、当某个位置的纱轴9降温次数达到智能纺织架降温系统的设定时，利用润滑控制单元对智能润滑模块发出指令，利用开关控制子模块打开对应位置的智能开关，然后利用纱轴润滑子模块对纱轴9进行润滑，并根据温度的高低，通过实践控制子模块控制润滑的时间；
74.s7、当某个位置的纱轴9降温次数达到智能纺织架降温系统的上限设定时，启动报警子模块，说明此时纱筒8和纱轴9配合时出现问题，提醒工作人员进行维修或更换；
75.s8、重复s2-s7，完成智能纺织架降温系统所有位置的降温控制；
76.步骤s1、s2及s5数据采集的方法如下：
77.s61、设定智能纺织架降温系统需要降温的最低温度为t0，并设定各个纱轴的位置坐标，并用记号p
ij
表示第i层第j个纱轴9的位置；
78.s62、利用温度检测子模块实时检测纱轴9的温度，并用记号t
ij
表示第i层第j个纱轴9的实时温度数值；
79.s63、利用计数子模块记录该位置处进行降温的次数，并用记号n
ij
表示第i层第j个纱轴9的降温次数；
80.s64、利用位置调整子模块实时记录气嘴12的位置，并用记号qi表示第i层中气嘴12的位置；
81.通过对采集数据的参数设定，方便后续计算和分析的量化；
82.步骤s3中系统温度的计算方法如下：
83.设定第i层所有纱轴9的平均温度为其数值由下式定义：
84.(其中j为整数)
85.当时，说明第i层温度普遍较低，无需降温；
86.当时，说明第i层温度普遍较高，需要降温；
87.当需要降温时，按照第i层的温度从高到低的顺序进行排列，其中温度超过t0的，安排降温处理，温度未超过t0的，暂时不需要降温；
88.通过对降温时机的设定，可以有效的控制智能降温模块有选择的进行降温，避免智能降温模块的一直启动而浪费能源；
89.步骤s4中位置调整子模块进行降温的轨迹计算方法如下：
90.s81、当第i层纱轴9需要降温时，选择温度最高的纱轴9，并通过位置调整子模块移动到该纱轴9位置处，如果有两处温度相同，以位置最近的纱轴9为目标位置，其中第i层中气嘴12与各个纱轴9的距离设定为s
ij
,其数值由下式定义:
91.s
ij
＝|qipij|
92.通过判断距离s
ij
的大小，来确定温度相同处的纱轴9的降温优先级；
93.s82、利用风力调整子模块调整该处降温时所需要的风力，并对该处纱轴9进行降温；
94.s83、把该处纱轴9的温度降到t0以下；
95.s84、重新计算第i层所有纱轴9的平均温度为判断是否需要降温，如果需要降温，把第i层的温度从高到低的顺序进行排列；
96.s85、重复s81-s84，完成第i层所有纱轴9的降温操作；
97.通过对智能降温模块降温时轨迹的定义，可以使智能降温模块按照指定的顺序对所有纱轴9进行降温，避免降温时造成混乱，从而提高智能纺织架降温系统的效率；
98.步骤s4中，对于第i层纱轴9，风力调整子模块可以调节范围为i级、ii级、iii级，对于不同级别的风力，其采用的规格如下：
99.设定第i层纱轴9需要降温时，多组纱轴9中的温度最高为t
max
，
100.s91、当t0≤t
max
＜1.2t0时，采用i级风力；
101.s92、当1.2t0≤t
max
＜1.5t0时，采用ii级风力；
102.s93、当t
max
≥1.5t0时，采用iii级风力；
103.通过设置风力等级，可以根据不同的温度调整不同的风力等级，可以在保证降温的基础上，节约整个系统的功耗，达到节能的目的；
104.步骤s6-s7中，设定第i层纱轴9中，降温次数最少的用记号n
imin
，是否需要对纱轴9进行润滑的判定方法如下：
105.s101、当0≤n
ij-n
imin
＜1时，说明此处纱轴9只需降温即可；
106.s102、当1≤n
ij-n
imin
≤2时，说明此处纱轴9降温次数稍多，纱轴9和纱筒8之间的摩擦力较大，需要进行润滑；
107.s103、当n
ij-n
imin
＞2时，启动报警子模块，说明此时纱筒8和纱轴9配合时出现问题，提醒工作人员进行维修或更换；
108.通过对润滑时机的定义，可以根据纱筒8和纱轴9之间的配合情况，有选择的进行
润滑，以帮助智能纺织架降温系统更高效的工作。
109.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
110.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。