基于并丝机与深度学习的丝线运动研究及检测

并丝机是纺织机械常见的一种绕线设备，其绕线过程中伴随主轴的转动和排线架的往返将丝线有序的排列在线轴上，由于排线架与丝线运动的特点，导致并丝机丝线排列在线轴上时不同的区域丝线在线轴上的运动量存在差异。通过高速相机对并丝机丝线运动过程进行拍摄，后利用TEMA分析软件对丝线进行运动学分析。由于丝线在运动过程中存在差异，所以会造成堆叠以及交叉等瑕疵，基于Yolov8模型，深度学习和检测平台实现对丝线瑕疵的检测识别，目的是检测并丝机并丝的实际效果。

随着纺织机械的不断发展，作为编织行业的重要设备并丝机的需求量日益增大，人们对并丝机性能的研究也日益重视[1]。对于并丝机而言，评价其性能的关键在于丝线的缠绕排列的质量，运动学理论运用到并丝机部件对并丝机性能及效果的研究有重要意义[2] [3]。

运用运动学分析方式主要分析丝线在并丝机排线架往返过程当中丝线在不同速度，不同运动阶段以及线轴不同层数上的排列分布情况，由于丝线运动过程中其受力时刻在发生变化，选择将不同过程微元化，分析其在极短时间内的运动[4]。为了评价丝线实际分布排列情况， 利用深度学习和图像识别， 可以对丝线在排列过程中的堆叠交叉瑕疵进行检测， 从而评估并丝机实际性能及并丝效果，针对该研究情况，通过高速相机结合理论分析实现了丝线不同阶段运动分析得出相关结论，且基于深度学习的检测平台完成了对丝线实际运动瑕疵数的定性检测。

2. 排线架与丝线运动研究 并丝机工作的主要部件为排线部件，排线部件由排线架和主轴共同构成，主轴的转动与排线架的往复运动配合，从而实现丝线有序的排列在主轴，排线部件也是并丝机性能评价的关键。

如图1 在本文并丝机排线部件中，导向轮位置固定，主轴由伺服电机驱动自转，排线架由伺服电机驱动完成左右的不断往复，两者配合实现并丝。

1、空线轴；2、排线架；3、丝线；4、导向轮 Figure 1. Schematic diagram of wiring components 图1. 排线部件简图