CN105155159B - 断线检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种断线检测装置及方法，其中，该装置包括：刺料机构、挑线机构、主轴、主控板、若干过线轮、用于对主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息以及机械零点信息进行实时监测的主轴光电编码器、用于检测过线轮的转动角度信息和转动方向信息的传感器以及断检控制板；其中，主控板分别与主轴和断检控制板连接；主轴光电编码器分别与主轴和主控板连接；过线轮通过面线与挑线机构连接，挑线机构通过面线带动过线轮转动；传感器分别与过线轮和断检控制板连接。本发明提供的断线检测装置及方法，通过对过线轮的转动方向及转动角度进行检测，提高了检测面线或底线状态的精确度，检测准性较高。

Description

断线检测装置及方法

技术领域

本发明涉及断线检测领域，尤其涉及一种断线检测装置及方法。

背景技术

在绣作生产过程中对面线以及底线的状态进行监控，是保证绣作质量的重要手段。

现有检测装置通常采用25齿的光栅盘以及对应的光耦对面线或底线的状态进行检测。绣作时过线轮带动光栅盘转动，产生的脉冲信号被光耦接收，如果面线断掉或者底线没了，那么过线轮的转动状态会不同，光耦接收到的对应的脉冲信号也不同，通过对接收到的脉冲信号进行分析，可以判断面线或底线的状态。

但是，现有检测装置在过线轮转动角度在7.2度以下时，无法精确判断面线或底线的状态，检测精度有限，检测准确性较低。

发明内容

本发明提供一种断线检测装置及方法，用以解决现有检测装置检测精度有限，检测准确性较低的问题。

本发明提供的断线检测装置包括：

挑线机构、主轴、主控板、若干过线轮、用于对所述主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息以及机械零点信息进行实时监测的主轴光电编码器、用于检测所述过线轮的转动角度信息和转动方向信息的传感器，以及断检控制板；

其中，所述主控板分别与所述主轴和所述断检控制板连接；所述主轴光电编码器分别与所述主轴和所述主控板连接；所述过线轮通过面线与所述挑线机构连接，所述挑线机构通过面线带动所述过线轮转动；所述传感器分别与所述过线轮和所述断检控制板连接。所述传感器为磁编码器。优选的，所述磁编码器为基于AMS5600的编码器。所述断检控制板通过CAN总线与所述主控板连接。

进一步的，所述断线检测装置，还包括导轨；

所述若干过线轮固设于所述导轨的两侧；

所述传感器固设于PCB板件上，所述PCB板件通过滑块滑设于所述导轨上。

所述滑块与所述导轨之间采用过渡配合的方式进行连接。

再进一步的，所述断线检测装置，还包括用于面线或底线断线时发出警报音的报警器；

其中，所述报警器与所述主控板连接。

本发明提供的断线检测方法，包括：

断检控制板接收传感器发送的过线轮的转动角度信息和转动方向信息；

所述断检控制板接收主控板发送的预设针长信息，以及主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息和机械零点信息，其中，所述主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息以及机械零点信息是通过主轴光电编码器对所述主轴的转动状态进行实时监测得到的；

所述断检控制板根据所述主轴的角度位置信息、机械零点信息，以及旋转方向信息，确定所述主轴的转动曲线信息；

所述断检控制板根据所述过线轮的转动角度信息和转动方向信息，确定所述过线轮的转动曲线信息；

所述断检控制板确定所述过线轮的转动角度是否超出预设的与所述预设针长信息和所述旋转速度信息对应的正常工作角度范围，并确定所述过线轮的转动曲线信息与所述主轴的转动曲线信息是否一致；

若所述过线轮的转动曲线信息与所述主轴的转动曲线信息不一致，或所述过线轮的转动角度超出所述预设的正常工作角度范围，则面线或底线断线，将检测结果返回给所述主控板，以使主控板控制所述主轴停止转动。

具体的，所述过线轮的转动角度信息和转动方向信息，是通过导轨将所述传感器滑动到所述过线轮处，通过对所述过线轮的转动状态进行实时检测得到的。

进一步的，所述断线检测方法还包括，若所述断检控制板确定面线或底线断线，则所述主控板控制报警器发出警报音。

本发明提供的断线检测装置及方法，通过将主轴光电编码器分别与主轴和主控板进行连接，使得主轴光电编码器对主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息以及机械零点信息进行实时监测，并将监测结果通过主控板发送给断检控制板；通过将传感器分别与过线轮和断检控制板进行连接，使得传感器对过线轮的转动角度信息和转动方向信息进行检测，并将检测结果发送给断检控制板，进而使得断检控制板根据接收到的监测结果和检测结果，确定过线轮的转动角度是否超出预设的与所述预设针长信息和所述旋转速度信息对应的正常工作角度范围、过线轮的转动曲线信息与所述主轴的转动曲线信息是否一致，从而对面线或底线的状态进行判断，提高了检测面线或底线状态的精确度，检测准确性较高。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的断线检测装置的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的断线检测装置的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的断线检测方法的流程示意图；

图4为本发明另一实施例提供的断线检测方法的流程示意图。

附图标记：

10-挑线机构； 20-主轴； 30-主控板；

40-过线轮； 50-主轴光电编码器； 60-传感器；

70-断检控制板； 80-报警器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一实施例提供的断线检测装置的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的断线检测装置，包括：

挑线机构10、主轴20、主控板30、若干过线轮40、用于对所述主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息以及机械零点信息进行实时监测的主轴光电编码器50、用于检测所述过线轮的转动角度信息和转动方向信息的传感器60，以及断检控制板70；

其中，所述主控板30分别与所述主轴20和所述断检控制板70连接；所述主轴光电编码器50分别与所述主轴20和所述主控板30连接；所述过线轮40通过面线与所述挑线机构10连接，所述挑线机构10通过面线带动所述过线轮40转动；所述传感器60分别与所述过线轮40和所述断检控制板70连接。

具体的，断线检测装置工作时，主控板30通过控制主轴20转动带动挑线机构10运动，其中，挑线机构10为凸轮式，挑线机构10根据凸轮曲线进行动作，即根据主轴20的角度位置进行动作，主轴20的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息以及机械零点信息依靠主轴光电编码器50进行实时监测，并反馈给主控板30，主控板30将主轴光电编码器50监测的结果以及预先设置的针长信息发送至断检控制板70，其中，所述主轴20的角度位置信息是指某时刻主轴相对于机械零点旋转的角度信息，所述机械零点信息是指预先设定的作为判断主轴旋转角度的参考点的位置信息，所述针长信息为绣作一针所需要的面线长度信息。挑线机构10带动过线轮40转动，过线轮40带动与其同轴的传感器60转动，从而通过传感器检测过线轮的转动方向信息和转动角度信息，并将检测获得的转动方向信息和转动角度信息发送至断检控制板70。

优选的，本实施例中的传感器采用基于AM5600的磁编码器对过线轮的转动角度信息和转动方向信息进行检测，具体的，将磁铁固设在过线轮40的一端，磁编码器的芯片置于磁铁的上方，过线轮40带动磁铁旋转，磁编码器由于磁铁的旋转产生相应的正弦信号，从而磁编码器根据产生的正弦信号确定过线轮40的转动角度信息和转动方向信息。

断检控制板70根据主控板30发送的主轴20的角度位置信息、旋转方向信息、机械零点信息，确定所述主轴20的转动曲线信息，根据传感器60发送的过线轮40的转动角度信息、转动方向信息，确定过线轮40的转动曲线信息，根据过线轮的转动角度信息，确定过线轮的转动角度是否超出预设的与所述预设针长信息和主轴20的旋转速度信息对应的正常工作角度范围，并确定过线轮40的转动曲线信息与主轴20的转动曲线信息是否一致。若过线轮40的转动曲线信息与主轴20的转动曲线信息一致，且过线轮40的转动角度在预设的正常工作角度范围之内，则面线或底线没有断线。其中，所述预设的正常工作角度范围是根据预设的针长信息、面线或底线的张力、布料的厚度和张力以及在不同旋转速度时主轴与过线轮的一致性关系等因素综合设定的，面线或底线未断裂时，允许过线轮转动的角度范围。若过线轮40的转动曲线信息与主轴20的转动曲线信息不一致，或过线轮40的转动角度超出预设的正常工作角度范围时，则面线或底线断线，断检控制板70将面线或底线断线的消息发送给主控板30，以使主控板30控制转轴停止运转。

本实施例提供的断线检测装置，通过将主轴光电编码器分别与主轴和主控板进行连接，使得主轴光电编码器对主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息以及机械零点信息进行实时监测，并将监测结果通过主控板发送给断检控制板；通过将传感器分别与过线轮和断检控制板进行连接，使得传感器对过线轮的转动角度信息和转动方向信息进行检测，并将检测结果发送给断检控制板，进而使得断检控制板根据接收到的监测结果和检测结果，确定过线轮的转动角度是否超出预设的与所述预设针长信息和所述旋转速度信息对应的正常工作角度范围、过线轮的转动曲线信息与所述主轴的转动曲线信息是否一致，从而对面线或底线的状态进行判断，提高了检测面线或底线状态的精确度，检测准确性较高。

图2为本发明另一实施例提供的断线检测装置的结构示意图，如图2所示，本实施例提供的断线检测装置，在上述实施例的基础上还包括：导轨，所述若干过线轮固设于所述导轨的两侧，所述传感器60固设于PCB板件上，所述PCB板件通过滑块滑设于所述导轨上，滑块与所述导轨之间采用过渡配合的方式进行连接。

当断线检测装置工作时，通过导轨将传感器60滑动到对应的过线轮40的上方，以使传感器60对过线轮40的转动角度信息和转动方向信息进行检测。

通过在断线检测装置上设置导轨，使传感器通过导轨滑动到对应的过线轮的上方进行检测，进而使得使用较少数量的传感器即可实现对多个过线轮的检测，降低了成本。

进一步的，本实施例提供的断线检测装置，优选的还包括：用于面线或底线断线时发出警报音的报警器80，所述报警器与主控板30连接。

具体的，当断检控制板70确定面线或底线断线后，通过CAN总线将面线或底线断线的检测结果发送给主控板30，主控板30根据断检控制板70发送的检测结果控制报警器80发出报警音，并控制主轴20停止转动。

本实施例提供的断线检测装置，通过将主轴光电编码器分别与主轴和主控板进行连接，使得主轴光电编码器对主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息以及机械零点信息进行实时监测，并将监测结果通过主控板发送给断检控制板；通过将传感器分别与过线轮和断检控制板进行连接，使得传感器对过线轮的转动角度信息和转动方向信息进行检测，并将检测结果发送给断检控制板，进而使得断检控制板根据接收到的监测结果和检测结果，确定过线轮的转动角度是否超出预设的与所述预设针长信息和所述旋转速度信息对应的正常工作角度范围、过线轮的转动曲线信息与所述主轴的转动曲线信息是否一致，从而对面线或底线的状态进行判断，提高了检测面线或底线状态的精确度，检测准确性较高。

图3为本发明一实施例提供的断线检测方法的流程示意图，如图3所示，本实施例是对应于图1所示装置的检测方法，该方法包括：

步骤101、断检控制板接收传感器发送的过线轮的转动角度信息和转动方向信息；

具体的，过线轮的转动角度信息和转动方向信息，是通过导轨将传感器滑动到对应的过线轮的上方，通过传感器对过线轮的转动状态进行实时检测获得的，本实施例中，优选采用基于AM5600的磁编码器对过线轮的转动角度信息和转动方向信息进行检测，具体的，将磁铁固设在过线轮的一端，将磁编码器的芯片置于磁铁的上方，过线轮带动磁铁旋转，磁编码器由于磁铁的旋转产生相应的正弦信号，从而磁编码器根据产生的正弦信号确定过线轮的转动角度信息和转动方向信息。传感器对过线轮的运动状态进行检测后，将检测到的过线轮的转动角度信息和转动方向信息发送给断检控制板。

步骤102、所述断检控制板接收主控板发送的预设针长信息，以及主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息以及机械零点信息；

其中，所述主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息以及机械零点信息是通过主轴光电编码器对所述主轴的转动状态进行实时监测得到的，所述角度位置信息是指某时刻主轴相对于机械零点旋转的角度信息，所述机械零点信息是指预先设定的作为判断主轴旋转角度的参考点的位置信息，所述针长信息为绣作一针所需要的面线长度信息。

步骤103、所述断检控制板根据所述主轴的角度位置信息、机械零点信息，以及旋转方向信息，确定所述主轴的转动曲线信息，并根据所述过线轮的转动角度信息和转动方向信息，确定所述过线轮的转动曲线信息；

在这里需要说明的是，主轴的转动曲线信息是断检控制板根据内置的相应算法，以主轴的角度位置信息、机械零点信息，以及旋转方向信息为参数形成的曲线，它反映了主轴的运动状态信息，例如主轴在某时间段内转动速度的变化情况等。所述过线轮的转动曲线信息是断检控制板根据内置的现有算法，以传感器检测到的过线轮的实时转动角度信息和转动方向信息等为参数，形成过线轮的转动曲线，其中，过线轮的转动曲线反映了过线轮的运动状态信息，例如，过线轮在某时间段内转动速度的变化情况等。

步骤104、所述断检控制板确定所述过线轮的转动角度是否超出预设的与所述预设针长信息和所述旋转速度信息对应的正常工作角度范围，并确定所述过线轮的转动曲线信息与所述主轴的转动曲线信息是否一致；若所述过线轮的转动曲线信息与所述主轴的转动曲线信息不一致，或所述过线轮的转动角度超出所述预设的正常工作角度范围，则执行步骤105，若所述过线轮的转动曲线信息与所述主轴的转动曲线信息一致，且所述过线轮的转动角度未超出预设的正常工作角度范围，则执行步骤101。

其中，所述预设的正常工作角度范围是根据预设的针长信息、面线或底线的张力、布料的厚度和张力、在不同旋转速度时主轴与过线轮的一致性关系等因素综合设定的面线或底线未断裂时，允许过线轮转动的角度范围。

步骤105、将面线或底线断线的检测结果发送给主控板，以使主控板控制所述主轴停止转动。

具体的，当断检控制板检测到面线或底线断线时，断检控制板将面线或底线断线的检测结果发送给主控板，以使主控板控制主轴停止转动。

本实施例提供的断线检测方法，通过将主轴光电编码器分别与主轴和主控板进行连接，使得主轴光电编码器对主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息以及机械零点信息进行实时监测，并将监测结果通过主控板发送给断检控制板；通过将传感器分别与过线轮和断检控制板进行连接，使得传感器对过线轮的转动角度信息和转动方向信息进行检测，并将检测结果发送给断检控制板，进而使得断检控制板根据接收到的监测结果和检测结果，确定过线轮的转动角度是否超出预设的与所述预设针长信息和所述旋转速度信息对应的正常工作角度范围、过线轮的转动曲线信息与所述主轴的转动曲线信息是否一致，从而对面线或底线的状态进行判断，提高了检测面线或底线状态的精确度，检测准确性较高。

图4为本发明另一实施例提供的断线检测方法的流程示意图，如图4所示，本实施例提供的方法在上述实施例提供的方法的基础上，包括以下步骤：

步骤201、断检控制板接收传感器发送的过线轮的转动角度信息和转动方向信息；

步骤202、所述断检控制板接收主控板发送的预设针长信息，以及主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息以及机械零点信息；

步骤203、所述断检控制板根据所述主轴的角度位置信息、机械零点信息，以及旋转方向信息，确定所述主轴的转动曲线信息，并根据所述过线轮的转动角度信息和转动方向信息，确定所述过线轮的转动曲线信息；

步骤204、所述断检控制板确定所述过线轮的转动角度是否超出预设的与所述预设针长信息和所述旋转速度信息对应的正常工作角度范围，并确定所述过线轮的转动曲线信息与所述主轴的转动曲线信息是否一致；若所述过线轮的转动曲线信息与所述主轴的转动曲线信息不一致，或所述过线轮的转动角度超出所述预设的正常工作角度范围，则执行步骤205，若所述过线轮的转动方向与所述主轴的转动方向一致，且所述过线轮的绝对转动角度未超出预设的正常工作角度范围，则执行步骤201。

步骤205、将面线或底线断线的检测结果发送给主控板，以使主控板控制所述主轴停止转动；

步骤206、主控板控制报警器发出警报音。

本实施例的具体执行方式和有益效果与上述方法实施例的执行方式和有益效果类似，在这里不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种断线检测装置，其特征在于，包括：

挑线机构，主轴，主控板，若干过线轮，用于对所述主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息以及机械零点信息进行实时监测的主轴光电编码器，用于检测所述过线轮的转动角度信息和转动方向信息的传感器，以及断检控制板；

其中，所述主控板分别与所述主轴和所述断检控制板连接；所述主轴光电编码器分别与所述主轴和所述主控板连接；所述过线轮通过面线与所述挑线机构连接，所述挑线机构通过面线带动所述过线轮转动；所述传感器分别与所述过线轮和所述断检控制板连接；

还包括导轨；

所述若干过线轮固设于所述导轨的两侧；

所述传感器固设于PCB板件上，所述PCB板件通过滑块滑设于所述导轨上；

所述断线检测装置进行断线检测的方法为：

所述断检控制板接收所述传感器发送的所述过线轮的转动角度信息和转动方向信息；

所述断检控制板接收所述主控板发送的预设针长信息，以及所述主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息和机械零点信息，其中，所述主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息以及机械零点信息是通过所述主轴光电编码器对所述主轴的转动状态进行实时监测得到的；

所述断检控制板根据所述主轴的角度位置信息、机械零点信息，以及旋转方向信息，确定所述主轴的转动曲线信息；

所述断检控制板根据所述过线轮的转动角度信息和转动方向信息，确定所述过线轮的转动曲线信息；

所述断检控制板确定所述过线轮的转动角度是否超出预设的与所述预设针长信息和所述旋转速度信息对应的正常工作角度范围，并确定所述过线轮的转动曲线信息与所述主轴的转动曲线信息是否一致；

若所述过线轮的转动曲线信息与所述主轴的转动曲线信息不一致，或所述过线轮的转动角度超出所述预设的正常工作角度范围，则面线或底线断线，将检测结果返回给所述主控板，以使主控板控制所述主轴停止转动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器为磁编码器。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述磁编码器为基于AMS5600的编码器。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述断检控制板通过CAN总线与所述主控板连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滑块与所述导轨之间采用过渡配合的方式进行连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括用于面线或底线断线时发出警报音的报警器；

其中，所述报警器与所述主控板连接。

7.一种采用如权利要求1至6中任一项所述的断线检测装置进行断线检测的方法，其特征在于，包括：

断检控制板接收传感器发送的过线轮的转动角度信息和转动方向信息；

所述断检控制板接收主控板发送的预设针长信息，以及主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息和机械零点信息，其中，所述主轴的角度位置信息、旋转方向信息、旋转速度信息以及机械零点信息是通过主轴光电编码器对所述主轴的转动状态进行实时监测得到的；

所述断检控制板根据所述主轴的角度位置信息、机械零点信息，以及旋转方向信息，确定所述主轴的转动曲线信息；

所述断检控制板根据所述过线轮的转动角度信息和转动方向信息，确定所述过线轮的转动曲线信息；

所述断检控制板确定所述过线轮的转动角度是否超出预设的与所述预设针长信息和所述旋转速度信息对应的正常工作角度范围，并确定所述过线轮的转动曲线信息与所述主轴的转动曲线信息是否一致；

若所述过线轮的转动曲线信息与所述主轴的转动曲线信息不一致，或所述过线轮的转动角度超出所述预设的正常工作角度范围，则面线或底线断线，将检测结果返回给所述主控板，以使主控板控制所述主轴停止转动。

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述过线轮的转动角度信息和转动方向信息，是通过导轨将所述传感器滑动到所述过线轮处，通过对所述过线轮的转动状态进行实时检测得到的。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，若所述断检控制板确定面线或底线断线，则所述主控板控制报警器发出警报音。