CN1326099A - 数字式纺织密度检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明所属技术领域:纺织品针织行业。本发明所要解决的技术问题:纺织品在织造生产过程中,所需要控制的织物密度,(即织物每平方米的重量)。解决以往生产过程中以人使用密度放大镜进行观察,带来密度不准确的现象,使产品达到所需要的质量要求,减少机台之间的产品重量差距,保证织物面风格一致,并为今后再生产提供准确数据,本产品广泛使用于圆筒式针织圆机。

Description

数字式纺织密度检测仪

发明创造的名称：数字式纺织密度检测仪

该技术为纺织系统针织行业织物密度(即重量)的工艺控制领域，重点是针织毛皮(长毛绒)行业。注：密度为纺织针织行业专用术语，即：织物底布网眼在5cm内有多少数目，其数量直接决定布坯的米重量大小。

因针织行业的密度控制技术的差异直接反映了布匹的米克重高低，而米克重是客户定货的质量及经济指标，如果密度控制不好，造成同一规格布坯米克重匹与匹之间相差很大，重的则将损耗原料，轻的客户不确认及退货，因此，密度的工艺控制是针织行业的重大问题。

原有的密度检测是以人工用5cm纺织密度镜观测织物，以数网眼数为参考，由于各人使用的方式不同，加上布匹有伸缩性很强的特点，再加上同一布匹不同区域数目不尽相同，这样，造成人与人之间的判断误差。在毛绒行业，由于机台品种多，往往造成布坯米克重上下波动系数很大，一般在±60克，有的甚至为±100克，因此，如何有效地解决密度控制问题是整个针织行业的大事。

本发明的目的是彻底解决人工误差，在每台机上安装一个电子数码显示仪，只要机台一运转，它就能周而复始地重复检测本机台的织物密度，并以静态或动态方式显示出来，其数据的大小直接与密度数目相对应，从而使操作员一目了然，不再使用密度镜同样能确保台与台之间的织物密度相一致，而且精度大大提高，减少了工人的劳动强度，同时节约原料成本，大大提高了工作效率。对于那些不同机台及配件的厂商，同样也能总结出适合自己的密度仪工艺参数，长期享用。

本电子检测仪利用微电子原理，采用光电技术，单片机集成电器等电子元器件组成，利用一个接近开关探测针织圆机的转速(转数)进行内部计数，(见附图8)另外用一个光电探测头(见说明书附图5)探测织物低丝(纱)的喂入量(脉冲数)，在接近开关脉信号内，对光电信号进行监测，把检测到的数据再进行译码，放大并数码管显示。从而实现了针织密度检测的数据化。电路方框图见说明书附图(图6)。考虑到操作工观看位置和人身安全，本密度检测仪采用低压交流电源，24伏以下安全电源正常为12伏输入即可，简单可靠。利用原有机器电器箱内的交流12伏电压，通过插座J1输入进行整套流，由于功耗微小，采用7812和7805稳压器，+12V用于接近开关和光电探头信号接口。

+5V用于计数显示电路电源。电容C1、C2、C3为滤波电容。C4为抗干扰电容。光电探头电器原理图(见说明书附图2)因针织编织机在动转时，其编织纱或丝是依靠许多输纱器进行积极喂入编织的，各个输纱器又以一根带孔的皮带进行同步传送，而皮带的速率又以一个可调节直径(人工调节)的主动皮带盘带动，皮带盘直径调大一点送丝或纱量就大，织物密度变稀，反之，变密。由于人工调节很难调至各台机器完全相一致，再由于机械，皮带打滑造成输纱器线速度发生变化，影响织物密度，而人工又不易发觉。本全封闭光电探头(说明书图4)安装在有孔同步皮带上进行同步监测，其结构见说明书附图(图8)。

利用槽型光耦B96的发射和接受原理，见说明书(附图5)，当圆探头转动时，由于缺口塑料内圈在光耦B96光槽中旋转，间歇阻挡光线。在接受端R2上产生脉冲信号，输入到集成电路CD4093的12脚，CD4093为双2输入端施密特与非门，本电路由四个与非门组成脉冲整型和输出信号。

当B96有故障时，发光二极管LED长亮。正常动转时LED闪亮，代表脉冲信号的有无。电容C3、C4为滤波电容，C1、C2为积分电容，二极管D2起到隔离作用，防止三个信号接错造成电路损坏，光电探头结构剖面图，见说明书附图(图2)。

插头J连接到图3的J2插座。

附图7为接口、闸门、驱动显示电路。

利用两个4N25集成光耦电路作为信号接口，由于通过光电信号传递，避免了外界大电流大电压对主板集成电路的损坏。光电信号(织物编织底丝)的数量通过J2插座的4脚，由4N25-1传递到集成电路MC4553的12脚，MC4553为美国摩托罗拉三位BCD计数(国产型号CC4553)，与它配套的MC4511集成电路为BCD-7段锁存/译码/驱动器，以驱动共阴数码管LS457显示光电信号数量(及织物底丝长度)MC4553的1、2、15脚通过Q1、Q2、Q3三个9012三极管、组成动态扫描，频率约为50HZ，以降低整机功耗。电器连接图见说明书(附图1)。

另一插座J3连接接近开关PK，以非机械接触的方式，即磁场感应探测织机转速信号，通过光耦4N25-2输入到集成电路MC4017的14脚，MC4017为十进制计数器，14脚每输入一个信号，在二极管D1至D10依次输出信号脉冲，由于D1至D4输出相连，驱动发光二极管D11发亮(密度指示灯)，当织机第五个转速信号到达后，D5信号驱动发光二极管D12发光(重复功能)，之后，在织机第六至十圈内，通过电容C7瞬间复位MC4553的13脚，还通过三极管Q6通知光电探头开始工作，Q5以驱动发光二极管D13闪烁，以表示正在功能测试。当机器转数达到第11圈时，Q6由导能变截至，停止光电计数，密度指示灯D11发光，此时，三位数码管显示的数据对应了织物底丝在针筒5转内的长度，这个编织长度的大小值直接反映了织物密度的大小。

注：针筒每转一周，测量底丝数据长度也能反映织物密度，但针筒的周数越多，侧得的精度更准确些。本电路以针筒5周内的底丝量或纱作为密度对应值。这样，机器不停运转，它能周而复始地检测并显示。电路图上Q4三极管驱动数码管的一个光点，机台每转一周，光点亮一次，便于人工观察测量针筒转数的接近开关接收信号是否正常。本密度检测仪外形部件电气连接图见说明书附图(图3)。

值得强调的是：由于当今电子元件功能繁多，利用其他型号的集成电路或单片机系列，只要了解本电路功能，同样也能制造出上述密度检测仪，因此，本专利申请的要点是利用微电子技术，在针织圆机针筒转数的一周或数周内，测量织物底丝或纱的积极送输量(脉冲信号的多少)这个值的大小，通过数吗显示，直接反映了密度数目的大小。本密度仪探测结构见说明书附图(图8)，线路图原理见说明书附图(图7)。

安装了本密度检测仪比原先人工用5cm纺织密度镜观察织物底板目数效率大大提高，主要表现下列几个方面。1、由于人工观察因人而异，各人方法不同，即使同一布坯不同地方，密度也尽不相同，再有人工不能观察0.5目以内的编织网眼。按装本检测仪后使其密度精度达到人工所无法观察的准确精度。2、原先一台机器的织物，人工要观察几次，约30分钟才能确定批量生产，机器每换一种品种。就要观察，费字费人工，安装了密度探测仪后，可以1分钟内判断机台调整是否符合工艺要求，提高了生产效率。3、因同一品种由许多机台生产，用人工观察很难确保不同机台编织密度相一致，这样密度偏低将达不到客户要求的重量，造成客户退货，密度高的将损失原料，降低利润。安装了本检测仪，使得台与台之间的克重波动系数控在±2％以内，经济效益大大提高。4、因采用数码显示反复测试、简单直观。再由于机台在运转过程中机械、橡胶皮带等磨损，造成原先调试好的密度发生变化，有了本检测仪将立即反应出不同的数据，给予操作工带来提示。及时修正机台。

本密度检测仪适用国内任何针织厂家，包括进口美国、日本、德国、南韩等国家，以及台湾地区生产的针织圆机。

Claims (3)

1、一种数字式纺织密度检测仪，能广泛地用于针织圆筒式编织机。其特征是：利用一个接近开关(市售)用来探测织机针筒转数N，另一个特制的光电探头用来探测有孔皮带的送纱量M，在特定的针筒转数内N，计算出送纱量M，这个M—N的数值直接反映出织物密度之大小。

2、根据权利要求1所述，这个特制的光电探头采用封闭式结构，具有防尘、防湿特点，利用原有针织机台的有孔带进行同步旋转，产生计数信号(脉冲)。

3、根据权利要求1.2.中所述，上述针筒转数信号和光电信号在纺织机台运转过程中进行反复检测并显示的功能。

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