具体实施方式
图1所示为本发明第一实施例链牙检测器10的立体分解图。该链牙检测器10用于对一拉链单链20上的链牙22进行检测(如图4所示)。该单链20由拉链注塑机(图未示)在布带24上注塑成型若干按固定间距连续排布的链牙22制得。该单链20上存在由于成型缺陷而产生的半牙22a,该半牙22a只有头部而没有正常链牙22所具有的腿部(如图4所示)。
请参照图1至图4,该链牙检测器10包括一底座12、一探测机构14、一感应机构16。该探测机构14及该感应机构16设置在该底座12上。该探测机构14用于同该单链20上的链牙22滑动地接触,探测这些链牙22的结构。该感应机构16为一磁感应器,用于检测并判断该探测机构14的运动,同时发出判断信号。
该底座12上向前延伸设有两个平行的支撑臂122,该两支撑臂122上分别对应设有一轴孔121。该探测机构14具有一杆体141、一探头142、一弹簧144、一被测元件146及一挡块148。该挡块148具有两个腿部1482。该杆体141的两相对侧分别向外延伸设有一枢轴1416。该杆体141于该枢轴1416的一侧向上一体延伸设有一摆杆1412,该杆体141于该枢轴1416的另一侧设有一螺纹孔1414(如图3所示)。该被测元件146为一磁钉,且与该摆杆1412的顶端连接。该探头142的底部具有一探测部1422,该探测部1422为一一体成型在该探头142上的半球。该探头142的顶部设有一台阶1424,该探头142的中部形成有螺纹(如图3所示)。工作时,该探头142的探测部1422与该单链20的链牙22的腿部接触,这是因为链牙22的腿部在成型时距离模具的浇道口最远,最容易产生缺陷。
请参照图1至图3,组装该链牙检测器10时,该探测机构14通过杆体141上的枢轴1416可转动地枢接在该底座12两支撑臂122的轴孔121内。该挡块148的两个腿部1482分别固定在该底座12的两支撑臂122上(如图2所示)。该探测机构14的探头142通过其中部的螺纹固定在该杆体141的螺纹孔1414内(如图3所示),使得该杆体141及该被测元件146与该探头142同步运动。该探头142的台阶1424位于该杆体141的上方,而该探头142的探测部1422位于该杆体141的下方。该弹簧144的顶端抵接在该挡块148上,该弹簧144的底端抵接在该探头142的台阶1424上(如图2及图3所示)。该感应机构16对应该探测机构14的被测元件146设置在该底板12上,检测该被测元件146的运动。
请参照图4至图7,该链牙检测器10的链牙检测方法为:将该链牙检测器10的探测机构14的探头142通过该弹簧144弹性地抵压在该单链20的链牙22的腿部上;使该单链20水平移动,该探头142依次滑过这些链牙22的腿部(如图4所示)。请参照图5,其所示为该探测机构14的探头142位于该链牙22腿部时的侧视图。此时,该探头142的竖直位置最高,与该杆体141相连接的被测元件146与该感应机构16之间的距离也最短,该感应机构16发出正常判断信号:即不进行报警。接着,该单链20继续向前运动,当该探头142滑到两颗相邻链牙22的中间位置处时(如图6所示),该探头142受到该弹簧144的抵压,其位置下降一定距离以便得到该两链牙22的支撑。同时,该探头142的下降带动该探测机构14的杆体141沿其枢轴1416旋转,使得与该杆体141的摆杆1412相连接的被测元件146与该感应机构16之间的距离变大。这种距离的变化反映的是这些链牙22之间正常的间隙,所以该感应机构16发出正常判断信号。也就是说,该探测机构14的探头142滑过连续排列的正常链牙22时,该感应机构16的判断为正常。
请参照图4及图7,该单链20继续向前运动,当该探测机构14的探头142滑到该单链20的半牙22a的位置处时,由于该半牙22a不具有腿部(如图4所示),无法支撑该探头142,该探头142将受压下降直至与该单链20的布带24接触。此时,该探头142下降至最低位置处(如图7所示)。该最低位置低于该探头142位于两颗正常链牙22之间时所处的位置(如图6所示)。同时,与该探头142同步运动的被测元件146也运动到距离该感应机构16的最远处。该感应机构16检测到该被测元件146的位置,并发出异常判断信号进行报警,引起操作者的注意。可以理解的,只要该探头142下降的距离超过其在两颗相邻的正常链牙22之间所下降的距离,该感应机构16均应发出异常判断信号,因为这显示出该探头142所接触的链牙22有明显的结构缺陷。
由以上叙述可知,该链牙检测器10通过该探测机构14的探头142与该单链20的链牙22弹性地抵接,可以通过该单链20表面的起伏变化而探测出该单链20上的链牙22的结构。该链牙检测器10通过该感应机构16检测与该探头142同步运动的被测元件146的位置,可以自动地检测并判断出该单链20上的链牙22的缺陷,有效地减少操作者的工作。需要注意的是,该探测机构14的探头142在滑过链牙22时将承受相邻链牙22之间的间隙的撞击,产生一定的惯性运动。同时,该单链20上链牙22的缺陷往往是单个链牙22的缺陷,而单个链牙22的宽度很窄,为了使该探测机构14的探头142伸入该单个链牙22的缺陷内,就需要设置该弹簧144对该探头142施加弹性压力,使该探头142克服因撞击而产生的惯性运动,以便检测出该单链20上的缺陷。如果不设置该弹簧144,该探头142可能因为该惯性运动而飞越有缺陷的链牙22,从而降低检测的准确度。
由于该探头142及该被测元件146分别固定在该杆体141的枢轴1416的两侧,该探头142的运动被该杆体141通过杠杆原理放大后传递给该被测元件146,使得该被测元件146的运动幅度更大,更易于被该感应机构16检测到。当然,在检测精度允许的条件下,该感应机构16也可以直接检测该探头142的运动,而不必设置该杆体141及该被测元件146。该感应机构16还可以采用其他种类的感应器完成检测工作,例如,可以选择常用的光电感应器、微动感应器等。
请参照图8,其所示为本发明拉链检测器第二实施例的示意图,该拉链检测器10a与第一实施例的拉链检测器10的不同之处在于,该拉链检测器10a的探测机构14的探头142a的探测部1423为一滚轮。当该探头142a与被检测的单链20接触时,其探测部1423可以随着该单链20的移动而转动,从而有效地减少了该探测部1423与该单链20之间的摩擦,有利于提高该拉链检测器10a的检测精度。
该探测部1423除采用滚轮结构外,还可以采用滚珠结构,即在该探头142a的底部嵌接一滚珠,通过滚珠的转动与该单链20的链牙22接触,减少检测过程中的摩擦阻力。
另外,上述拉链检测器10或10a的探头142、142a与单链20上的链牙22的接触均为线面接触,只能探测这些链牙22上的特定位置处的结构缺陷。为了更全面地对这些链牙22进行检测,可以在上述拉链检测器10或10a上分别增设若干探头142、142a及与这些探头142、142a相配的感应机构16,每一探头142、142a分别对应链牙22上的不同位置,从而更全面的反映这些链牙22的表面结构。
请参照图9,其所示为另一种由拉链注塑机注塑成型的拉链单链20a,该单链20a与上述单链20的不同之处在于,该单链20a的链牙22在该布带24上不是连续排布的,而是每间隔一段距离即形成一空白段21,该空白段21用于安装单链20a的上下止(图未示)。由于该空白段21的存在,上述链牙检测器10或10a无法判断该单链20a上的链牙22的结构缺陷。另外,在该单链20a的注塑成型过程中,链牙22b上产生了小幅凹陷221(如图11所示),且该凹陷221的深度小于该探头142在两链牙22中间处的下降深度。此时,上述链牙检测器10或10a也无法实现对该链牙22b的检测。
为解决上述两个问题,请参照图10,其所示为本发明链牙检测器第三实施例的示意图,该链牙检测器10b与第一实施例链牙检测器10的不同之处在于,该链牙检测器10b的感应机构16a为一光纤位移传感器,该被测元件146a对应该感应机构16a设置,该感应机构16a通过一数据线162与一可编程控制器161(Programmable Controller)连接。该可编程控制器161内设有一控制程序。该感应机构16a用于检测该被测元件146a的位移位置,并将检测结果传递给该可编程控制器161。该可编程控制器161用于判断该感应机构16a检测到的感应信号。请参照图9至图11,由于这些空白段21在该单链20a上是周期性出现的,所以,可以将一段正常链牙22及与其相邻的一段空白段21作为一个周期,将该探测机构14的探头142在该周期内的运动所产生的感应信号作为标准感应信号,预先输入到该可编程控制器161内。检测时,只需通过该可编程控制器161的控制程序比较该探头142实时产生的感应信号与该标准感应信号是否相符即可完成对该单链20a上链牙22的检测。由于该感应机构16a为光纤位移传感器,能记录该被测元件146a的全程运动,所以可通过该可编程控制器161检测出该单链20a上高低不同的各种缺陷。对于没有空白段21的单链20而言,只需将一段正常的连续链牙22作为一个周期产生标准感应信号即可。当然,该感应机构16a也可以采用其他种类的位移传感器,例如业界常用的电涡流位移传感器、电容式位移传感器、磁位移传感器等。
另外,该可编程控制器161也可以采用其他控制程序完成该单链20a的缺陷检测。例如,一般而言,该单链20a的空白段21的宽度大于两个相邻链牙22的宽度,而链牙成型模的各个型腔是相互独立的,很少出现两个以上相邻的半牙22a或其他异常链牙22。据此,可将该可编程控制器161的控制程序设置为:该探测机构14的探头142检测到两个相邻链牙22宽度以内的异常位置时发出异常判断信号;而异常位置的宽度超过两个相邻链牙22的宽度则不是缺陷,发出正常判断信号,该链牙检测器10b继续检测。这样也能完成对该单链20a的检测。
请参照图12,其所示为本发明拉链注塑机第一实施例的立体示意图。该拉链注塑机100包括四个链牙检测器10、一机架30、一链牙注塑模具40、一导引机构50和一牵引机构(图未示)。这些链牙检测器10、链牙注塑模具40、导引机构50和牵引机构均设置在该机架30上。该链牙注塑模具40用于同时注塑成型两条单链20;该导引机构50用于导引该两单链20,并对该两单链20分别施加一定张力,其包括两导引轮52、54及一长方形导引块56;这些链牙检测器10分别用于检测该两单链20的链牙22两侧的缺陷。
请参照图12至图14,该四个链牙检测器10分别固定在该导引机构50的导引块56的四个拐角处。该导引块56包括一上板57及一下板59。该上板57上分别设有相互平行的两个导槽572,该下板59上对应该上板57的两个导槽572分别设有两个导槽592,这些导槽572、592相互配合形成两个相互平行的滑道分别供该两单链20穿过(如图14所示)。该上板57上分别设有两个通孔574供该链牙检测器10的探测机构14的探头142穿过。同样地,该下板59上也设有两个通孔(图未示)供该链牙检测器10的探测机构14的探头142穿过。
请参照图12,该导引机构50的导引轮54位于该导引轮52与该导引块56之间。该两单链20依次穿过该两导引轮52、54。该导引轮54用于分别对该两单链20施加张力,使得该两单链20在通过该导引块56时保持平直,便于这些链牙检测器10的检测。
请参照图12及图14,该拉链注塑机100工作时,首先,链牙注塑模具40一次分别注塑成型一排链牙22在该两单链20上;接着,该链牙注塑模具40开启,该牵引机构牵引该两成型有链牙22的单链20向前移动,并依次通过该导引机构50的导引轮52、54及该导引块56。在该两单链20分别通过该导引块56时,这些分布在该单链20链牙22两侧的链牙检测器10对这些链牙22的结构进行检测。当这些链牙检测器10的其中之一发现链牙22有缺陷时,即发出异常判断信号,引起操作者的注意。当然,这些链牙检测器10也可以直接与该拉链注塑机100连接,当其发现链牙22有缺陷时发出异常判断信号使该拉链注塑机100停机,以减少废品的产生;当链牙22为正常时发出正常判断信号,拉链注塑机100继续工作。
由以上叙述可知,由于该拉链注塑机100使用了本发明第一实施例的链牙检测器10,使其具备了对注塑成型的链牙22进行实时检测的能力。当该单链20上的链牙22出现缺陷时,这些链牙检测器10可以报警或使该拉链注塑机100自动停机,有效地提升了该拉链注塑机100的自动化程度,也减少了操作者的工作。通过在该单链20两侧分别设置该链牙检测器10,可以更全面的检测单链20上的链牙22的缺陷。当然,该拉链注塑机100也可以使用该链牙检测器10b,以实现对有空白段21或表面小幅凹陷的链牙22b的单链20a的检测。
另外,在金属拉链链带的制造过程中,金属拉链植齿机也常会出现各种问题。例如,在将金属坯牙啮合到拉链布带上的过程中,由于位置不准而出现崩牙现象,即有一颗链牙没有被植入到拉链布带上。此时,也可以使用上述链牙检测器10、10a,检测金属链带上链牙的缺陷,提高金属链带的质量。
请参照图15,其所示为本发明链牙检测器第四实施例的示意图。该链牙检测器70的结构与第一实施例的链牙检测器10不同之处在于,该链牙检测器70可以检测有空白段21的单链20a(如图9所示)。该链牙检测器70包括一底座71、两探测机构76、两感应机构78及一检测开关79。该底座71包括一底板72及嵌合在该底板72上的连接板74。
请参照图15至图18,该底板72的顶面横向设有一容置槽722,该容置槽722的中部设有一穿孔721。该底板72顶面的两侧纵向设有两滑槽724,该两滑槽724与该容置槽722相交。该检测开关79用于检测该单链20a的空白段21,该检测开关79上设有时间继电器(图未示),且其分别与该两感应机构78相连接,可以向该两感应机构78传送信号。该检测开关79具有一检测杆792及与该检测杆792垂直的抵顶杆794。该检测杆792顶面的宽度大于两颗相邻链牙22的宽度。该检测开关79收容在该底板72的容置槽722内。该抵顶杆794穿设于该底板72的穿孔7222内,并可以弹性地向上抵顶该检测杆792。
该连接板74的底面对应该底板72上的滑槽724分别设有两滑槽742,每对滑槽724、742相互配合形成一滑道供该单链20a通过(如图16及图18所示)。该连接板74的顶面于该两滑槽742的内侧分别向上延伸设有一连接壁744。该两连接壁744上分别设有一轴孔7441。该连接板74上设有两穿孔741分别贯穿该两滑槽742。请参照图17,该穿孔741从上至下具有三段结构:741a、741b和741c。其中,第一段741a与第二段741b均为圆柱状结构,且第一段741a的直径大于第二段741b的直径。该第三段741c的上端与该第二段741b连接,下端开设在该滑槽742上,该第三段741c为倒置的圆台状结构,其下端的直径小于上端的直径。
请参照图15及图18,该两探测机构76的结构相同,每一探测机构76包括一杆体762、一枢接轴764及一探头766。该枢接轴764固定在该杆体762的中部。该探头766包括一探测杆7662及一滚珠7664,该探测杆7662从该杆体762的前端向下延伸形成。该滚珠7664为一钢球,其直径与该穿孔741的第二段741b的直径相同。当该滚珠7664置于该穿孔741内时,由于穿孔741的第三段741c底端的直径小于第二段741b的直径,该滚珠7664将被该穿孔741的第三段741c阻挡,不会从该穿孔741中脱出。组装时,该探测杆7662抵压在该滚珠7664上,该滚珠7664的一部分球体将从该穿孔741内穿出(如图17及图18所示)。
该两感应机构78分别固定在该两连接壁744的外侧,且该两感应机构78均为微动感应器。每一感应机构78具有一向下延伸的接触杆782。该接触杆782弹性的与该探测机构76的杆体762的前端接触(如图18所示)。由于该感应机构78为微动感应器,其内部具有弹片结构(图未示),故该接触杆782可对该杆体762施加弹性力,使该杆体762上的探测杆7662弹性地抵压该滚珠7664。
请参照图15至图18,组装该链牙检测器70时,可以先将该检测开关79容置在该底板72的容置槽722内;接着,将该连接板74与该底板72合并。将该两探测机构76的滚珠7664分别置于该连接板74的两穿孔741内;将该两探测机构76的杆体762通过枢接轴764分别枢接在该连接板74的两连接壁744的轴孔7441内,使该两杆体762前端的探测杆7662收容在该连接板74的穿孔741内并与该滚珠7664抵接。将该两感应机构78分别安装在该连接板74的两连接壁744上,使该感应机构78的接触杆782抵压在该探测机构76的杆体762前端的顶面上。最后,将两条单链20a穿入这些滑槽724、742组成的滑道内,通过该感应机构78接触杆782弹性地抵压在该杆体762而使该滚珠7664与该单链20a弹性地接触,对该单链20a上的链牙进行检测。
请参照图9及图18,该链牙检测器70工作时,该两单链20a被牵引而同时匀速向前移动,该探测机构76探测头766上的滚珠7664依次滚过该单链20a上的链牙22。同时,与该滚珠7664同步运动的杆体762通过该接触杆782将该滚珠7664的上下运动传送至该感应机构78,由该感应机构78判断链牙22是否为正常。当该单链20a的空白段21运动至该检测开关79处时,由于空白段21的宽度大于两颗相邻链牙22的宽度,该检测开关79上的检测杆792失去了链牙22的支撑,将向上移动与该单链20a的空白段21抵接。该检测开关79检测到这种距离的变化,将启动时间继电器进行延时,当该单链20a的下一个空白段21运动该探测机构76探测头766处时,该检测开关79的时间继电器停止延时,使该检测开关79向该两感应机构78发出信号,通知该两感应机构78该探测机构76的探头76运动到了单链22a的空白段21,不要发出异常判断信号。如此周期循环,即可完成对该有空白段21的单链20a的检测。
由以上叙述可知,该链牙检测器70通过由探测杆7662和滚珠7664组成的探头766与该单链20a上的链牙22弹性接触,及该感应机构78对该探测机构76的杆体762的弹性抵接,可以检测出这些链牙22的结构缺陷。该杆体762利用杠杆原理,可以放大该探头766的运动。相比本发明第一实施例的链牙检测器10,该链牙检测器70的探头766由探测杆7662和滚珠7664组成,滚珠7664在与这些链牙22接触时是不断滚动的,所以该探头766相比链牙检测器10的探头142,具有对链牙22摩擦阻力较小,检测精度较高的优点。另外,该感应机构78带有弹片,可使该探头766弹性地抵压在该单链20a上,省去了该链牙检测器10中弹簧144及挡块148的设置,结构较为简单。相比该链牙检测器10,该链牙检测器70还设置有检测开关79,从而在不使用较为复杂的可编程控制器161的情况下完成对具有空白段21的单链20a的检测,具有结构简单、成本较低的优点。该检测开关79中的时间继电器是为补偿该检测开关79与该探头766之间的距离而设置的,在该检测开关79与该探头766之间的距离等于两个空白段21之间的距离的情况下,也可以不使用该时间继电器。当然,对于没有空白段21的单链20而言,该链牙检测器70也可以不使用该检测开关79。
请参照图19,其所示为本发明链牙检测器第五实施例的示意图。该链牙检测器70a与第四实施例的链牙检测器70的不同之处在于,该链牙检测器70a包括一动滑轮组60、该链牙检测器70、一座板80及一牵引机构90。该链牙检测器70及该牵引机构90均设置在该座板80上。该牵引机构90为一牵引轮。该动滑轮组60设置在该链牙检测器70的上游,而该牵引机构90设置在该链牙检测器70的下游。该动滑轮组60包括一支架61、两定滑轮62、64及一动滑轮66。该定滑轮62固定在该支架61上,该定滑轮64对应该链牙检测器70固定在该座板80上。该动滑轮66具有预定的重量且可上下滑动地设置在该支架61上。该支架61对应该动滑轮66设有上、下两个限位开关612、614。
请参照图20,由拉链注塑机(图未示)成型的两单链20a依次穿过该定滑轮62、该动滑轮66及该定滑轮64,进入该链牙检测器70,经过该链牙检测器70的检测后进入该牵引机构90,被该牵引机构90送出。其中,该动滑轮66自身的重量可以对进入该链牙检测器70的单链20a施加一定的张力,使该两单链20a保持平直状态。
该链牙检测器70a工作时,该牵引机构90牵拉该单链20a的速度与该单链20a进入该动滑轮组60的平均速度相同,而且该支架61足够长,使得该动滑轮66可以在一定范围内自由地上下运动,同时不会触碰到该两上、下限位开关612、614。当该动滑轮66触碰到该两上、下限位开关612、614的其中之一时,这些限位开关612、614会发出异常信号,提醒操作者及时进行维护。这就使得该两单链20a可以匀速通过该链牙检测器70,有效地提升了该链牙检测器70a的检测精度。
由以上叙述可知,相比该链牙检测器70,该链牙检测器70a通过设置该动滑轮组60及该牵引机构90,改变了该单链20a的移动速度,将拉链注塑机产生的脉冲式移动改变为匀速移动,提高了该链牙检测器70a的检测精度。而且,该动滑轮组60可以对该单链20a施加恒定的张力,有利于该链牙检测器70a的检测。当然,该动滑轮组60与该牵引机构90也可以应用到该拉链注塑机100中,与该拉链注塑机100中的链牙检测器10配合,进行工作。
综上所述,这些链牙检测器10、10a、10b、70、70a分别通过探头142、142a、766与单链20、20a上的链牙22弹性地接触,可以探测出单链20、20a上的链牙22的起伏变化,上述感应机构16、16a、78通过检测这些探头142、142a、766的运动,可以判断出这些链牙22的结构是否存在缺陷。这些链牙检测器10、10a、10b、70、70a通过杆体141、762的杠杆效应,可以同步放大探头142、142a、766的运动幅度,有效地提高上述感应机构16、78的检测精度。通过将感应机构16与可编程控制器161连接,可以实现对探头142、142a的运动的逻辑判断,更全面的检测出单链20、20a上存在的高低不同的各种缺陷。