CN105887291B - 一种用于监测喷气织机纬线运动状态的实验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于监测喷气织机纬线运动状态的实验台，该实验台包括设有纬纱通路的异形筘、正对所述纬纱通路起始端的主喷嘴以及沿纬纱通路延伸方向依次布置的若干辅助喷嘴，还包括全方位移动机构，所述全方位移动机构上安装有正对所述纬纱通路开口侧的高速摄影仪。本发明的实验台具有与喷气织机相同的异形筘、主喷嘴和辅助喷嘴，唯一不同的是，实验台中纬纱通路的开口侧是裸露的，而不是封闭的；本发明同时设置正对所述纬纱通路开口侧的高速摄影仪，在全方位移动机构的帮助下，高速摄影仪能够随纬纱通路内的纱线的移动而移动，将纱线运动的全局情况都拍摄清楚，为研究纱线运动机理采集完整清晰的素材。

Description

一种用于监测喷气织机纬线运动状态的实验台

技术领域

本发明涉及一种监测实验台，具体涉及一种用于监测喷气织机纬线运动状态的实验台。

背景技术

喷气织机是采用喷射气流牵引纬纱直线穿越由异形筘片和经纱构成的狭小流道进行织造的无梭织机，具有入纬率高、物料消耗少、生产效率高、噪音低等优点，在纺织行业应用广泛。传统的喷气织机引纬系统主要由一个电磁阀同时控制一组辅助喷嘴，一组辅助喷嘴通常为四个。这种控制方法难以分别调整每个辅助喷嘴的喷气量，耗气量非常大。

为解决这个问题，申请公布号为CN 105177841 A的中国发明专利申请公开了一种用于喷气织机的异形筘及喷气织机，该喷气织机中的每一辅助喷嘴均采用独立的电磁阀控制，从而能够分别调整每个辅助喷嘴的喷气量，降低耗气量。

然而，在喷气织机实际运行中，由于纬纱通路是一个半封闭的、形状不规则的狭小流道，从喷气织机外部难以直接观察纬纱通路内纱线的运动状况，纬纱在纬纱通路内又常常会出现运动失稳，甚至引纬中断等现象，即便已经电磁阀已经一对一控制辅助喷嘴，也难以在运行过程中准确调整辅助喷嘴，耗气量仍旧较大。

因此搭建用于监测喷气织机纬线运动状态的实验台，进行实验研究纱线运动机理对改善纱线运动平稳性、引纬中断等现象非常必要。通过实验台的监测结果对喷气织机引纬系统作优化改进，可以大大改善喷气织机引纬系统的工作性能。

发明内容

本发明公开了一种用于监测喷气织机纬线运动状态的实验台，利用该实验台能够研究纱线运动机理，对喷气织机引纬系统作优化改进。

一种用于监测喷气织机纬线运动状态的实验台，包括设有纬纱通路的异形筘、正对所述纬纱通路起始端的主喷嘴以及沿纬纱通路延伸方向依次布置的若干辅助喷嘴，还包括全方位移动机构，所述全方位移动机构上安装有正对所述纬纱通路开口侧的高速摄影仪；所述全方位移动机构包括：固定基座，所述固定基座上设有第一水平导轨，该第一水平导轨的延伸方向与纬纱通路延伸方向相一致；第一移动座，与所述第一水平导轨滑动定位配合，所述第一移动座上设有第二水平导轨，该第二水平导轨与第一水平导轨相垂直；驱动单元，用于驱使第一移动座沿着第一水平导轨滑动；第二移动座，与所述第二水平导轨滑动定位配合；固定在所述第二移动座上的竖直导轨；升降座，与所述竖直导轨滑动定位配合；所述高速摄影仪安装在所述升降座上。

本发明的实验台具有与喷气织机相同的异形筘、主喷嘴和辅助喷嘴，唯一不同的是，实验台中纬纱通路的开口侧是裸露的，而不是封闭的；本发明同时设置正对所述纬纱通路开口侧的高速摄影仪，在全方位移动机构的帮助下，高速摄影仪能够随纬纱通路内的纱线的移动而移动，将纱线运动的全局情况都拍摄清楚，为研究纱线运动机理采集完整清晰的素材。纬纱通道开口侧指的是：纬纱通道为长条形通道，在其长度方向的周侧开设有从一端向另一端延伸的开口，由此形成纬纱通道开口侧。

作为优选，所述全方位移动机构包括：

固定基座，所述固定基座上设有第一水平导轨，该第一水平导轨的延伸方向与纬纱通路延伸方向相一致；

第一移动座，与所述第一水平导轨滑动定位配合，所述第一移动座上设有第二水平导轨，该第二水平导轨与第一水平导轨相垂直；

驱动单元，用于驱使第一移动座沿着第一水平导轨滑动；

第二移动座，与所述第二水平导轨滑动定位配合；

固定在所述第二移动座上的竖直导轨；

升降座，与所述竖直导轨滑动定位配合；

所述高速摄影仪安装在所述升降座上。

升降座和竖直导轨用于调整高速摄影仪所处高度，第二移动座和第二水平导轨用于调整高速摄影仪与纬纱通路开口侧之间的距离，第一移动座和第一水平导轨用于驱使高速摄影仪随纱线的移动而移动。

作为优选，所述升降座上还设有正对所述纬纱通路开口侧的光源。光源为高速摄影仪提供拍摄所需的光照。

作为优选，所述光源有两个，分别处于高速摄影仪的两侧。

本发明中，所述实验台还包括正对所述纬纱通路开口侧设置、且用于检测纬纱振动频率的纬纱位移检测机构。

作为优选，所述纬纱位移检测机构包括：

磁座；

设置在所述磁座上的夹具；

固定在所述夹具上的红外位移传感器。

磁座可以吸附在实验台的异形筘座上，也可以吸附在上述固定基座上。

作为进一步优选，所述夹具通过柔性连接件固定在所述磁座上。

作为优选，所述柔性连接件包括：

开设在磁座顶面的第一球窝；

第一连接杆，所述第一连接杆的两端分别带有第一球型接头和第二球型接头，所述第一球型接头固定在该第一球窝内、且与第一球窝可转动地配合；

第二连接杆，所述第二连接杆的其中一端带有第三球型接头，另一端固定有夹具；

所述第三球型接头上设有第二球窝，所述第二球型接头固定在该第二球窝内、且与第二球窝可转动地配合。

在磁座位置已固定的情况下，通过上述柔性连接件可以调整夹具以及固定在夹具上的红外位移传感器所处位置，使红外位移传感器对准纬纱通路开口侧。

作为进一步优选，所述红外位移传感器包括用于检测纬纱偏离水平线向上振动频率的第一红外位移传感器，以及用于检测纬纱偏离水平线向下振动频率的第二红外位移传感器。如此可以分别检测和记录纱线运动过程中的向上振动频率或向下振动频率，为后续研究纱线运动机理采集更多数据。

作为另一种实施方案，所述红外位移传感器包括用于检测纬纱偏离水平线向上振动频率的第一红外位移传感器、以及用于检测纬纱偏离水平线向下振动频率的第二红外位移传感器；

第一红外位移传感器包括第一发射端、及与第一发射端相配合的第一接收端，第一发射端位于纬纱通道外，第一接收端位于纬纱通道内，纬纱通道内设有供第一接收端埋设用的第一凹槽，该第一凹槽槽口处覆设有与纬纱通道内表面形状相一致的通透挡片；

第二红外位移传感器包括有第二发射端、及与第二发射端相配合的第二接收端，第二发射端位于纬纱通道外，第二接收端位于纬纱通道内，纬纱通道内设有供第二接收端埋设用的第二凹槽，该第二凹槽槽口处覆设有与纬纱通道内表面形状相一致的通透挡片。

发射端和接收端为对射形式，为了避免接收端影响纬纱通道内气流的正常流通，因此在纬纱通道内设置凹槽，而凹槽表面覆设的通透挡片可以填补凹槽槽口的空缺，使得纬纱通道内表面光滑，从而不影响纬纱通道内气流的正常流通。第一凹槽和第二凹槽处的安装方式一致。

作为另一种实施方案，所述第一红外位移传感器包括第一发射端、及与第一发射端相配合的第一接收端，且第一发射端和第一发射端处于第一红外位移传感器的同一侧，均位于纬纱通路外。

当振动的纬纱进入第一红外位移传感器的感应区域内，第一发射端发出的红外线由于纬纱的遮挡而被反射到第一接收端，从而产生相应的反馈信号。

第二红外位移传感器的结构和工作原理与第一红外位移传感器相同。

本发明的实验台还包括：控制单元，用于接收来自第一红外位移传感器的第一反馈信号以及来自第二红外位移传感器的第二反馈信号；输出单元，受控于控制单元，并输出第一反馈信号和第二反馈信号的数据。所述输出单元可以是显示器、打印机、绘图仪等。

使用时，将实验台上主喷嘴、辅助喷嘴等组件的工作参数调整至与相应的喷气织机相同，然后启动实验台，采用高速摄影仪、第一红外位移传感器和第二红外位移传感器，采集的数据存储到与高速摄影仪、第一红外位移传感器和第二红外位移传感器相连的计算机中；在研究纱线在纬纱通路内的运动机理的同时，可以通过实时调整主喷嘴、辅助喷嘴等组件的工作参数，以使纱线达到最佳的运动状态，并以此为参考对喷气织机中相应部件的工作参数进行调整。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的实验台具有与喷气织机相同的异形筘、主喷嘴和辅助喷嘴，唯一不同的是，实验台中纬纱通路的开口侧是裸露的，而不是封闭的；本发明同时设置正对所述纬纱通路开口侧的高速摄影仪，在全方位移动机构的帮助下，高速摄影仪能够随纬纱通路内的纱线的移动而移动，将纱线运动的全局情况都拍摄清楚，为研究纱线运动机理采集完整清晰的素材；

(2)本发明的实验台设有纬纱位移检测机构，用于检测和记录纱线运动过程中的振动频率，为后续研究纱线运动机理采集更多数据；

(3)在本实验台的使用过程中，可以通过实时调整主喷嘴、辅助喷嘴等组件的工作参数，以使纱线达到最佳的运动状态，并以此为参考对喷气织机中相应部件的工作参数进行调整。

附图说明

图1为本发明实施例一中一种用于监测喷气织机纬线运动状态的实验台的结构示意图；

图2为图1中异形筘在另一视角下的结构示意图；

图3为图1中全方位移动机构在另一视角下的结构示意图；

图4为图1中纬纱位移检测机构的结构示意图；

图5为本发明实施例一中纬纱位移检测机构的工作状态示意图；

图6为本发明实施例二中纬纱位移检测机构的工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

实施例一：如图1、图2所示，本实施例一种用于监测喷气织机纬线运动状态的实验台，包括设有纬纱通路1的异形筘2、正对纬纱通路1起始端的主喷嘴3以及沿纬纱通路1延伸方向依次布置的若干辅助喷嘴4，其中，异形筘2安装在异形筘座5上。

如图1所示、结合图3可见，本实施例的实验台还设有全方位移动机构6，该全方位移动机构6包括支架7，支架上安装有固定基座8，固定基座8上设有第一水平导轨9，第一水平导轨9的延伸方向与纬纱通路1延伸方向相一致；第一水平导轨9上滑动定位配合有第一移动座10，第一水平导轨9的端部安装有用于驱使第一移动座10沿着第一水平导轨9滑动的第一步进电机11；第一移动座10上设有第二水平导轨12，该第二水平导轨12与第一水平导轨9相垂直，第二水平导轨12上滑动定位配合有第二移动座13，第二水平导轨12的端部安装有用于驱使第二移动座13沿着第二水平导轨12滑动的第二步进电机14；第二移动座13上固定有竖直导轨15，竖直导轨15上滑动定位配合有升降座16，该升降座16的顶面安装有高速摄影仪17以及分别处于高速摄影仪17的两侧的光源18；高速摄影仪17和光源18均正对纬纱通路1的开口侧。

如图1所示、结合图4和图5可见，本实施例的实验台还包括纬纱位移检测机构19。该纬纱位移检测机构19包括安装在异形筘座5上的磁座20，磁座20的侧壁带有磁座开关21，磁座20的顶面开设有第一球窝，第一球窝内可转动地安装有第一连接杆22，其安装方式为：第一连接杆22的两端分别带有第一球型接头23和第二球型接头24，其中，第一球型接头23固定在该第一球窝内、且与第一球窝可转动地配合；第二球型接头24上可转动地安装有第二连接杆25，其安装方式为：第二连接杆25的其中一端带有第三球型接头26，第二球型接头24上设有第二球窝，第三球型接头26固定在该第二球窝内、且与第二球窝可转动地配合；第二连接杆25的另一端固定有夹具27，夹具27上固定有用于检测纬纱偏离水平线向上振动频率的第一红外位移传感器28，以及用于检测纬纱偏离水平线向下振动频率的第二红外位移传感器29。

由图5可见，第一红外位移传感器28包括第一发射端281和第一接收端282，且第一发射端281和第一接收端282均处于第一红外位移传感器28的同一侧；第二红外位移传感器29包括第二发射端291和第二接收端292，且第二发射端291和第二接收端292均处于第二红外位移传感器28的同一侧。

当振动的纬纱进入第一红外位移传感器28或第二红外位移传感器29的感应区域内，第一发射端281或第二发射端291发出的红外线由于纬纱的遮挡而被反射到第一接收端282或第二接收端292，从而产生相应的反馈信号。

使用时，将实验台上的主喷嘴3、辅助喷嘴4等组件的工作参数调整至与相应的喷气织机相同，然后启动实验台，采用高速摄影仪17、第一红外位移传感器28和第二红外位移传感器29采集相应数据，采集的数据存储到与高速摄影仪17、第一红外位移传感器28和第二红外位移传感器29相连的计算机中；在研究纱线在纬纱通路内的运动机理的同时，可以通过实时调整主喷嘴、辅助喷嘴等组件的工作参数，以使纱线达到最佳的运动状态，并以此为参考对喷气织机中相应部件的工作参数进行调整。

本实施例还包括有控制单元和输出单元，控制单元用于接收来自第一红外位移传感器的第一反馈信号以及来自第二红外位移传感器的第二反馈信号；输出单元受控于控制单元，并输出第一反馈信号和第二反馈信号的数据。控制单元为单片机，单片机型号为韩国三星公司的KS57C系列4位单片机。其中控制单元还可以选择PLC，其将第一反馈信号和第二反馈信号的数据根据时间和次数依次列表，或者根据预设情况统计向上或向下振动的次数。输出单元为显示屏，将处理过的第一反馈信号和第二反馈信号显示出来。当然，输出单元还可以为打印机、绘图仪等。

实施例二：如图6所示，本实施例一种用于监测喷气织机纬线运动状态的实验台，与实施例一的区别在于红外位移传感器的安装方式。

本实施例中，红外位移传感器包括用于检测纬纱偏离水平线向上振动频率的第一红外位移传感器28、以及用于检测纬纱偏离水平线向下振动频率的第二红外位移传感器29；第一红外位移传感器28包括第一发射端281、及与第一发射端281相配合的第一接收端282，第一发射端281位于纬纱通道1外，第一接收端282位于纬纱通道1内，且纬纱通道1内设有供第一接收端282埋设用的第一凹槽1a，该第一凹槽1a槽口处覆设有与纬纱通道内表面形状相一致的通透挡片1c；第二红外位移传感器29包括有第二发射端291、及与第二发射端291相配合的第二接收端292，第二发射端291位于纬纱通道1外，第二接收端292位于纬纱通道1内，纬纱通道1内设有供第二接收端292埋设用的第二凹槽1b，该第二凹槽1b槽口处覆设有与纬纱通道1内表面形状相一致的通透挡片1c。

发射端和接收端为对射形式，为了避免接收端影响纬纱通道1内气流的正常流通，因此在纬纱通道1内分别设置第一凹槽1a和第二凹槽1b，并在第一凹槽1a和第二凹槽1b的表面覆设通透挡片1c，以填补凹槽槽口的空缺，使得纬纱通道1内表面光滑，从而不影响纬纱通道1内气流的正常流通。且第一接收端282可以在第一凹槽1a内、第二接收端292可以在第二凹槽1b内调整角度，从而与纬纱通道1外的第一发射端281和第二发射端291相配合。

Claims (9)

1.一种用于监测喷气织机纬线运动状态的实验台，包括设有纬纱通路的异形筘、正对所述纬纱通路起始端的主喷嘴以及沿纬纱通路延伸方向依次布置的若干辅助喷嘴，其特征在于，还包括全方位移动机构，所述全方位移动机构上安装有正对所述纬纱通路开口侧的高速摄影仪；

所述全方位移动机构包括：

固定基座，所述固定基座上设有第一水平导轨，该第一水平导轨的延伸方向与纬纱通路延伸方向相一致；

第一移动座，与所述第一水平导轨滑动定位配合，所述第一移动座上设有第二水平导轨，该第二水平导轨与第一水平导轨相垂直；

驱动单元，用于驱使第一移动座沿着第一水平导轨滑动；

第二移动座，与所述第二水平导轨滑动定位配合；

固定在所述第二移动座上的竖直导轨；

升降座，与所述竖直导轨滑动定位配合；

所述高速摄影仪安装在所述升降座上。

2.如权利要求1所述的实验台，其特征在于，所述升降座上还设有正对所述纬纱通路开口侧的光源。

3.如权利要求2所述的实验台，其特征在于，所述光源有两个，分别处于高速摄影仪的两侧。

4.如权利要求1～3任一所述的实验台，其特征在于，包括正对所述纬纱通路开口侧设置、且用于检测纬纱振动频率的纬纱位移检测机构。

5.如权利要求4所述的实验台，其特征在于，所述纬纱位移检测机构包括：

磁座；

设置在所述磁座上的夹具；

固定在所述夹具上的红外位移传感器。

6.如权利要求5所述的实验台，其特征在于，所述夹具通过柔性连接件固定在所述磁座上，所述柔性连接件包括：

开设在磁座顶面的第一球窝；

第一连接杆，所述第一连接杆的两端分别带有第一球型接头和第二球型接头，所述第一球型接头固定在该第一球窝内、且与第一球窝可转动地配合；

第二连接杆，所述第二连接杆的其中一端带有第三球型接头，另一端与所述夹具固定；

所述第三球型接头上设有第二球窝，所述第二球型接头固定在该第二球窝内、且与第二球窝可转动地配合。

7.如权利要求6所述的实验台，其特征在于，所述红外位移传感器包括用于检测纬纱偏离水平线向上振动频率的第一红外位移传感器，以及用于检测纬纱偏离水平线向下振动频率的第二红外位移传感器。

8.如权利要求6所述的实验台，其特征在于，所述红外位移传感器包括用于检测纬纱偏离水平线向上振动频率的第一红外位移传感器、以及用于检测纬纱偏离水平线向下振动频率的第二红外位移传感器；

第一红外位移传感器包括第一发射端、及与第一发射端相配合的第一接收端，第一发射端位于纬纱通道外，第一接收端位于纬纱通道内，纬纱通道内设有供第一接收端埋设用的第一凹槽，该第一凹槽槽口处覆设有与纬纱通道内表面形状相一致的通透挡片；

第二红外位移传感器包括有第二发射端、及与第二发射端相配合的第二接收端，第二发射端位于纬纱通道外，第二接收端位于纬纱通道内，纬纱通道内设有供第二接收端埋设用的第二凹槽，该第二凹槽槽口处覆设有与纬纱通道内表面形状相一致的通透挡片。

9.如权利要求7或8所述的实验台，其特征在于，还包括：

控制单元，用于接收来自第一红外位移传感器的第一反馈信号以及来自第二红外位移传感器的第二反馈信号；

输出单元，受控于控制单元，并输出第一反馈信号和第二反馈信号的数据。