光電式絨線結頭檢測裝置的製作方法
2023-04-24 15:28:16
專利名稱：光電式絨線結頭檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種紡織產品質量檢測裝置，尤其涉及一種光電式絨線結頭檢測
直O
背景技術：
結頭數是毛針織絨線產品外觀質量評等分級的重要依據，根據毛針織絨線產品國家標準規定，在250g毛針織絨線產品中，優等品的結頭數不允許超過2個，一等品的結頭數不允許超過4個。然而，長期以來，在絨線成球加工生產線上準確地檢測結頭仍然是困擾企業的一大難題。中國實用新型專利ZL96210572.4公開了一種絨線粗節檢測裝置，可以利用簡單的機械原理和發光管的指示，檢測紡織絨線加工過程中出現的粗節、毛塊及各類接頭等疵點。該裝置採用一短輥與絨線紗條的導紗杆構成的絨線紗條檢測通道，利用該檢測通道上的機械式檢測門作為粗節檢測單元檢測絨線直徑，利用檢測門的機械運動控制觸發開關，驅動檢測電路動作實現絨線粗節的檢測和檢測狀態的顯示。ZL96210572. 4的絨線粗節檢測裝置雖然解決了人工檢查費時費力、檢測質量不穩定的問題，但是，存在著絨線高速通過機械式檢測門時有可能因摩擦損傷影響產品質量的缺點；同時，由於受機械運動裝置檢測靈敏度和精度的限制，該裝置存在著檢測準確度低，誤測率大的缺陷，仍然不能有效地保證絨線產品的質量。雖然該裝置可以通過調節檢測通道上的檢測門設置的間隙適應不同粗細的絨線，但是，在每次更換產品品種時，這種機械式調節方式需要停機後由維修技工對每一條紗線通道進行調整，不但費時費力，影響生產效率，而且還很難保證調節精度和一致性，造成檢測準確度不一致，進而影響絨線產品質量的穩定性。ZL96210572. 4的絨線粗節檢測裝置利用可控矽器件觸發後的自鎖特性儲存疵點脈衝狀態，雖然具有顯示直觀的優點， 卻存在分立元器件組裝成本高和不便於擴展疵點計數範圍的問題。
實用新型內容本實用新型的目的是要提供一種光電式絨線結頭檢測裝置，採用光電檢測原理和電子調節方式，實現對各種不同紗支的絨線進行結頭檢測，解決現有機械式檢測裝置的檢測準確度低，誤測率大，調節維護困難的技術問題。本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案是，一種光電式絨線結頭檢測裝置，包含結頭檢測單元，結頭檢測信號處理單元和絨線檢測通道，其特徵在於，所述的結頭檢測單元是LED光源單元和光電接收晶片組成的非接觸式光電檢測機構；所述的絨線檢測通道置於所述的LED光源單元和光電接收晶片之間，以保證絨線通行軌跡經過LED光源單元和光電接收晶片之間的光路；所述的結頭檢測信號處理單元由放大器，結頭鑑別器，紗支設定單元和結頭脈衝存儲顯示單元組成；光電接收晶片輸出連接到放大器的輸入端，放大器的輸出端連接到結頭鑑別器的結頭檢測信號輸入端；紗支設定單元連接到結頭鑑別器的參考信號輸入端；結頭鑑別器輸出的脈衝信號連接到結頭脈衝存儲顯示單元的輸入端。本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的一種較佳的技術方案是，所述的結頭鑑別器是電壓比較器，紗支設定單元連接到電壓比較器的一個輸入端，提供與絨線紗支對應的參考電壓，經放大器放大的結頭檢測信號連接到電壓比較器的另一個輸入端，電壓比較器輸出端連接到所述的結頭脈衝存儲顯示單元的輸入端。本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的一種更好的技術方案是結頭脈衝存儲顯示單元由集成電路移位寄存器和LED結頭指示燈組成，結頭鑑別器輸出端連接到移位寄存器的移位脈衝輸入端，移位寄存器的並行數據輸出端連接結頭指示燈，移位寄存器的清零端連接復位鍵。本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的進一步改進是採用密封殼體結構，所述的LED光源單元密封組裝在光源殼體中，所述的光電接收晶片和結頭檢測信號處理單元密封組裝在主殼體內，所述的絨線檢測通道由固定在主殼體檢測面板上的上檔杆、下檔杆和導軸組成。本實用新型的有益效果是1.本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置採用光電式非接觸檢測方式，避免了因機械檢測機構可能對絨線產品質量的影響。2.本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置採用密封殼體結構，既可以避免紡織生產車間飛塵對光電檢測信號的影響，又能夠滿足紡織企業電氣設備的防火安全的要求。3.本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置採用電子式紗支設定單元調節設置絨線紗支，解決了機械式調節方式需要停機後由維修技工對每一條紗線通道進行調整，費時費力，影響生產效率和難以保證調節精度和一致性的技術問題。4.本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置採用數字集成電路存儲結頭脈衝信號， 解決了分立元器件組裝成本高和不便於擴展疵點計數範圍的問題。
圖1是本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的使用安裝狀態的結構示意圖，圖2是本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的檢測面板和檢測通道的結構示意圖，圖3是本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的控制面板的結構示意圖(A向局部放大圖)，圖4是本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的LED光源單元的光源面板結構示意圖(B向局部放大圖)，圖5是本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的電氣原理圖，圖6是本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的電氣接線圖，圖7是本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的結頭鑑別器的電氣原理圖，圖8是本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的結頭鑑別器的波形圖，圖9是本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的結頭脈衝存儲顯示單元的電氣原理圖。[0026]以上圖中的各部件的標號I-LED光源單元，2-結頭檢測信號處理單元，3-主板， 4-上固定架，5-下固定架，6-上檔杆，7-光源面板，8-光源線路板，9-光源殼體，10-下檔杆，11-電源連接器，12-光源支架，13-檢測面板，14-接收晶片板，15-主殼體，16-導軸， 17-控制面板，18-電源插座，19-微調電位器，20-撥盤開關，21-結頭指示燈，22-復位鍵， 23-導向杆，24-絨線通行軌跡，25-導紗架鋼管，201-光電接收晶片，202-放大器，203-結頭鑑別器，204-紗支設定單元，205-結頭脈衝存儲顯示單元。
具體實施方式
為了能更好地理解本實用新型的上述技術方案，
以下結合附圖和實施例進行進一步地詳細描述。本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的第一個實施例由三部分組成，如圖1和圖5所示。第一部分為結頭檢測單元，結頭檢測單元是由LED光源單元1和光電接收晶片 201組成的非接觸式光電檢測機構。LED光源單元1由高亮度LED發光管組成，高亮度LED 發光管組裝在光源線路板8上，密封安裝在光源殼體9中，透過光源面板7，為光電接收晶片 201提供穩定可靠的光源。LED光源單元1通過電源連接器11連接到外部直流供電電源。 光電接收晶片201安裝在主殼體15內的接收晶片板14上，透過檢測面板13與LED光源單元1的光源面板7相對，形成檢測光路。本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的第二部分是結頭檢測信號處理單元2， 由放大器202，結頭鑑別器203，紗支設定單元204和結頭脈衝存儲顯示單元205組成，密封組裝在主殼體15內部。主殼體15的控制面板17上，安裝有電源插座18，微調電位器19， 撥盤開關20、結頭指示燈21和復位鍵22，參見圖3。電源插座18連接到外部直流電源，為檢測器提供穩定的12V工作電源。連接到主板3的微調電位器19為鎖緊電位器，用於通過調整放大器的放大倍數校正檢測結頭信號的靈敏度。本實施例的紗支設定單元是撥盤開關 20，用於針對不同支數的絨線設定號碼，例如，如果需要把8支絨線成球時，只需要將控制面板17上的撥盤開關20中的數字撥為「08」，本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置就可以檢測8支絨線的結頭。採用撥盤開關紗支設定單元調節設置絨線紗支非常方便，可以由擋車工根據生產需要隨時自行調節，解決了機械式調節方式需要停機後由維修技工對每一條紗線通道進行調整，費時費力，影響生產效率和難以保證調節精度和一致性的技術問題。在本實施例中，結頭指示燈21由3個連接到結頭脈衝存儲顯示單元的LED發光管組成，用於表示結頭的個數。控制面板17的復位鍵22連接到結頭脈衝存儲顯示單元，用於清除結頭指示燈21顯示的結頭計數，當一個絨線球成球結束、重新開始結頭計數時，需要按下控制面板17的復位鍵22清除計數值，把控制面板17的上的結頭指示燈21熄滅。本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的工作原理圖和電氣接線如圖5和圖6所示，在檢測面板13內部安裝有光電接收晶片板14，當絨線結頭經過時，光電接收晶片板14 上光電接收晶片201接收到的信號發生變化，光電接收晶片201輸出端連接到主板3上的放大器202，放大器的輸出端連接到結頭鑑別器203的結頭檢測信號輸入端，紗支設定單元 204連接到結頭鑑別器203的參考信號輸入端。結頭鑑別器203通常可以採用電壓比較器或者斯密特觸發器之類的脈衝整形電路，採用電壓比較器作為的結頭鑑別器203的實施例電路如圖7所示，在本實施例中，採用LM393集成電路電壓比較器。紗支設定單元204連接到電壓比較器的同相輸入端，提供與絨線紗支對應的參考電壓Vr，經放大後的結頭檢測信號Vi連接到電壓比較器的反相輸入端。 結頭鑑別器203的輸入輸出波形圖如圖8所示，當沒有結頭通過時，結頭檢測信號Vi低於參考電壓Vr，電壓比較器的輸出端Vo保持在高電平，沒有輸出脈衝，當絨線結頭通過檢測通道時，結頭檢測信號Vi產生波動，當結頭檢測信號Vi的幅度超過紗支設定單元204設定的參考電壓Vr時，作為結頭鑑別器203的電壓比較器輸出電平翻轉，輸出端Vo輸出一個負脈衝，輸出端Vo連接到結頭脈衝存儲顯示單元205的輸入端。結頭脈衝存儲顯示單元205需要具備記憶存儲結頭脈衝和計數顯示兩項功能，採用具有四位串入並出功能的集成移位寄存器74LS194，組成結頭脈衝存儲顯示單元205的實施例如圖9所示，在本實施例中，結頭鑑別器203的輸出端連接到移位寄存器74LS194 的移位脈衝輸入端CP，移位寄存器的串行數據輸入端接邏輯高電平，移位寄存器的清零端 CLR連接復位鍵22，移位寄存器的並行數據輸出端QO Q3連接LED結頭指示燈21，用於表示絨線上的結頭計數。雖然圖3所示的控制面板17的結頭指示燈21包含3個LED發光管，實際上，採用本實用新型的技術方案可以根據實際生產的需要靈活擴展。移位寄存器 74LS194有四個並行數據輸出端，最多可以連接4隻LED發光管，依據同樣的原理，只需要採用8位串入並出移位寄存器就可以進一步方便地擴展結頭計數範圍。本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的第三部分是絨線檢測通道。絨線檢測通道的功能是讓絨線限制在這個通道範圍內左右擺動，便於檢測結頭。絨線檢測通道由固定在檢測面板13上的上檔杆6、下檔杆10和導軸16組成，絨線經過導向杆23，沿成球機上的導紗架鋼管25進入絨線檢測通道。絨線檢測通道置於LED光源單元1的光源面板7和檢測面板13之間，以保證絨線通行軌跡M經過LED光源單元1和光電接收晶片201之間的結頭檢測單元的光路。上導杆6和下導杆10各有兩根，分別固定在絨線通行軌跡M的兩側，兩側導杆之間的距離為絨線檢測通道的寬度。線檢測通道的寬度應該能夠適合於任何支數的絨線通過，同時又要保證當絨線通過檢測器後對設備成球時球形的大小不會產生影響，放置絨線操作也應當十分方便。絨線檢測通道的寬度可設置為7-15mm，優選寬度值為 IOmm0本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的優選方案是採用密封殼體結構，光電接收晶片201和結頭檢測信號處理單元2密封組裝在主殼體15內部，主殼體15的檢測面板 13上連接著下固定架5和光源支架12，LED光源單元1密封在光源殼體9中固定在光源支架上，連同上檔杆6、下檔杆10和導軸6形成一體化的安裝結構。只需用螺釘將上固定架4 和下固定架5緊固在成球機上的導紗架鋼管25上，就可以完成本實用新型的光電式絨線結頭檢測裝置的安裝工作。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型的技術方案，而並非用作為對本實用新型的限定，任何基於本實用新型的實質精神對以上所述實施例所作的變化、變型，都將落在本實用新型的權利要求的保護範圍內。
權利要求1.一種光電式絨線結頭檢測裝置，包含結頭檢測單元，結頭檢測信號處理單元和絨線檢測通道，其特徵在於，所述的結頭檢測單元是LED光源單元和光電接收晶片組成的非接觸式光電檢測機構；所述的絨線檢測通道置於所述的LED光源單元和光電接收晶片之間，以保證絨線通行軌跡經過LED光源單元和光電接收晶片之間的光路；所述的結頭檢測信號處理單元由放大器，結頭鑑別器，紗支設定單元和結頭脈衝存儲顯示單元組成；光電接收晶片輸出連接到放大器的輸入端，放大器的輸出端連接到結頭鑑別器的結頭檢測信號輸入端；紗支設定單元連接到結頭鑑別器的參考信號輸入端；結頭鑑別器輸出的脈衝信號連接到結頭脈衝存儲顯示單元的輸入端。
2.權利要求1所述的光電式絨線結頭檢測裝置，其特徵在於，所述的結頭鑑別器是電壓比較器，紗支設定單元連接到電壓比較器的一個輸入端，提供與絨線紗支對應的參考電壓，經放大器放大的結頭檢測信號連接到電壓比較器的另一個輸入端，電壓比較器輸出端連接到所述的結頭脈衝存儲顯示單元的輸入端。
3.權利要求1所述的光電式絨線結頭檢測裝置，其特徵在於，所述的結頭脈衝存儲顯示單元由移位寄存器和結頭指示燈組成，結頭鑑別器輸出端連接到移位寄存器的移位脈衝輸入端，移位寄存器的並行數據輸出端連接結頭指示燈，移位寄存器的清零端連接復位鍵。
4.權利要求1 3任一項所述的光電式絨線結頭檢測裝置，其特徵在於，所述的LED光源單元密封組裝在光源殼體中，所述的光電接收晶片和結頭檢測信號處理單元密封組裝在主殼體內，所述的絨線檢測通道由固定在主殼體檢測面板上的上檔杆、下檔杆和導軸組成。
5.權利要求4所述的光電式絨線結頭檢測裝置，其特徵在於，所述的光電接收晶片固定在主殼體的檢測面板上，正對著絨線檢測通道和LED光源單元。
6.權利要求4所述的光電式絨線結頭檢測裝置，其特徵在於所述的紗支設定單元為固定在主殼體控制面板上的撥盤開關。
7.權利要求4所述的光電式絨線結頭檢測裝置，其特徵在於，所述的主殼體的控制面板上設置有結頭脈衝存儲顯示單元的結頭指示燈。
8.權利要求4所述的光電式絨線結頭檢測裝置，其特徵在於，所述的主殼體的控制面板上設置有結頭脈衝存儲顯示單元的復位鍵。
專利摘要本實用新型涉及一種光電式絨線結頭檢測裝置，其結頭檢測單元是非接觸式光電檢測機構；絨線檢測通道置於所述的LED光源單元和光電接收晶片之間，以保證絨線運動的軌跡經過LED光源單元和光電接收晶片之間的光路；其結頭檢測信號處理單元由放大器，結頭鑑別器，紗支設定單元和結頭脈衝存儲顯示單元組成；光電接收晶片輸出連接到放大器的輸入端，放大器的輸出端連接到結頭鑑別器的結頭檢測信號輸入端；紗支設定單元連接到結頭鑑別器的參考信號輸入端；結頭鑑別器輸出的脈衝信號連接到結頭脈衝存儲顯示單元的輸入端，實現對各種不同紗支的絨線進行結頭檢測，解決現有機械式檢測裝置的檢測準確度低，誤測率大，調節維護困難的技術問題。
文檔編號G01N21/89GK202133623SQ20112017134
公開日2012年2月1日 申請日期2011年5月26日 優先權日2011年5月26日
發明者何愛芳, 劉瑞旗, 夏利平, 陳忠偉 申請人:恆源祥(集團)有限公司