CN103290666B - 一种光机电式绒线结头检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纺织产品质量检测装置，尤其涉及一种光机电式绒线结头检测装置，包括绒线通道板，光机电检测单元和检测信号处理单元，绒线通道板设有感压杠杆，光机电检测单元由LED光源单元，光电接收组件和感压遮光组件组成，光电接收组件的光电接收芯片与LED光源单元的光源面板相对，形成光机电检测单元的检测光路；感压遮光组件包括遮光轴和传导轴；传导轴与感压杠杆的尾端接触，构成感压杠杆的阻力点；光机电检测单元通过感压遮光组件的传导轴连接到绒线通道板，被检测绒线与光机电检测单元的检测光路完全隔离，实现对各种不同纱支的绒线进行结头检测，解决了现有光电式结头检测装置的易受绒毛飞花干扰，误测率大的技术问题。

Description

一种光机电式绒线结头检测装置

技术领域

本发明涉及一种纺织产品质量检测装置，尤其涉及一种光机电式绒线结头检测装置。

背景技术

结头数是毛针织绒线产品外观质量评等分级的重要依据，根据毛针织绒线产品国家标准规定，在250g毛针织绒线产品中，优等品的结头数不允许超过2个，一等品的结头数不允许超过4个。然而，长期以来，在绒线成球加工生产线上准确地检测结头仍然是困扰企业的一大难题。中国发明专利申请“光电式绒线结头检测装置”(发明专利申请号：201110138134.6公开号：CN102304844A)公开了一种光电式绒线结头检测装置，其结头检测单元是非接触式光电检测机构；绒线检测通道置于所述的LED光源单元和光电接收芯片之间，以保证绒线运动的轨迹经过LED光源单元和光电接收芯片之间的光路；其结头检测信号处理单元由放大器，结头鉴别器，纱支设定单元和结头脉冲存储显示单元组成；光电接收芯片输出的结头检测信号经放大器放大后送入结头鉴别器:所述的纱支设定单元连接到结头鉴别器；结头鉴别器输出的脉冲信号传送到所述的结头脉冲存储显示单元。该检测装置虽然实现了对各种不同纱支的绒线进行结头检测，解决现有机械式检测装置的检测准确度低，误测率大,调节维护困难的技术问题。但是，由于该装置的绒线检测通道置于LED光源单元和光电接收芯片之间，绒线的运动容易使绒毛飞花积存到LED光源单元和光电接收芯片之间的光路上遮挡光线，造成检测装置误判。

发明内容

本发明的目的是要提供一种光机电式绒线结头检测装置，采用光机电结合的检测原理和电子调节方式，实现对各种不同纱支的绒线进行结头检测，解决现有光电式结头检测装置的易受绒毛飞花干扰，误测率大的技术问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种光机电式绒线结头检测装置，包括绒线通道板，光机电检测单元和结头检测信号处理单元，其特征在于：

所述的绒线通道板设有感压杠杆，感压杠杆的支点轴固定在绒线通道板上，被检测绒线与感压杠杆的接触点构成感压杠杆的动力点；

所述的光机电检测单元由LED光源单元，光电接收组件和感压遮光组件组成，所述的光电接收组件的光电接收芯片，与LED光源单元的光源面板相对，形成光机电检测单元的检测光路；

所述的感压遮光组件包括遮光轴和传导轴，所述的遮光轴置于所述检测光路上，所述的传导轴连接在遮光轴下端；所述的传导轴与感压杠杆的尾端接触，构成感压杠杆的阻力点；

所述的光机电检测单元通过感压遮光组件的传导轴连接到绒线通道板，被检测绒线与所述光机电检测单元的检测光路完全隔离。

本发明的光机电式绒线结头检测装置的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的感压遮光组件还包括连接在遮光轴上端的定位轴和固定在定位轴上的加压弹簧；所述的定位轴穿过上定位板，固定在光电接收组件的检测面板上部；感压遮光组件通过加压弹簧给感压杠杆施加压力，使其贴紧被检测绒线，感知被检测绒线的直径变化。

本发明的光机电式绒线结头检测装置的一种更好的技术方案，其特征在于所述遮光轴的直径是被检测绒线直径的5-20倍，所述遮光轴的遮光宽度与光电接收组件的感光窗口宽度一致。

本发明的光机电式绒线结头检测装置的一种改进的技术方案，其特征在于所述的感压杠杆是动力臂比阻力臂短的费力杠杆，从感压杠杆的阻力点到支点轴的距离，大于从感压杠杆的动力点到支点轴的距离。

本发明的光机电式绒线结头检测装置的一种进一步改进的技术方案，其特征在于所述的光机电检测单元采用密封壳体结构，所述的LED光源单元、光电接收组件和感压遮光组件密封组装在一个防尘封闭壳体中，所述的防尘封闭壳体与所述的结头检测信号处理单元、绒线通道板和固定夹具连接在一起，形成一体化的安装结构。

本发明的有益效果是：

1.本发明的光机电式绒线结头检测装置，采用光机电结合的检测原理实现对各种不同纱支的绒线进行结头检测，利用感压杠杆抬升遮光轴实现光电检测，光机电检测单元和绒线通道完全隔离，解决了现有光电式结头检测装置的易受绒毛飞花干扰，误测率大的技术问题。

2.本发明的光机电式绒线结头检测装置采用密封壳体结构的光机电检测单元，既可以避免纺织生产车间飞尘和绒线表面的飞花和绒毛对光电检测信号的影响，又能够满足纺织企业电气设备的防火安全的要求。

3.本发明的光机电式绒线结头检测装置，利用遮光轴和感压杠杆的光机电结构的放大作用，可以显著提高绒线接头的检测灵敏度，提高检测装置的抗干扰能力。

附图说明

图1是本发明的光机电式绒线结头检测装置的结构示意图；

图2是本发明的光机电式绒线结头检测装置的电原理框图；

图3是本发明的光机电式绒线结头检测装置的C-C剖视放大图；

图4是本发明的光机电式绒线结头检测装置的控制面板的结构示意图。

以上图中的各部件的标号：1-光机电检测单元，2-结头检测信号处理单元，3-信号处理电路板，4-导纱架，5-固定夹具，6-光电接收组件，7-上定位板，8-加压弹簧，9-感压遮光组件，10-光源面板，11-光源线路板，12-LED光源单元，13-下定位板，14-光源支架，15-绒线通道板，16-第一导纱环，17-第二导纱环，18-感压杆，19-瓷管，20-控制面板，21-电源连接器，22-微调电位器，23-拨盘开关，24-结头指示灯，25-复位键，26-被检测绒线，201-光电接收芯片，202-放大器，203-结头鉴别器，204-纱支设定单元，205-结头脉冲存储显示单元。

具体实施方式

为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合附图和实施例进行进一步地详细描述。

本发明的光机电式绒线结头检测装置的一个实施例如图1-4所示，包括绒线通道板15，光机电检测单元1和结头检测信号处理单元2，绒线通道板15的两端分别设有第一导纱环16和第二导纱环17；绒线通道板15上设有感压杠杆18和导纱瓷管19；感压杠杆18的支点轴固定在绒线通道板15的中部，被检测绒线26置于感压杠杆18和导纱瓷管19之间，构成感压杠杆18的动力点；

光机电检测单元1由LED光源单元12，光电接收组件6和感压遮光组件9组成，在图1中用双点划线框表示；LED光源单元12由密封安装在光源壳体中的高亮度LED发光管组成；高亮度LED发光管组装在光源线路板11上，透过光源面板10，为光电接收组件6提供稳定可靠的光源；光电接收组件6包括安装在接收芯片板上的光电接收芯片201；光电接收芯片201透过光电接收组件6的检测窗口，与LED光源单元12的光源面板10相对，形成光机电检测单元1的检测光路；

感压遮光组件9包括包括遮光轴和传导轴，所述的遮光轴置于所述检测光路上，所述的传导轴连接在遮光轴下端；所述的传导轴穿过固定在光电接收组件6的检测面板下部的下定位板13，与感压杠杆18的尾端接触，构成感压杠杆18的阻力点；

光机电检测单元1通过感压遮光组件9的传导轴连接到绒线通道板15，被检测绒线26与光机电检测单元1的检测光路完全隔离。

在图1和图3所示的实施例中，感压遮光组件9还包括连接在遮光轴上端的定位轴和固定在定位轴上的加压弹簧8；所述的定位轴穿过上定位板7，固定在光电接收组件6的检测面板上部；感压遮光组件9通过加压弹簧8给感压杠杆18施加压力，使其贴紧被检测绒线26，感知被检测绒线26的直径变化。

参见图1和图3，当感压杠杆18和导纱瓷管19之间未放置被检测绒线26时，感压遮光组件9的遮光轴的上端面，与光电接收组件6的感光窗口下边缘平齐；当被检测绒线26放入感压杠杆18和导纱瓷管19之间时，感压杠杆18通过感压遮光组件9的传导轴抬升遮光轴，使其上端面伸入所述的检测光路中，遮挡光电接收组件6的感光窗口，改变投射到光电接收组件6的光通量，所述遮光轴在光电接收组件6的感光窗口的投影面积，与被检测绒线26的直径成正比。

根据本发明的光机电式绒线结头检测装置的一个优选的实施例，所述遮光轴的直径是被检测绒线直径的5-20倍，所述遮光轴的遮光宽度与光电接收组件6的感光窗口宽度一致。根据光学原理可知，遮光轴投影在光电接收组件6的感光窗口的投影面积的变化量，等于遮光轴的遮光宽度与抬升高度的乘积，也就是遮光轴的直径与被检测绒线直径变化量的乘积。因此，采用本发明的光机电结构，可以显著绒线接头的提高检测灵敏度。

在图1所示的实施例中，感压杠杆18是动力臂比阻力臂短的费力杠杆，从感压杠杆18的阻力点到支点轴的距离，大于从感压杠杆18的动力点到支点轴的距离。根据杠杆原理可知，费力杠杆具有距离放大作用，被检测绒线26的结头通过感压杠杆18时，其直径变化被放大，从而推动感压遮光组件9的遮光轴移动更大的距离，进一步提高检测灵敏度。

本发明的光机电式绒线结头检测装置的一个改进的实施例是光机电检测单元1采用密封结构，LED光源单元12、光电接收组件6和感压遮光组件9密封组装在一个防尘封闭壳体中(图中未表示)，所述的防尘封闭壳体与结头检测信号处理单元2、绒线通道板15和固定夹具5连接在一起，形成一体化的安装结构。只需用螺钉将固定夹具5紧固在成球机上的导纱架4上，就可以完成本发明的光机电式绒线结头检测装置的安装工作。

本发明的光机电式绒线结头检测装置的一个实施例的电原理图如图2所示，结头检测信号处理单元2由放大器202，结头鉴别器203，纱支设定单元204和结头脉冲存储显示单元205组成，组装为信号处理电路板3置于结头检测信号处理单元2的壳体内部。结头检测信号处理单元2的控制面板20如图4所示，所述的控制面板20上安装有电源连接器21，微调电位器22，拨盘开关23，结头指示灯24和复位键25。电源连接器21连接到外部直流电源，为检测器提供稳定的工作电源。连接到信号处理电路板3的微调电位器22为锁紧电位器，用于通过调整放大器202的放大倍数校正检测结头信号的灵敏度。拨盘开关23连接到纱支设定单元204，用于针对不同支数的绒线设定号码，例如，如果需要把8支绒线成球时，只需要将控制面板20上的拨盘开关23中的数字拨为“08”，就可以检测8支绒线的结头。采用拨盘开关23纱支设定单元调节设置绒线纱支非常方便，可以由挡车工根据生产需要随时自行调节，解决了机械式调节方式需要停机后由维修技工对每一条纱线通道进行调整，费时费力，影响生产效率和难以保证调节精度和一致性的技术问题。本发明的光机电式绒线结头检测装置的结头检测信号处理单元2，可采用常用的电子元件构成，其具体电路元件可参考上述中国发明专利申请201110138134.6。

在本实施例中，结头指示灯24由3个连接到结头脉冲存储显示单元205的LED发光管组成，用于表示结头的个数。控制面板20上的复位键25连接到结头脉冲存储显示单元205，用于清除结头指示灯24显示的结头计数，当一个绒线球成球结束、重新开始结头计数时，需要按下复位键25清除计数值，使控制面板20上的结头指示灯24全部熄灭。

本发明的光机电式绒线结头检测装置的机械结构图如图1和图3所示，在光电接收组件6内部设有光电接收芯片201，当被检测绒线26的结头通过感压杠杆18时，感压杠杆18推动感压遮光组件9的遮光轴向上升起，遮光轴投影在光电接收组件6的感光窗口的投影面积增加，光电接收芯片201接收到的信号发生变化，光电接收芯片201输出的结头检测信号，送入信号处理电路板3上的放大器202，经放大后的结头检测信号送入结头鉴别器203的结头检测信号输入端，纱支设定单元204连接到结头鉴别器203的参考信号输入端。

结头鉴别器203通常可以采用电压比较器或者斯密特触发器之类的脉冲整形电路，结头鉴别器203的输出信号，传送到结头脉冲存储显示单元205，实现记忆存储结头脉冲和计数显示两项功能。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的技术方案，而并非用作为对本发明的限定，任何基于本发明的实质精神对以上所述实施例所作的变化、变型，都将落在本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种光机电式绒线结头检测装置，包括绒线通道板，光机电检测单元和结头检测信号处理单元，其特征在于：

所述的绒线通道板上设有感压杠杆，感压杠杆的支点轴固定在绒线通道板上，被检测绒线与感压杠杆的接触点构成感压杠杆的动力点；

所述的光机电检测单元由LED光源单元，光电接收组件和感压遮光组件组成，所述的光电接收组件的光电接收芯片，与LED光源单元的光源面板相对，形成光机电检测单元的检测光路；

所述的感压遮光组件包括遮光轴和传导轴，所述的遮光轴置于所述检测光路上，所述的传导轴连接在遮光轴下端；所述的传导轴与感压杠杆的尾端接触，构成感压杠杆的阻力点；

所述的光机电检测单元通过感压遮光组件的传导轴连接到绒线通道板，被检测绒线与所述光机电检测单元的检测光路完全隔离。

2.权利要求1所述的光机电式绒线结头检测装置，其特征在于所述的感压遮光组件还包括连接在遮光轴上端的定位轴和固定在定位轴上的加压弹簧；所述的定位轴穿过上定位板，固定在光电接收组件的检测面板上部；感压遮光组件通过加压弹簧给感压杠杆施加压力，使其贴紧被检测绒线，感知被检测绒线的直径变化。

3.权利要求1所述的光机电式绒线结头检测装置，其特征在于所述遮光轴的直径是被检测绒线直径的5-20倍，所述遮光轴的遮光宽度与光电接收组件的感光窗口宽度一致。

4.权利要求1～3任一项所述的光机电式绒线结头检测装置，其特征在于所述的感压杠杆是动力臂比阻力臂短的费力杠杆，从感压杠杆的阻力点到支点轴的距离，大于从感压杠杆的动力点到支点轴的距离。

5.权利要求1～3任一项所述的光机电式绒线结头检测装置，其特征在于所述的光机电检测单元采用密封壳体结构，所述的LED光源单元、光电接收组件和感压遮光组件密封组装在一个防尘封闭壳体中，所述的防尘封闭壳体与所述的结头检测信号处理单元、绒线通道板和固定夹具连接在一起，形成一体化的安装结构。