CN103914974A - 智能纱线感应装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能纱线感应装置，包括感应器、存储器、控制器、报警器以及编码器。感应器用于采集纱线的运动状态以及纱线参数，并将该采集信号转换为电信号后提供给存储器或控制器。存储器电性连接感应器，存储感应器在自我学习阶段所采集到的标准信号。控制器电性连接感应器和存储器，接收感应器在检测阶段采集到的检测信号，并对该检测信号与位于存储器内的标准信号进行比较，当检测信号超过标准信号阈值时，控制器输出一报警控制信号至报警器。报警器电性连接控制器，接收控制器发出的报警控制信号。编码器接收报警器输出的报警信号，并将该报警信号转换为电信号，形成与感应器一一对应的地址码后提供给控制器。

Description

智能纱线感应装置

技术领域

本发明涉及一种纺织监控装置，且特别涉及一种智能纱线感应装置。

背景技术

纺织工业是我国国民经济的支柱力量，也是国际竞争优势比较明显的产业。且随着科技的不断进步，纺织品的生产技术也越来越成熟。各种自动化纺织设备进入纺织行业，纱线的运动主要靠机器来完成。自动化的方法加快了纺织速度，但同时纱线也更容易出现堵塞、绷断、纠缠等情况。此时，纺织机将不能按照预期的程序进行加工原料，若不及时停机排出故障，将直接导致瑕疵品的出现，给用户造成大量的损失。

随着纺织技术的发展，市场上也相应的出现了一些纺织检测设备。但现有的纺织检测设备只能检测纱线的运动状态，对于纱线的粗细以及张力等其它参数的检测仍然无法实现。且随着纺织品花样的逐渐增加以及细化，对于纱线的检测仅仅停留在运动状态上是远远无法满足现有的自动化生产。

发明内容

本发明为了克服现有纱线检测设备功能单一的问题，提供一种智能纱线感应装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种智能纱线感应装置，包括感应器、存储器、控制器、报警器以及编码器。感应器用于采集纱线的运动状态以及纱线参数，并将该采集信号转换为电信号后提供给存储器或控制器。存储器电性连接感应器，存储感应器在自我学习阶段所采集到的标准信号。控制器电性连接感应器和存储器，接收感应器在检测阶段采集到的检测信号，并对该检测信号与位于存储器内的标准信号进行比较，当检测信号超过标准信号阈值时，控制器输出一报警控制信号至报警器。报警器电性连接控制器，接收控制器发出的报警控制信号。编码器接收报警器输出的报警信号，并将该报警信号转换为电信号，形成与感应器一一对应的地址码后提供给控制器。

于本发明一实施例中，控制器还包括灵敏度控制模块，灵敏度控制模块用于设置标准信号阈值。

于本发明一实施例中，感应器包括红外发射器和红外接收器，红外发射器发射红外信号至纱线，经纱线阻挡后反射至红外接收器，实现纱线运动状态以及参数的提取。

于本发明一实施例中，红外接收器包括：第一二极管和第二二极管；

第一二极管的正极电性连接存储器的输出端，负极分别电性连接第二二极管的负极和存储器的输入端；

第二二极管的正极电性连接控制器的输出端，负极分别电性连接第一二极管的负极和存储器的输入端。

于本发明一实施例中，报警器为发光二极管，编码器为接收发光二极管发出的光信号，并将该光信号转换为电信号的光电管。

于本发明一实施例中，智能纱线感应装置还包括缓冲器，缓冲器电性连接控制器，暂存控制器输出给上位机的数据。

于本发明一实施例中，控制器的电源端并联连接有第一电容和第二电容。

于本发明一实施例中，智能纱线感应装置还包括外围模块，外围模块电性连接控制器，用于对输入信号进出滤波和整流。

综上所述，本发明通过设置感应器，其可在纺织前自我学习至少一次合格的纱线运动状态以及纱线参数，并将该自我学习所得到的数据形成标准信号存放于存储器内。当纺织器开始正式纺织时，任一时刻，感应器将其采集到的检测信号提供给控制器，控制器将该检测信号与位于存储器内的标准信号进行比较。当检测信号超过标准信号阈值时，控制器输出一报警控制信号至报警器，报警器执行相应的报警动作来警示用户该处纱线出现异常状况。为了便于故障排除以及维修，本发明提供的智能纱线感应装置还设置有编码器。编码器接收报警器输出的报警信号，并将该报警信号转换为电信号，形成与感应器一一对应的地址码后提供给控制器。控制器将该编码地址传送给上位机，用户可直观的从上位机上判断哪个位置的智能纱线感应装置发出报警，大大加快了故障的排除。同时，上位机还可根据该与感应器一一对应的地址编码对织袜机发生故障的次数以及故障原因进行统计，便于用户对纺织机的维护。

此外，通过设置红外发射器和红外接收器作为感应器，利用红外线的反射原理实现非接触检测，不仅检测精度高且对纱线无任何污染。且通过设置负极相连的两个二极管作为红外接收器，当光照超过第一二极管或第二二极管的方向压降时，红外线接收器才导通。通过第一二极管和第二二极管的反向压降来控制红外线接收器的开关，避免了红外线接收器的误导通，从而影响纱线运动状态以及纱线参数的误检测。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1所示为本发明一实施例提供的智能纱线感应装置的原理框图；

图2所示为本发明一实施例提供的智能纱线感应装置中控制器的具体电路结构；

图3所示为本发明一实施例提供的智能纱线感应装置中红外接收器的具体电路结构；

图4所示为本发明一实施例提供的智能纱线感应装置中存储器的具体电路结构；

图5所示为本发明一实施例提供的智能纱线感应装置中外围模块的具体电路结构。

图6所示为本发明一实施例提供的智能纱线感应装置中缓冲器的具体电路结构。

具体实施方式

图1所示为本发明一实施例提供的智能纱线感应装置的原理框图。图2所示为本发明一实施例提供的智能纱线感应装置中控制器的具体电路结构。图3所示为本发明一实施例提供的智能纱线感应装置中红外接收器的具体电路结构。图4所示为本发明一实施例提供的智能纱线感应装置中存储器的具体电路结构。图5所示为本发明一实施例提供的智能纱线感应装置中外围模块的具体电路结构。图6所示为本发明一实施例提供的智能纱线感应装置中缓冲器的具体电路结构。请一并参阅图1至图6。

本发明提供的智能纱线感应装置包括感应器1、存储器2、控制器3、报警器4以及编码器5。感应器1用于采集纱线的运动状态以及纱线参数，并将该采集信号转换为电信号后提供给存储器2或控制器3。存储器2电性连接感应器1，存储感应器1在自我学习阶段所采集到的标准信号。控制存储器3电性连接感应器1和存储器2，接收感应器1在检测阶段采集到的检测信号，并对该检测信号与位于存储器2内的标准信号进行比较，当检测信号超过标准信号阈值时，控制器3输出一报警控制信号至报警器4。报警器4电性连接控制器3，接收控制器3发出的报警控制信号。编码器5接收报警器4输出的报警信号，并将该报警信号转换为电信号，形成与感应器1一一对应的地址码后提供给控制器3。于本实施例中，存储器2的型号为FM31256-G，控制器3的型号为STC12C2052AD，然而，本发明对此不作任何限定。

具体使用时，在新花样开始纺织前需让感应器1自我学习至少一次该花样合格的纱线运动状态以及纱线参数，即感应器1处于学习阶段；并将该自我学习所得到的数据形成标准信号存放于存储器2内。上述的纱线参数指纱线的张力以及粗细等。接着，纺织器开始正式纺织，感应器1处于检测阶段。此时，感应器1将实时采集其所对应的位置处的纱线的运动状态以及纱线参数，形成检测信号后提供给控制器3。控制器3接收该检测信号并调取位于存储器2内的标准信号，并将两者进行比较。当检测信号超过标准信号阈值时，控制器3发出一报警控制信号至报警器4。报警器4接收该报警控制信号并执行相应的报警动作。

此外，在纺织机中，尤其是大型的纺织机器中，纱线需经过复杂的运动才能形成所需的花样。因此，需要多个位于不同位置的智能纱线感应装置来实现检测。为了便于故障排除以及维修，本发明提供的智能纱线感应装置还设置有编码器5。编码器5接收报警器4输出的报警信号，并将该报警信号转换为电信号，形成与感应器1一一对应的地址码后提供给控制器3。控制器3将该编码地址传送给上位机，用户可直观的从上位机上判断哪个位置的智能纱线感应装置发出报警。通过增加该编码器5，当多个智能纱线感同时发生故障或智能纱线感应装置位于相对隐蔽位置时，用户也可在最短的时间内查找到故障点，大大加快了故障的排除。同时，上位机还可根据该与感应器1一一对应的地址编码对织袜机发生故障的次数以及故障原因进行统计，便于用户对纺织机的维护以及检修。于本实施例中，报警器为一发红光的发光二极管，同时为了更好的表征检测智能纱线感应装置的检测状态，本实施例中还设置有一发绿光的发光二极管来表示感应器检测结果为正常。

于本实施例中，标准信号阈值是通过灵敏度控制模块31进行设置。优选的，灵敏度控制模块31为位于控制器3内的运算模块。当纱线粗细或其他参数发生改变时，用户通过上位机来控制运算模块的运算精度来改变智能纱线感应装置的灵敏度。然而，本发明对此不作任何限定。于其他实施例中，标准信号阈值的设置也可通过可变电阻来调节。

于本实施例中，感应器1包括红外发射器11和红外接收器12，红外发射器11发射红外信号至纱线，经纱线阻挡后反射至红外接收器12，从而实现纱线运动状态以及参数的提取。且优选的，红外接收器12包括：第一二极管121和第二二极管122。第一二极管121的正极电性连接存储器2的输出端，负极分别电性连接第二二极管122的负极和存储器2的输入端。第二二极管122的正极电性连接控制器3的输出端，负极分别电性连接第一二极管121的负极和存储器2的输入端。负极相互连接的第一二极管121和第二二极管122，当光信号使得第一二极管121正向导通时，该光信号还需克服第二二极管122的反相压降才能使得该红外接收器完全导通。同理，当光信号使得第二二极管122正想导通时，该光信号还需克服第一二极管122的反相压降才能使得该红外接收器完全导通。通过第一二极管121和第二二极管122的反向压降来控制红外线接收器12的开关，避免了红外线接收器12因为外界的干扰光而引起误导通，从而影响纱线运动状态以及纱线参数的误检测，进一步提高检测精度。

此外，为了进一步的提高检测精度，防止来自电源等干扰源的干扰。于本实施例中设置控制器3的电源端并联有第一电容8和第二电容9、设置与控制器3相连的外围模块6以及缓冲器7。第一电容8和第二电容9共同作用可吸收智能纱线感应装置在开关状态时产生的浪涌电流，保证控制器3能正常工作。而电阻和电容所构成的外围模块6可将对输入至控制器3的检测信号或标准信号进行整流和滤波。而缓冲器7可克服控制器3抗干扰性能差以及输出波形不对称等缺点，进一步排除干扰，提高检测精度。

综上所述，本发明通过设置感应器1，其可在纺织前自我学习至少一次合格的纱线运动状态以及纱线参数，并将该自我学习所得到的数据形成标准信号存放于存储器2内。当纺织器开始正式纺织时，任一时刻，感应器1将其采集到的检测信号提供给控制器3，控制器3将该检测信号与位于存储器2内的标准信号进行比较。当检测信号超过标准信号阈值时，控制器2输出一报警控制信号至报警器4，报警器4执行相应的报警动作来警示用户该处纱线出现异常状况。为了便于故障排除以及维修，本发明提供的智能纱线感应装置还设置有编码器5。编码器5接收报警器输出的报警信号，并将该报警信号转换为电信号，形成与感应器1一一对应的地址码后提供给控制器3。控制器3将该编码地址传送给上位机，用户可直观的从上位机上判断哪个位置的智能纱线感应装置发出报警，大大加快了故障的排除。同时，上位机还可根据该与感应器1一一对应的地址编码对织袜机发生故障的次数以及故障原因进行统计，便于用户对纺织机的维护。

此外，通过设置红外发射器11和红外接收器12作为感应器1，利用红外线的反射原理实现非接触检测，不仅检测精度高且对纱线无任何污染。且通过设置负极相连的两个二极管作为红外接收器12，当光照超过第一二极管121或第二二极管122的方向压降时，红外线接收器12才导通。通过第一二极管121和第二二极管122的反向压降来控制红外线接收器12的开关，避免了红外线接收器12的误导通，从而影响纱线运动状态以及纱线参数的误检测。

虽然本发明已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟知此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。

Claims (8)

1.一种智能纱线感应装置，其特征在于，包括：

感应器，所述感应器用于采集纱线的运动状态以及纱线参数，并将该采集信号转换为电信号后提供给存储器或控制器；

存储器，电性连接所述感应器，存储所述感应器在自我学习阶段所采集到的标准信号；

控制器，电性连接所述感应器和存储器，接收所述感应器在检测阶段采集到的检测信号，并对该检测信号与位于所述存储器内的标准信号进行比较，当检测信号超过标准信号阈值时，所述控制器输出一报警控制信号至报警器；

报警器，电性连接所述控制器，接收所述控制器发出的报警控制信号并执行相应的报警动作；

编码器，接收所述报警器输出的报警信号，并将该报警信号转换为电信号，形成与所述感应器一一对应的地址码后提供给所述控制器。

2.根据权利要求1所述的智能纱线感应装置，其特征在于，所述控制器还包括灵敏度控制模块，所述灵敏度控制模块用于设置标准信号阈值。

3.根据权利要求1所述的智能纱线感应装置，其特征在于，所述感应器包括红外发射器和红外接收器，红外发射器发射红外信号至纱线，经纱线阻挡后反射至红外接收器，实现纱线运动状态以及参数的提取。

4.根据权利要求3所述的智能纱线感应装置，其特征在于，所述红外接收器包括：第一二极管和第二二极管；

所述第一二极管的正极电性连接所述存储器的输出端，负极分别电性连接所述第二二极管的负极和所述存储器的输入端；

所述第二二极管的正极电性连接所述控制器的输出端，负极分别电性连接所述第一二极管的负极和所述存储器的输入端。

5.根据权利要求1的智能纱线感应装置，其特征在于，所述报警器为发光二极管，所述编码器为接收所述发光二极管发出的光信号，并将该光信号转换为电信号的光电管。

6.根据权利要求1的智能纱线感应装置，其特征在于，所述智能纱线感应装置还包括缓冲器，所述缓冲器电性连接所述控制器。

7.根据权利要求1的智能纱线感应装置，其特征在于，所述控制器的电源端并联有第一电容和第二电容。

8.根据权利要求1的智能纱线感应装置，其特征在于，所述智能纱线感应装置还包括外围模块，所述外围模块电性连接所述控制器，用于对输入信号进出滤波和整流。