CN111304897B - 一种纱中纤维径向分布自动分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纱中纤维径向分布自动分析系统，包括固定台，所述固定台上连接有支撑架，所述支撑架上设置有对纱线圆心的中心确认装置，所述固定台上设置有升降载物台，此纱中纤维径向分布自动分析系统，通过颜色传感来对纱线的四周进行检测，且其可在第一电机的带动下进行转动从而进行完整的圆周检测，通过驱动机构来不断的调整界限确认机构的位置，以及通过升降杆来调整照片到颜色传感器的距离从而扩大或缩小范围，通过自动不断调整，最终确定纱线的圆心，相比于人工操作误差小，且整体效率高。

Description

一种纱中纤维径向分布自动分析系统

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，具体为一种纱中纤维径向分布自动分析系统。

背景技术

纱中纤维径向分布是混纺纱中不同纤维在纱线截面内的分布特征，混纺纱中纤维性能差异较大，纺纱时纤维转移规律不同，一种纤维较多集中到外层，另一种纤维较多集中在内层，造成纤维在纱的横截面内分布不同。一般纤维长、细、模量高者，易转移至内层；反之，则易趋向外层。

生产实际中可利用纤维径向分布提高织物的手感和服用性能，如毛涤混纺纱中，通过选择纤维性质使涤纶尽量分布于内层，羊毛分布于外层，有利于纱线条干和强度的提高，同时增加织物的毛型感，但是现在对纱中纤维径向分布的分析都是主要是通过人工来完成的，其主要步骤有切片、拍摄、画半径等分圆环、计算各纤维面积以及最后计算Hamilton指数，在整个过程中如切片和拍摄采用机械化比较简单，因为方法固定，而后续的计算也一出现相对应的算法，但是在画半径等分圆环需要确定拍摄后的照片中纱的圆心，该步骤没能实现自动确定装置，因此现在没有能自动完成纱中纤维径向分布分析的装置。为此，我们提出一种纱中纤维径向分布自动分析系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种误差小的纱中纤维径向分布自动分析系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种纱中纤维径向分布自动分析系统，包括固定台，所述固定台上连接有支撑架，所述支撑架上设置有对纱线圆心的中心确认装置，所述固定台上设置有升降载物台。

优选的，所述中心确认装置包括对纱线边界确认的界限确认机构，且所述界限确认机构与支撑架之间还连接有带动界限确认机构移动的驱动机构，界限确认机构来确定纱线的边缘，以便于能方便最终确定圆心。

优选的，所述界限确认机构包括与驱动机构连接的连接板，所述连接板的底部连接有安装圆筒，所述安装圆筒的底部固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴上连接有转动盘，所述转动盘上连接有多组颜色传感器，颜色传感器可检测照片上的纤维，以便于确定是否处于边界。

优选的，所述驱动机构包括与支撑架转动连接的第一丝杆，且所述第一丝杆的一端连接有固定于支撑架上的第二电机，所述第一丝杆上螺纹连接有第一移动块，所述第一移动块的底部转动连接有第二丝杆，且所述第一移动块的一端固定安装有与第二丝杆连接的第三电机，所述第二丝杆上螺纹连接第二移动块，所述连接板与第二移动块固定连接，第一丝杆和第二丝杆分辨使第一移动块和第二移动块在两个方向移动，从而使得界限确认机构能在平面能自由移动。

优选的，所述转动盘的底部中心还连接有安装杆，安装杆可安装标记装置，以便于对圆心做好标记。

优选的，所述支撑架上还设置有与第一移动块滑动连接的固定杆，使第一移动块运动更加稳定。

优选的，所述升降载物台包括平台，所述平台的底部中心连接有升降杆，且所述固定台的底部设置有多组与平台滑动连接的导向杆，导向杆使平台运动更加稳定。

优选的，所述固定台上还连接有多组固定装置，固定装置固定照片，防止移动造成重复确认。

优选的，所述固定装置包括支架，所述支架上滑动连接有固定板，且所述固定板与支架之间还连接有弹簧，固定板对照片进行固定，且弹簧可在照片固定的情况下平台继续上升，从而便于标记圆心。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过颜色传感来对纱线的四周进行检测，且其可在第一电机的带动下进行转动从而进行完整的圆周检测，通过驱动机构来不断的调整界限确认机构的位置，以及通过升降杆来调整照片到颜色传器的距离从而扩大或缩小范围，通过自动不断调整，最终确定纱线的圆心，相比于人工操作误差小，且整体效率高。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为支撑架半剖结构示意图；

图3为中心确认装置结构展开示意图；

图4为图3中A区结构放大示意图；

图5为图3中B区结构放大示意图；

图6为固定台以及升降载物台剖视结构示意图；

图7为图6中C区结构放大示意图；

图8为转动盘底部结构示意图。

图中：1-固定台；2-支撑架；3-中心确认装置；4-升降载物台；5-界限确认机构；6-驱动机构；7-连接板；8-安装圆筒；9-第一电机；10-转动盘；11-颜色传感器；12-第一丝杆；13-第二电机；14-第一移动块；15-第二丝杆；16-第三电机；17-第二移动块；18-安装杆；19-固定杆；20-平台；21-升降杆；22-导向杆；23-固定装置；24-支架；25-固定板；26-弹簧。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种纱中纤维径向分布自动分析系统，包括固定台1，所述固定台1上连接有支撑架2，所述支撑架2上设置有对纱线圆心的中心确认装置3，L型的支撑架2能够好的固定中心确认装置3，所述固定台1上设置有升降载物台4，固定台1的前后应该还设置有切片、拍照和画等分圆装置（因为这些装置均为现有技术，只需要增加自动化操作程序即可，因此未示出）。

其中，中心确认装置3包括对纱线边界确认的界限确认机构5，且所述界限确认机构5与支撑架2之间还连接有带动界限确认机构5移动的驱动机构6，驱动机构6能带着界限确认机构5在平面内进行各个位置的移动，以便于其能不断的改变检测区域，从而最终得到较为接近的圆心。

界限确认机构5包括与驱动机构6连接的连接板7，所述连接板7的底部连接有安装圆筒8，所述安装圆筒8的底部固定安装有第一电机9，具体的，第一电机9为减速电机，减速电机能输出较小的转速，从而转动更稳定，所述第一电机9的输出轴上连接有转动盘10，所述转动盘10上连接有多组颜色传感器11，颜色传感器11一转动盘10的轴心为圆心，且在转动盘10的底部沿圆周分布，且均与转动盘10的轴心成一定的夹角，以便于在升降载物台4改变高度时其检测范围会改变，具体的，两个相邻的颜色传感器11在转动盘径向平面内的夹角为30°-45°，优选30°，当夹角过小时，会存在结构臃肿等问题，而角度过大则增加检测区域，浪费时间，设置30°则转动检测区域较小又不产生结构臃肿，所述转动盘10的底部中心还连接有安装杆18，安装杆18用以安装标记圆心的装置，如采用记号笔，通过升降载物台4的上升来触及，从而在照片上的纱线的圆心进行标记。

驱动机构6包括与支撑架2转动连接的第一丝杆12，且所述第一丝杆12的一端连接有固定于支撑架2上的第二电机13，所述第一丝杆12上螺纹连接有第一移动块14，第二电机13带动第一丝杆12转动，第一丝杆12使第一移动块14移动，从而带动界限确认机构5在第一丝杆12的轴向运动，所述支撑架2上还设置有与第一移动块14滑动连接的固定杆19，固定杆19对第一移动块14进行导向，使其平稳运动，所述第一移动块14的底部转动连接有第二丝杆15，且所述第一移动块14的一端固定安装有与第二丝杆15连接的第三电机16，所述第二丝杆15上螺纹连接第二移动块17，所述连接板7与第二移动块17固定连接，第三电机16同样带动第二丝杆15转动，从而使第二移动块17在第二丝杆15的轴向运动，因此两者配合使用，可使得界限确认机构5平面内的一定范围内可到达任何位置。

另外，升降载物台4包括平台20，所述平台20的底部中心连接有升降杆21，且所述固定台1的底部设置有多组与平台20滑动连接的导向杆22，导向杆22使平台20在升降杆21的作用下可平稳运行，升降杆21为电动推杆，以便于能自动化操作，所述固定台1上还连接有多组固定装置23，固定装置23用以固定照片，防止在检测时意外移动，从而造成反复检测，浪费时间，所述固定装置23包括支架24，所述支架24上滑动连接有固定板25，且所述固定板25与支架24之间还连接有弹簧26，因为在检测后需要进行中心标记，因此在固定检测后还需要上升，因此设置弹性结构进行分次上升。

工作原理：在照片进过切片和拍照后通过机械手或其他转运装置转运到平台20上，然后升降杆21带动平台20上升进行固定，此时颜色传感器11对照片进行检测，因为切片后没有纤维的区域为空白，因此没有颜色，第一电机9带动转动盘10转动两个颜色传感器11之间设定的角度，本案中优选30度，通过一整个圆周检测，检测后会出现多种情况：一、没有任何检测信号；二、只有一处或者两个即多个相邻的有检测信号；三、多个且不相邻的传感器有检测信号；四、全部都有检测信号，第一种情况为纱线位于颜色传感器11的检测圈内，此时升降杆21上升一定距离进行颜色传感器11的检测范围缩小，而第二种情况为颜色传感器11组成的检测圆心与纱线圆心偏离，第三种则为检测范围较小，纱线边缘超过检测范围以及圆心偏离，第四种则为范围过小，当范围较小或者过大时，通过升降杆21使平台20下降或者上升来改变，当偏心使，有一处或者相邻的多处时，向着一处或相邻多处的中间的一处方向运动一定距离，不断再次进行检测，直到某一次移动后不在出现信号，此时此位置接近纱线圆心，设置不同的精度则测试的次数不同，确定圆心后，升降杆21带动平台20上升进行标记，然后传入下一步骤，即画等分圆环。

在本案中，颜色传感器型号优选CL2-N3A1型号。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种纱中纤维径向分布自动分析系统，包括固定台（1），所述固定台（1）上连接有支撑架（2），所述支撑架（2）上设置有对纱线圆心的中心确认装置（3），所述固定台（1）上设置有升降载物台（4），所述中心确认装置（3）包括对纱线边界确认的界限确认机构（5），且所述界限确认机构（5）与支撑架（2）之间还连接有带动界限确认机构（5）移动的驱动机构（6），所述界限确认机构（5）包括与驱动机构（6）连接的连接板（7），所述连接板（7）的底部连接有安装圆筒（8），所述安装圆筒（8）的底部固定安装有第一电机（9），所述第一电机（9）的输出轴上连接有转动盘（10），所述转动盘（10）上连接有多组颜色传感器（11），颜色传感器（11）以转动盘（10）的轴心为圆心，且在转动盘（10）的底部沿圆周分布，且均与转动盘（10）的轴心成一定的夹角，以便于在升降载物台（4）改变高度时其检测范围会改变，两个相邻的颜色传感器（11）在转动盘径向平面内的夹角为30°-45°。

2.根据权利要求1所述的一种纱中纤维径向分布自动分析系统，其特征在于：所述驱动机构（6）包括与支撑架（2）转动连接的第一丝杆（12），且所述第一丝杆（12）的一端连接有固定于支撑架（2）上的第二电机（13），所述第一丝杆（12）上螺纹连接有第一移动块（14），所述第一移动块（14）的底部转动连接有第二丝杆（15），且所述第一移动块（14）的一端固定安装有与第二丝杆（15）连接的第三电机（16），所述第二丝杆（15）上螺纹连接第二移动块（17），所述连接板（7）与第二移动块（17）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种纱中纤维径向分布自动分析系统，其特征在于：所述转动盘（10）的底部中心还连接有安装杆（18）。

4.根据权利要求2所述的一种纱中纤维径向分布自动分析系统，其特征在于：所述支撑架（2）上还设置有与第一移动块（14）滑动连接的固定杆（19）。

5.根据权利要求1所述的一种纱中纤维径向分布自动分析系统，其特征在于：所述升降载物台（4）包括平台（20），所述平台（20）的底部中心连接有升降杆（21），且所述固定台（1）的底部设置有多组与平台（20）滑动连接的导向杆（22）。

6.根据权利要求1所述的一种纱中纤维径向分布自动分析系统，其特征在于：所述固定台（1）上还连接有多组固定装置（23）。

7.根据权利要求6所述的一种纱中纤维径向分布自动分析系统，其特征在于：所述固定装置（23）包括支架（24），所述支架（24）上滑动连接有固定板（25），且所述固定板（25）与支架（24）之间还连接有弹簧（26）。

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