CN105648672A - 一种缝纫线异常检测装置、检测方法以及缝纫机 - Google Patents

Abstract

一种缝纫线异常检测装置、检测方法及缝纫机，检测装置包括一个用于检测每条面线或底线的出线速度的测速机构和一个用于提示异常的报警机构，所述测速机构与报警机构采用电信号连接；检测方法，包括以下步骤：（a）采用一个测速机构对面线或底线的出线速度进行实时检测；（b）将检测到的速度值与预设的速度值进行比较，当检测到的速度值与预设值存在差值时，测速机构发出控制信号，触发报警；（c）判断哪些面线或底线出现异常。本发明能够对缝纫线异常做出精准的判断，有效降低次品率。

Description

一种缝纫线异常检测装置、检测方法以及缝纫机

技术领域

本发明涉及缝纫领域，具体涉及一种缝纫线异常检测装置、检测方法以及缝纫机。

背景技术

缝纫是指用一根或多根缝纫线，在缝料上形成一种或多种线迹，使一层或多层缝料交织或缝合起来的操作，一般采用缝纫机来实现。缝纫机一般包括机头、机座、传动和附件四部分，机头是缝纫机的主要部分，它由刺料、钩线、挑线、送料四个机构和绕线、压料、落牙等辅助机构组成，各机构的运动合理配合，循环工作，把缝料缝合起来，机座分为台板和机箱两种形式，台板式机座的台板起着支撑机头的作用，缝纫操作时当工作台使用；传动部分由机架、手摇器或电动机等部件组成。

缝纫的基本原理是机针引着面线向下穿过缝料，缝料下方的底线与面线钩在一起，然后机针引着面线向上运动并拉紧底线，这样不断重复，最终实现缝料的缝合。当面线或者底线断裂，以及面线和底线没有钩在一起时，就会导致缝合失败，产生次品。为了解决这个问题，目前常用的做法是采用红外检测，具体做法是：在面线的输出端缠绕一个滚轮，滚轮设置在倾斜轨道上，当面线未断时，滚轮被拉紧并始终位于倾斜轨道的顶端，一旦面线断裂，滚轮失去面线的拉紧力，滚轮沿着倾斜轨道滚到最低点，并在最低点处挡住红外光线，然后触发报警。这种方式只能对面线断裂起到报警。由于底线位于缝料下方，空间狭小，根本无法采用红外光线或者其它方式来检测底线是否断裂，即底线断裂以及面线和底线并未钩在一起这些方式不会发出报警，也就是说，目前的纠错方式还是会导致次品产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缝纫线异常检测装置、检测方法以及缝纫机，解决目前的缝纫线检测方式单一，且检测效果一般，不能对面线和底线的状态做出精准的判断，无法杜绝次品产生的问题。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案实现：

一种缝纫线异常检测装置，包括一个用于检测每条面线或底线的出线速度的测速机构和一个用于提示异常的报警机构，所述测速机构与报警机构采用电信号连接。

在本方案中，本申请的发明人独辟蹊径，摒弃了传统的以光学传导、力矩测量以及电流比较等作为检测手段的断线检测方式，这些方式均存在这样或那样的缺陷，导致测量精度不高，甚至是误报，比如光学传导，由于车间光线、甚至是温湿度的影响，极有可能导致测量精度降低，出现误报，而且由于位置比较特殊，缝纫装置的底线无法安装光学类的测量结构，即采用光学传导方式的测量装置只能测量面线是否断裂，而当底线断裂或面线与底线并未钩在一起时，该类测量装置是不会提示异常的，但是此时是属于缝纫出错的，从而产生次品，也就是说，这种检测方式并不能杜绝次品；同样的，采用力矩测量和电流比较方式的测量结构，在遇到面线并未断裂时，同样不会提示异常，与光学传导方式类似，同样会不可避免地产生次品。而本发明完全是基于不同的原理，采用测速结构来对面线或底线的出线速度进行实时检测，一旦面线或底线的出线速度与预设值存在差值，或者出线速度存在一定的波动，即可判断缝纫线出现异常，此时触发报警，并可手动或自动停止缝纫工作，这种方式之所以有它独特之处，是因为本申请的发明人找到了缝纫线出现异常的直接表现点，那就是缝纫线出现出线速度变化或者波动，也就是说，通过本发明，能够发现不管面线或底线是否断裂而引起的缝纫异常，可以杜绝任何因缝纫线出现问题而导致的次品产生，相比传统的缝纫线检测方式，不仅能够及时发现缝纫线异常，同时检测准确度大幅提高，次品率明显减小，减少返工，能够提高生产加工效率。

进一步地，作为优选方案，所述测速机构包括检测轮、编码器以及可编程逻辑控制器，面线或底线缠绕在所述的检测轮上，检测轮与编码器联动，编码器的信号输出端接可编程逻辑控制器的采样输入端，可编程逻辑控制器的一个输出端接一个继电器K，该继电器K的常闭触点K1串联在缝纫机所在的回路中。

进一步地，作为优选方案，还包括发光二极管D，发发光二极管D与继电器K串联。

一种缝纫线异常检测方法，包括以下步骤：

（a）采用一个测速机构对面线或底线的出线速度进行实时检测；

（b）将检测到的速度值与预设的速度值进行比较，当检测到的速度值与预设值存在差值时，测速机构发出控制信号，触发报警；

（c）判断哪根面线或底线出现异常。

进一步地，作为优选方案，所述步骤（b）中，当检测到的速度值与预设值的差值超过某一数值时，测速机构发出控制信号，触发报警。

进一步地，作为优选方案，所述步骤（b）中，触发报警的同时，缝纫装置自动停止工作。

进一步地，作为优选方案，在缝纫装置停止工作的同时，记录下是哪条面线或底线出现异常。

一种具有上述缝纫线异常检测装置的缝纫机，所述测速机构设置在缝纫机的面线输出机构与面针之间，面线从面线输出机构输出至测速机构后连接至面针，或者测速机构设置在缝纫机的底部，底线从底线输出机构输出至测速机构后连接至底针。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明摒弃了传统的红外检测，而采用了出线速度检测的方式对面线的速度进行实时检测，一旦面线或底线的出线速度低于预设值，则表示缝纫线异常，这种检测方式能够对面线断裂、底线断裂、面线与底线未钩在一起等缝纫线异常做出精准的检测，而传统的红外检测方式只能检测面线断裂的情况，因此，本发明有效地提高了缝纫线异常检测的精准度，基本可以杜绝因为缝纫线异常而引起次品的产生。

（2）本发明采用出线速度检测报警方式来提示缝纫线异常，相对于传统的检测报警方式，本发明对生产环境的温湿度、光线强度等都没有特殊要求，能够极大地适应各种复杂的生产环境，且能够保持很高的检测精准度。

（3）本发明易于操作，便于维护，相对于传统的红外检测，本发明的结构更简单，成本更低，且检测精准度更高。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为缝料正常缝合时的缝料纵截面结构示意图；

图3为底线断裂时的缝料纵截面结构示意图；

图4为面线断裂时的缝料纵截面结构示意图；

图5为测速机构的结构示意图；

图6为继电器K与缝纫机M的电路连接关系图。

图中附图标记对应的名称为：1、面线输出机构，2、工作台，3、面针，4、底针，5、测速机构，6检测轮，7、编码器，8、可编程逻辑控制器，9、缝料，10、面线，11、底线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例：

本实施例所述的一种缝纫线异常检测装置，包括一个用于检测每条面线或底线的出线速度的测速机构和一个用于提示异常的报警机构，测速机构与报警机构采用电信号连接，测速机构实时检测面线或底线的出线速度（线的输出速度）。

具体地，如图1所示，结合具体的结构图进行说明，把测速机构5安装在面线出线机构1和工作台2之间，此时，测速机构5用于测量面线的线输出速度，缝料9铺在工作台2上，正常缝纫时，面针3、底针4分别带动面线10、底线11扎入缝料9的中部，然后在面针3和底针4的作用下，面线10和底线11钩在一起，接着回针，面针3、底针4从缝料9中拔出，缝料9移动，面针3、底针4再次扎入缝料9，进行缝纫，最终得到如图2所示的缝纫状态，图2所示的缝纫状态为符合要求的。当底线11断裂、面线10完好时，传统的缝纫机器检测不出缝纫线出了问题，此时不会报警或停止工作，最终得到如图3所示的缝料纵截面结构，图3所示为不合格品，即次品，需要返工；同理，假如缝纫机器只对底线11进行检测，当底线不断裂时，传统的缝纫机器检测不出缝纫线出了问题，此时不会报警或停止工作，最终得到如图4所示的缝料纵截面结构，图4所示为不合格品，即次品。

本发明的具体判断方法是：

当底线断裂时，面线和底线无法钩在一起，即得不到图2中的面线与底线的走线方式，面线由曲线运动变为直线运动，此时，面线的出线速度势必小于正常走线时的速度，测速机构检测出面线的出现速度异常，然后报警，并使缝纫机器停止工作，然后可查看是哪条或哪些底线出了问题，避免得到图3所示的缝纫失败的情况；而当面线断裂时，面线基本没有出线速度，此时测速机构检测到面线的出线速度明显异常，然后报警，并使缝纫机器自动停止工作，然后可检查是哪条或哪些面线出了问题，避免得到图4所示的缝纫失败的情况；同理，当面线和底线都未断裂，且面线和底线并未钩在一起时，此时面线和底线都是直线运动而非正常情况下的曲线运动，面线和底线的出线速度明显不同，此时，测速机构检测出异常，然后报警，并使缝纫机器自动停止工作。通过上面的分析可以看出，采用本发明，能够完全杜绝各种因为缝纫线出了问题而引起异常的情况发生，能够避免有效降低次品的产生。

本实施例中提到的测速机构可以为线速器，面线或底线缠绕在所述的线速器上。通过线速器，能够实时地检测面线或底线的出线速度，并将当前测出的出线速度与线速器预设的出线速度进行比较，一旦测出值与预设值存在一定的差值，则提示异常并报警，差值可根据需要进行设置，以不误报为准。

本实施例还可采用其它任何可以测量面线或底线的出线速度的仪器或装置作为测速机构，测量速度的仪器或装置将测量值传输给比较器之类的装置，当测量值与预设值存在一定的差值，则提示异常并报警。

下面本实施例介绍一种具体的测速机构，但需要说明的是，要实现本发明目的，并不局限于这种测速机构，还可以是其它测速机构。

如图2、3所示，本实施例采用检测轮6、编码器7以及可编程逻辑控制器8组成面线或底线的线输出速度的测量单元，每根面线或底线对应一个测量单元，也就是说，每个缝纫机对应若干个检测轮6、编码器7以及可编程逻辑控制器8，可编程逻辑控制器，也叫PLC，其投入运行后，工作一般分三个阶段，首先是输入采样，具体到本实施例中，就是可编程逻辑控制器8实时采样编码器7的输出信号，可编程逻辑控制器8根据采样到的信号决定是否选通输出端，从而控制继电器K的通断。工作之前，先将面线或底线缠绕在检测轮6上，在检测轮6的转换作用下，面线或底线的直线位移对应于检测轮6的角位移，检测轮6与编码器7联动，也就是检测轮6带动编码器7转动，编码器7将检测轮6的角位移转换为电信号（脉冲信号）输出至可编程逻辑控制器8的采样输入端，可编程逻辑控制器8检测到编码器7的输入脉冲，将其转换为频率，即单位时间内的平均脉冲数量，当面线与底线未断时，检测轮6平稳转动，可编程逻辑控制器8的采样输入端得到的脉冲数量是稳定的、无波动，此时不选通连接继电器K的信号输出端，继电器K断电，常闭触点K1始终闭合，缝纫机M正常工作；一旦面线或底线发生断裂，此时检测轮6不转动或者转动缓慢（低于正常工作时的转速），编码器7对应的也不转动或者转动缓慢，编码器7不输出脉冲或单位时间内输出较少的脉冲，即可编程逻辑控制器8单位时间内收到的脉冲减少，当脉冲数量少于可编程逻辑控制器8的预设值时，则可编程逻辑控制器8选通连接继电器K的信号输出端，使继电器K通电，继电器K通电后发光二极管D工作，其常闭触点K1断开，缝纫机随之断路停止工作；另外，由于发光二极管D与继电器K串联，继电器K通电后，发光二极管D工作，从而使操作人员知道是该发光二极管对应的面线或底线发生了断裂，不仅成功地检测到了缝纫机的缝纫线（面线和底线）出了问题，而且能够精确地检测出是哪根面线或底线出现了问题，及时发现故障，并准确定位故障，有利于快速排除故障，恢复生产。

一种缝纫线异常检测方法，包括以下步骤：

（a）采用一个测速机构对面线或底线的出线速度进行实时检测；

（b）将检测到的速度值与预设的速度值进行比较，当检测到的速度值与预设值存在差值时，测速机构发出控制信号，触发报警；

（c）判断哪根面线或底线出现异常。

在步骤（b）中，当检测到的速度值与预设值的差值超过某一数值时，测速机构发出控制信号，触发报警同时，使缝纫装置自动停止工作，并记录下是哪条面线或底线出现异常。

一种具有缝纫线异常检测装置的缝纫机，测速机构5设置在缝纫机的面线输出机构1与面针3之间，面线从面线输出机构1输出至测速机构5后连接至面针3，或者测速机构5设置在缝纫机的底部，底线从底线输出机构输出至测速机构5后连接至底针4，也就是说，本实施例在传统的缝纫机上增加一个测速机构，原缝纫机的各个部分不用做任何改变。图1给出了将测速机构用于测量面线的出线速度的结构示意图，若要测量底线的出线速度，则对应将测速机构安装在下方，测速机构与底线连接即可。

具体地，可采用检测轮6、编码器7以及可编程逻辑控制器8组成面线或底线的线输出速度的测量单元，用于检测缝纫线故障，对缝纫线的异常做出及时反应，并精确找出出故障的缝纫线。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种缝纫线异常检测装置，其特征在于：包括一个用于检测每条面线或底线的出线速度的测速机构（5）和一个用于提示异常的报警机构，所述测速机构（5）与报警机构采用电信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种缝纫线异常检测装置，其特征在于：所述测速机构包括检测轮（6）、编码器（7）以及可编程逻辑控制器（8），面线或底线缠绕在所述的检测轮（6）上，检测轮（6）与编码器（7）联动，编码器（7）的信号输出端接可编程逻辑控制器（8）的采样输入端，可编程逻辑控制器（8）的一个输出端接一个继电器K，该继电器K的常闭触点K1串联在缝纫机所在的回路中。

3.根据权利要求2所述的一种缝纫线异常检测装置，其特征在于：还包括发光二极管D，发光二极管D与继电器K串联。

4.一种缝纫线异常检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

（a）采用一个测速机构对面线或底线的出线速度进行实时检测；

（b）将检测到的速度值与预设的速度值进行比较，当检测到的速度值与预设值存在差值时，测速机构发出控制信号，触发报警；

（c）判断哪根面线或底线出现异常。

5.根据权利要求4所述的一种缝纫线异常检测方法，其特征在于：所述步骤（b）中，当检测到的速度值与预设值的差值超过某一数值时，测速机构发出控制信号，触发报警。

6.根据权利要求5所述的一种缝纫线异常检测方法，其特征在于：所述步骤（b）中，触发报警的同时，缝纫装置自动停止工作。

7.根据权利要求6所述的一种缝纫线异常检测方法，其特征在于：在缝纫装置停止工作的同时，记录下是哪根面线或底线出现异常。

8.一种具有权利要求1~3任一项所述的缝纫线异常检测装置的缝纫机，其特征在于：所述测速机构（5）设置在缝纫机的面线输出机构（1）与面针（3）之间，面线从面线输出机构（1）输出至测速机构（5）后连接至面针（3），或者测速机构（5）设置在缝纫机的底部，底线从底线输出机构输出至测速机构（5）后连接至底针（4）。