CN116165098A - 一种玻纤线密度检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻纤线密度检测装置及检测方法,检测装置包括转台装置、吸纱称重工位和控制器,转台装置包括可旋转的底板以及连接在底板顶面上对称设置的两组卷筒安装组,每组卷筒安装组均包括多个用于安装纱筒的可转动的安装座;吸纱称重工位包括裁剪装置、绕纱机构和位于绕纱机构与转台装置之间的吸纱头机构,吸纱头机构包括多个并排设置的吸嘴,绕纱机构下方设置有多个称重装置;控制器被配置为:控制吸嘴运动至安装座处以使吸嘴吸取玻纤线头并使吸取玻纤线头的吸嘴运动至绕纱机构处;并当缠绕玻纤线头的绕纱机构旋转预设圈数后控制裁剪装置将玻纤剪断,并控制裁剪装置剪断绕纱机构上的玻纤。本发明提高了玻纤线密度检测的效率。
Description
技术领域
本发明涉及玻纤检测技术领域,具体涉及一种玻纤线密度检测装置及检测方法。
背景技术
玻纤是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造而成.玻纤通常用作复合材料中的增强材料、电绝缘材料以及绝热保温材料,还可应用于电路基板等,其应用涉及国民经济的各个领域。
玻纤成品大多卷成筒状的玻纤卷,其端部有一个自由线头。在玻纤包装出厂之前,需要对每一卷玻纤的线密度进行检测,线密度合格的继续包装出厂,不合格的作为次品回收处理。目前较常用的玻纤的线密度检测方法是针对每一卷玻纤卷人工截取1米长的样品,放到电子天平上称重,根据其重量是否在该品种的合格范围之内来判断是否为次品,这种方法过分依赖人工判断,检测效率低,如何设计一种检测装置,能够提高检测效率,保证检测效果,是我们解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻纤线密度检测装置及检测方法,以解决现有技术中检测装置效率低、误差大的问题。
为达到上述目的,本发明是采用下述技术方案实现的:
第一方面,本发明公开了一种玻纤线密度检测装置,包括:
转台装置,包括可旋转的底板以及连接在所述底板顶面上对称设置的两组卷筒安装组,每组卷筒安装组均包括多个用于安装纱筒的可转动的安装座;
吸纱称重工位,包括裁剪装置、绕纱机构和位于绕纱机构与转台装置之间的吸纱头机构,所述吸纱头机构包括多个并排设置的吸嘴,所述绕纱机构下方设置有多个称重装置;
控制器,所述控制器被配置为:控制所述吸嘴运动至所述安装座处以使所述吸嘴吸取玻纤线头并使吸取玻纤线头的所述吸嘴运动至绕纱机构处;
并当缠绕玻纤线头的绕纱机构旋转预设圈数后控制裁剪装置将玻纤剪断,并控制裁剪装置剪断绕纱机构上的玻纤。
进一步地,所述吸纱头机构包括四至八个并排设置的吸嘴,每组所述卷筒安装组均包括和吸嘴数量相同的安装座,所述吸嘴和所述安装座对应设置。
进一步地,所述绕纱机构包括可转动的绕纱筒装置,所述绕纱筒装置包括在同一圆周上的多根绕纱杆,至少一个绕纱杆上设有多个压紧玻纤线头压紧气缸。
进一步地,所述绕纱筒装置通过轴承座连接在支撑架上,一端的所述轴承座上连接有用于带动所述绕纱筒装置转动的伺服电机。
进一步地,所述吸纱头机构滑动连接在支撑架顶面的滑轨上,所述支撑架的底面设有气缸,所述气缸的输出端通过连接杆和所述吸纱头机构相连接。
进一步地,所述吸纱头机构和所述安装座之间还设置张紧机构,所述张紧机构包括在同一平面内的两根张紧杆,两根张紧杆的端部和可转动的连接板相连接;
两根所述张紧杆之间的距离大于所述吸嘴的直径,以使所述吸嘴在安装座和绕纱机构之间运动时,从两根所述张紧杆之间穿过。
进一步地,所述转台装置包括转台固定架,所述转台固定架上设有固定底板,固定底板的底面连接有旋转电机,旋转电机的输出端贯穿所述固定底板并和转动板相连接;
所述安装座通过底板连接在所述转动板上。
进一步地,所述底板上固定有电机,所述电机通过皮带组件和安装座相连接,以带动所述安装座转动。
进一步地,所述控制器上还连接有报警系统及显示重量信息的显示装置;
当控制器接收的称重装置获取的重量信息和其预设的重量信息的差值超过预设值时,控制器控制语音播报系统进行报警提示。
第二方面,本发明公开了一种玻纤线密度检测方法,采用第一方面任一项所述的检测装置,所述方法包括:
控制吸嘴运动至安装座处以使所述吸嘴吸取玻纤线头;
控制吸取玻纤线头的所述吸嘴运动至绕纱机构处;
控制缠绕玻纤线头的绕纱机构转动预设圈数,并控制裁剪装置将玻纤剪断;
控制裁剪装置剪断绕纱机构上的玻纤,称重装置对落入到其上的玻纤进行称重。
根据上述技术方案,本发明的实施例至少具有以下效果:本发明通过控制吸嘴运动将玻纤线头吸至绕纱机构处,绕纱机构转动缠绕玻纤,通过裁剪装置将玻纤剪短,剪短后的玻纤落入到称重装置上称重,整个过程无需人工操作,提高了玻纤线密度检测的效率,防止了人工判断造成的检测误差。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明中吸纱称重工位的结构示意图;
图3为本发明中转台装置的结构示意图;
图4为图3的局部放大图;
图5为转台装置安装纱筒的示意图。
其中:1、转台装置;11、底板;12、安装座;13、转台固定架;14、固定底板;15、转动板;16、电机;17、皮带组件;2、吸纱称重工位;21、绕纱机构;211、绕纱筒装置;212、伺服电机;22、吸纱头机构;221、吸嘴;222、滑轨;23、支撑架;24、张紧机构;241、张紧杆;242、连接板。
实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向,术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
本申请的思路是通过对玻纤重量的检测实现玻纤线密度的检测。具体的,如直径为0.02mm的合格玻纤,其在本申请的绕纱机构21上缠绕100圈的重量为7.8g。所以本申请可通过测量玻纤的重量进而实现玻纤线密度的测量,测量时,仅需在控制器中设置好比较参数即可,如设置参数为7.8±0.05g,当称重装置获取的玻纤重量大于7.85或小于7.75时则证明玻纤线密度不符合生产要求,当称重装置获取的玻纤重量在7.75-7.85g之间时,说明玻纤线密度符合生产要求。
如图1至图5所示,一种玻纤线密度检测装置,包括转台装置1、吸纱称重工位2和控制器,转台装置1包括可旋转的底板11以及连接在底板11顶面上对称设置的两组卷筒安装组,每组卷筒安装组均包括多个用于安装纱筒的可转动的安装座12;吸纱称重工位2包括裁剪装置、绕纱机构21和位于绕纱机构21与转台装置1之间的吸纱头机构22,吸纱头机构22包括多个并排设置的吸嘴221,绕纱机构21下方设置有多个称重装置;控制器被配置为:控制吸嘴221运动至安装座12处以使吸嘴221吸取玻纤线头并使吸取玻纤线头的吸嘴221运动至绕纱机构21处;并当缠绕玻纤线头的绕纱机构21旋转预设圈数后控制裁剪装置将玻纤剪断,并控制裁剪装置剪断绕纱机构21上的玻纤。
本发明通过控制吸嘴运动将玻纤线头吸至绕纱机构处,绕纱机构转动缠绕玻纤,通过裁剪装置将玻纤剪短,剪短后的玻纤落入到称重装置上称重,整个过程无需人工操作,提高了玻纤线密度检测的效率,防止了人工判断造成的误差。
下面通过具体的结构对本申请进行说明。
本设备进行玻璃纤维线密度检测,分为转台装置1和吸纱称重工位2,可同时进行6个纱筒的线密度检测。
转台装置1如图1、图3-5所示,转台装置1包括转台固定架13,转台固定架13为具有支脚的框架状结构,其顶部固定连接有固定底板14,固定底板14的底面连接有旋转电机,旋转电机的输出端贯穿固定底板14和固定底板14上方的转动板15相连接,旋转电机工作以带动转动板15转动。
转动板15上固定连接有底板11,底板11为长方形状,底板11上安装两排对称的卷筒安装组,每组卷筒安装组均包括六个用于安装纱筒的可转动的安装座12。具体的,如图4所示,安装座通过轴承转动连接在底板11上的支撑挡架上,安装座12的中心转轴和电机16之间通过皮带组件17相连接,电机16转动以带动安装座12转动,纱筒套接安装在安装座12上,安装座12转动可带动纱筒转动。
工作时,通过机器人手臂或其它装置或人工将纱筒套接在右侧的安装座12上,旋转电机转动一定角度,使安装座12转动180°,安装座12转动到左侧后即可进行后续的玻纤线密度检测,检测完成后安装座12再次转动180°,取下测量后的纱筒,此时右侧没有测量的纱筒又被转动到了左侧,此设计可提高检测的效率。
吸纱称重工位2包括支撑架23,支撑架23的顶面板上连接有绕纱机构21和吸纱头机构22,吸纱头机构22位于绕纱机构21和转台装置1之间,吸纱头机构22包括安装在顶面板上的滑轨222,滑轨222上通过支架板连接有吸嘴221,吸嘴221靠近转台装置1的一端直径较大,远离转台装置1的一端直径较小,中间设有气孔用于和负压装置相连接。
顶面板的底面连接有气缸,气缸的输出端通过连接杆或连接头和支架板相连接,气缸伸缩通过支架板带动吸嘴221沿滑轨222滑动。吸嘴221向靠近安装座12的一侧运动和安装座12上的纱筒接触时,负压装置工作将纱筒端部的玻纤线头吸取至吸嘴221内,吸嘴运动至绕纱机构21处,可将玻纤线头带至绕纱机构21上。
绕纱机构21包括可转动的绕纱筒装置211,绕纱筒装置211包括在同一圆周上的多根绕纱杆,至少一个绕纱杆上设有六个压紧玻纤线头压紧气缸。当吸嘴将玻纤线头牵引至绕纱机构21处时,压紧气缸将玻纤线头压紧在绕线杆上,绕纱筒装置211旋转100圈实现对测量玻纤的取样。
进一步地,绕纱筒装置211通过轴承座连接在支撑架23上,一端的轴承座上连接有用于带动绕纱筒装置211转动的伺服电机212,通过对伺服电机212的控制可有效的实现绕纱筒装置211圈数的控制。
当绕纱筒装置211旋转100圈完成对测量玻纤的取样后,控制裁剪装置将玻纤剪短,此时电机16转动带动安装座12转动实现纱筒上玻纤的回收。裁剪将缠绕在绕纱筒装置211上的玻纤剪短,被取样的玻纤落入到称重装置即可实现称重。
在一些实施例中,裁剪装置可以为在机械手臂上连接切刀或通过三轴移动座(实现X轴、Y轴、Z轴移动的丝杠机构)连接的切刀,实现玻纤的裁剪。
在一些进一步地实施例中,为了保证绕纱机构21的绕线效果,还设置了张紧机构24,张紧机构24包括在同一平面内的两根张紧杆241,两根张紧杆241的端部和可转动的连接板242相连接;两根张紧杆241之间的距离大于吸嘴221的直径,以使吸嘴221在安装座12和绕纱机构21之间运动时,从两根张紧杆241之间穿过。
当吸嘴221吸取玻纤后,连接板242转动一定角度,张紧杆241缠绕玻纤实现对玻纤的张紧。张紧后的玻纤可保证缠绕至绕纱机构21上的圈数准确,保证后续测量的精准。
在一些进一步地实施例中,吸嘴221和安装座12对应设置,即吸嘴221和安装座12均设计为六个,每个吸嘴221对应一个安装座12,两者在同一条实现上,以保证吸嘴移动后能够准确的吸取安装座上纱筒的玻纤线头。
在一些实施例中,控制器上还连接有报警系统及显示重量信息的显示装置;显示装置可直接采用显示屏;当控制器接收的称重装置获取的重量信息和其预设的重量信息的差值超过预设值时,控制器控制语音播报系统进行报警提示。
具体的,本申请可设置分级显示,如当取样玻纤的重量和标准玻纤的重量差值在0.01mm内时,取样玻纤为一级玻纤,当取样玻纤的重量和标准玻纤的重量差值在0.01-0.03mm之间时,取样玻纤为二级玻纤,当取样玻纤的重量和标准玻纤的重量差值在0.03-0.05mm之间时,取样玻纤为三级玻纤,当取样玻纤的重量和标准玻纤的重量差值大于0.05mm时,取样玻纤不合格。显示装置可以直接显示玻纤是否合格及显示玻纤产品的级数,语音播报系统能够对不合格的玻纤进行报警提示。
本发明基于上述检测装置,还公开了一种检测方法,该检测方法包括控制吸嘴221运动至安装座12处以使吸嘴221吸取玻纤线头。
控制吸取玻纤线头的吸嘴221运动至绕纱机构21处。
控制张紧机构24转动,张紧机构24实现对玻纤的张紧。
控制缠绕玻纤线头的绕纱机构21转动100圈,并控制裁剪装置将玻纤剪断。
控制裁剪装置剪断绕纱机构21上的玻纤,称重装置对落入到其上的玻纤进行称重。
由技术常识可知,本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (10)
1.一种玻纤线密度检测装置,其特征在于,包括:
转台装置(1),包括可旋转的底板(11)以及连接在所述底板(11)顶面上对称设置的两组卷筒安装组,每组卷筒安装组均包括多个用于安装纱筒的可转动的安装座(12);
吸纱称重工位(2),包括裁剪装置、绕纱机构(21)和位于绕纱机构(21)与转台装置(1)之间的吸纱头机构(22),所述吸纱头机构(22)包括多个并排设置的吸嘴(221),所述绕纱机构(21)下方设置有多个称重装置;
控制器,所述控制器被配置为:控制所述吸嘴(221)运动至所述安装座(12)处以使所述吸嘴(221)吸取玻纤线头并使吸取玻纤线头的所述吸嘴(221)运动至绕纱机构(21)处;
并当缠绕玻纤线头的绕纱机构(21)旋转预设圈数后控制裁剪装置将玻纤剪断,并控制裁剪装置剪断绕纱机构(21)上的玻纤。
2.根据权利要求1所述的玻纤线密度检测装置,其特征在于,所述吸纱头机构(22)包括四至八个并排设置的吸嘴(221),每组所述卷筒安装组均包括和吸嘴(221)数量相同的安装座(12),所述吸嘴(221)和所述安装座(12)对应设置。
3.根据权利要求1所述的玻纤线密度检测装置,其特征在于,所述绕纱机构(21)包括可转动的绕纱筒装置(211),所述绕纱筒装置(211)包括在同一圆周上的多根绕纱杆,至少一个绕纱杆上设有多个压紧玻纤线头压紧气缸。
4.根据权利要求3所述的玻纤线密度检测装置,其特征在于,所述绕纱筒装置(211)通过轴承座连接在支撑架(23)上,一端的所述轴承座上连接有用于带动所述绕纱筒装置(211)转动的伺服电机(212)。
5.根据权利要求1所述的玻纤线密度检测装置,其特征在于,所述吸纱头机构(22)滑动连接在支撑架(23)顶面的滑轨(222)上,所述支撑架(23)的底面设有气缸,所述气缸的输出端通过连接杆和所述吸纱头机构(22)相连接。
6.根据权利要求1所述的玻纤线密度检测装置,其特征在于,所述吸纱头机构(22)和所述安装座(12)之间还设置张紧机构(24),所述张紧机构(24)包括在同一平面内的两根张紧杆(241),两根张紧杆(241)的端部和可转动的连接板(242)相连接;
两根所述张紧杆(241)之间的距离大于所述吸嘴(221)的直径,以使所述吸嘴(221)在安装座(12)和绕纱机构(21)之间运动时,从两根所述张紧杆(241)之间穿过。
7.根据权利要求1所述的玻纤线密度检测装置,其特征在于,所述转台装置(1)包括转台固定架(13),所述转台固定架(13)上设有固定底板(14),固定底板(14)的底面连接有旋转电机,旋转电机的输出端贯穿所述固定底板(14)并和转动板(15)相连接;
所述安装座(12)通过底板(11)连接在所述转动板(15)上。
8.根据权利要求1所述的玻纤线密度检测装置,其特征在于,所述底板(11)上固定有电机(16),所述电机(16)通过皮带组件(17)和安装座(12)相连接,以带动所述安装座(12)转动。
9.根据权利要求1所述的玻纤线密度检测装置,其特征在于,所述控制器上还连接有报警系统及显示重量信息的显示装置;
当控制器接收的称重装置获取的重量信息和其预设的重量信息的差值超过预设值时,控制器控制语音播报系统进行报警提示。
10.一种玻纤线密度检测方法,其特征在于,采用权利要求1-9任一项所述的检测装置,所述方法包括:
控制吸嘴(221)运动至安装座(12)处以使所述吸嘴(221)吸取玻纤线头;
控制吸取玻纤线头的所述吸嘴(221)运动至绕纱机构(21)处;
控制缠绕玻纤线头的绕纱机构(21)转动预设圈数,并控制裁剪装置将玻纤剪断;
控制裁剪装置剪断绕纱机构(21)上的玻纤,称重装置对落入到其上的玻纤进行称重。
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