CN1851090A - 一种纤维丝线断线自停光电传感装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种纤维丝线断线自停光电传感装置，属于纺织机械纤维丝线进行断线自停的光电传感控制装置技术领域。该装置由光电发射器座、光电发射器、导光座、光电接收器座、光电接收器、角形遮光件、遮光片、传启片、固定卡、导丝器、套筒等组成；该装置利用丝线卷绕时的张力和摩擦力，抬动角形遮光件向上转动，光通开机，断丝后角形遮光件回落，光阻停机。具有传感部件设计新颖，结构合理，传感正确灵敏，不误传；封闭式传光系统，不受外界光线干扰；实现多线工作传感，提高了工作效率；接线换丝等工作方便；另部件装配灵活，通用性强，成本低廉等特点。宜在丝织、化纤、棉纺等纺织机械行业，配套应用。

Description

一种纤维丝线断线自停光电传感装置

                        技术领域

本发明涉及一种纺织机械中纤维丝线进行断线自停的控制传感装置，尤其涉及一种纺织机械中纤维丝线进行断线自停的光电传感自动控制装置。

                        背景技术

纤维丝线在机械加工卷绕过程中，有可能断线，此时要求机器或卷绕器件立即停转，以便将断线接上，否则造成丝线长度不等，影响后道工序质量。目前有不少纺织设备具有断线自停装置，但断线自停的传感方式较多，造价较高的有无接触传感(如电容式无接触传感器，一套只能传感一支丝)；造价适中的有光电和电接触传感等；造价较低的有机械传感等。在光电传感方式中，采用挂钩式的较多，其结构类似杠杆，中间为支点，支点的一边为导丝挂钩，另一边为遮光片；当运行时需将丝线穿过导丝挂钩，在丝线张力的作用下将导丝挂钩拉起，使遮光片绕支点下落，光通；当线断后，挂钩下落，重量较轻一端的遮光片上升将光遮住，实现光电信号的传感。这种传感装置结构虽较简单，但要求丝线张力不能太小，否则会因张力不足而导致遮光片误落，尤其是当张力波动较大时，传感失误会明显增多；同时，每次接线需将丝线穿过挂钩孔，操作不方便；另外，这种装置是完全外露的，操作时易使丝线东钩西挂，造成不必要的麻烦，这种外露的装置也易受外界光线的干扰而造成失误；再之，这种装置只能实施单线传感而不能实现多支丝线同时工作传感的要求。

                          发明内容

本发明目的是针对上述挂钩式光电传感装置存在之不足，提出一种由新颖的抬片式传感部件及组合型封闭式结构而成的，在很小的丝线张力下，能正确灵敏地进行断线传感，不受外界光线干扰，操作方便，并能实行多支丝线同时工作进行纤维丝线断线光电传感自停装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种纤维丝线断线自停光电传感装置，包括导光装置固定角铁、光电发射器座、光电发射器、光电接收器座、光电接收器及遮光片，其中在光电发射器座和光电接收器座内分别插入通用的套筒结合体，并在套筒结合体内安装有光电发射器或光电接收器；在光电发射器座和光电接收器座之间任意插接一只以上的导光座，并被排列固定在导光装置角铁上，各导光座内设的光孔串联成同轴的透光通道；在光电发射器座和光电接收器座的底面各连接一片导丝圆片，在各导光座的底面连接一片导丝腰片，在上述光电发射器座、光电接收器座或导光座的各座与座之间及导丝圆片与导丝腰片的各片与片之间均留有等距的间隙，上下组合形成导入纵向丝线的进口；在所述各间隙的后部设成一容角形遮光件转动的空间，在该空间内朝光电发射器座一面的导光座或光电接收器座上所设光孔的后侧上角位开设成45°的斜面；在所述各空间的后下部跨接固定一π形遮光片座，在该座两斜形梯脚内侧间活络固定由一平面传启片及与其一侧呈直角下垂的遮光片组成的角形遮光件；在所述各空间的后上部跨接一蝶形固定卡，并将叉口形导丝器卡接于该固定卡所设的凹腔内。

所述的传感装置，其中所述角形遮光件由针轴穿过传启片后端所设的两个套耳与遮光片座斜形梯脚两内侧所设支点螺孔作活络连接，并在两套耳之间的针轴上穿有一段定位套管；所述传启片的前端部设置两条环带，内穿过并固定一根耐磨针。

所述的传感装置，其中所述π形遮光片座的斜形梯脚下端两个定位凹孔间设置固定一根增力空管，该增力空管的轴心位于叉口形导丝器导丝圆孔中心下垂线前侧3-5毫米的位置上。

所述的传感装置，其中所述套筒结合体是由沿轴向对半劈开的两个半套筒组合而成，内为空心结构，在其矩形切面框边上设有对称的凹孔和凸柱；套筒结合体的一圆端面开有用于电线穿入的圆孔；另一圆端面上开有用于固定光电发射器的聚光套安装口，并沿圆心径向开有一条用于嵌入光电接收器的矩形安装槽。

所述的传感装置，其中所述的蝶形固定卡其前部为左右对称的喇叭形开口，其中间段增宽为长槽口，其后部半圆槽口向上隆起，形成凸起的环边；所述的叉口形导丝器其进口端设有上下二片部分交叉的弧形面，组成喇叭形丝线导入口，其后为导丝圆孔，其周边为与蝶形固定卡凸起的环边相匹配的凹槽。

所述的传感装置，其中在各导光座和光电接收器座的正面右侧与传启片相对应处开有一个通透斜向的上插孔，在其下方附近另开一同径不通透斜向的下插孔，并备一根直径略小于插孔的插杆。

所述的传感装置，其中所述的增力空管、叉口形导丝器和耐磨针用氧化铝或氧化钛材料制成；导丝圆片和导丝腰片用不锈钢板或钢板冲压而成；光电发射器座、导光座、光电接收器座、半套筒、遮光片座、蝶形固定卡和插杆用塑料注成；传启片及遮光片用磷铜皮冲压成或由塑料注成。

本发明安装运行时，在正常卷绕情况下，通过丝线张力自动调节器作用，丝线形成一定的张力，接触耐磨针向上抬起传启片，并在丝线卷绕力(与耐磨针形成摩擦力)的作用下，带动角形遮光件绕支点向上转动，促其迅速呈垂直竖立状态，使遮光片脱离光孔，光通，机械就运行，此时，因角形遮光件已竖直，重量大多加在针轴上，向外翻倒的力很小，同时其本身自重也是极轻的，所以卷绕时竖立的角形遮光件非常稳定，不易因张力波动而自落误停；当无丝或断丝时，因无张力的依托，遮光片的重心对针轴形成偏压力矩，使角形遮光件下落，传启片靠搁在导光座(或光电接收器座)所设光孔后侧上角位45°的斜面上(该斜面不仅提供了便于丝线轻松抬起遮光片的角度，还形成精确的遮光位置)，使旗形垂面遮光片将光孔遮闭，光阻，机器即停止运行。在该装置中的增力空管，缩小了丝线从张力调节器到角形遮光件的跨度，使丝线对角形遮光件的径向压力从柔软变得紧绷有力，起到了抬动角形遮光件更迅速，更有力，更稳定的作用；另外，因增力空管距离角形遮光件很近，且形成了较大的启动包角，使角形遮光件更容易被抬起。所设的不锈钢导丝圆片和腰形导丝片，形成喇叭形导丝圆口，使导丝顺利，不会发生钩丝等现象。所设的叉口形导丝器，其上下部分交叉的两弧形片形成了喇叭形入口和中心圆孔，既可方便导入丝线，又确保丝线在工作中不会随意滑出。所设的固定卡呈蝶形，其前部为左右对称的喇叭形弧面，其中间为长槽口，其后部半圆槽口向上隆起，形成凸起的环边，将周边有凹槽的叉口形导丝器用力压入该固定卡片的长槽，并推至环底，便被卡住并定位，安装十分简便。所设的套筒结合体结构是通用的，当将两个半套合在一起时，两个凸柱便嵌入两个凹孔，形成了套筒结合体，由于是嵌入式结构，套筒的拆卸、安装及器件固定非常方便，密封防尘也较好。所设的插孔与插杆，当多片丝线正常卷绕时，各插杆全部插在与角形遮光件无关的下插孔中；当需要少卷绕某片丝时，如6片丝线，现只卷绕其中5片，则把无丝处的那根插杆从下插孔拔出并插入上插孔，将该角形遮光件顶起，使之处于光通位置。

本发明的有益效果：一是传感部件设计新颖，结构合理，在很小的丝线张力下能正确灵敏传感，在张力波动较大时也不会误传；二是组合型封闭式传光系统，不受外界光线干扰；三是由以往的单线传感转变成多线工作传感，并能任意增减组合及实施单线暂停功能，提高了工作效率；四是丝线导入口的合理结构，使接线换丝等工作十分方便；五是该装置另部件装配方便，通用性强，成本低廉，易于在数控丝线成绞机、数控复摇机等纺织机械上配套推广应用。

                         附图说明

图1是本发明立体结构示意图。

图2是本发明图1A部的放大结构示意图。

图3是本发明套筒结合件的结构示意图。

图4是本发明角形遮光件抬起时的结构示意图。

图5是本发明角形遮光件落下时的结构示意图。

图6是本发明在丝线正常运行时的横截面示意图。

图7是本发明在断线遮光状态时的横截面示意图。

图8是本发明在插杆顶起角形遮光件光通时的横截面示意图。

图9是本发明在数控丝线成绞机上的装配应用结构示意图。

                         具体实施方式

参照图1至图9，结合实施例对本发明光电传感装置的具体结构及工作情况作进一步的详细说明。

实施例1：(断线自停光电传感装置的总成安装)

本发明各另部件采用的材料为，光电发射器座21、导光座27、光电接收器座31、半套筒26、遮光片座6和蝶形固定卡4采用ABS塑料注成；传启片17连同遮光片13用0.2mm厚的磷铜皮冲压而成，并冲有加强筋；增力空管9、叉口形导丝器5和耐磨针12用氧化铝或氧化钛材料制成；导丝圆片29和导丝腰片28用1.2mm不锈钢板冲压而成；针轴15用4号缝衣针制成。

导光座27的外轮廓尺寸为长106mm×宽45mm×高38mm，内光孔直径为9mm；光电发射器座21和光电接收器座31的外轮廓尺寸均为长40mm×宽45mm×高38mm；导光座27和光电接收器座31上为搁住传启片17而设计的斜面34角度是45度；套筒结合件19的外径为24mm，长38mm，内径为16mm，其光电发射管的聚光套安装口23直径为8mm，矩形光电接受管安装槽22宽6mm，电线入口圆孔43直径为6mm，凸柱24和凹孔25直径为3mm。

遮光片13的旗形半圆面直径为13mm；传启片17是上宽下窄的斗形平面，上边宽度为20mm，下边两只套耳16之间宽度为10mm，两条环带11宽度各为3mm，内径1.6mm；耐磨针12与针轴15的平行间距为28mm；耐磨针12直径为1.6mm，长度18mm；针轴15直径为0.7mm，长度24mm。

遮光片座6中上端槽孔板跨距为34mm；两梯脚8内间距离18mm，外宽26mm；增力空管9外径4mm，长度20mm，其管芯与支点螺孔7中心的间距为8mm，前倾角20度；支点螺孔7内径为1mm，深4mm。

导光装置固定角铁31采用25mm×25mm×3mm角铁。

在组装时，将光电发射器座21和五只导光座27及光电接收器座31用螺钉固定在导光装置固定角铁32上，使导光座27内部的光孔33串联成一条同轴的透光通道；由上述光电发射器座21、导光座27或光电接收器座31组合的各座与座之间均留有4mm的间隙，用螺钉把二片导丝圆片29分别固定在光电发射器座21和光电接收器座31的下部，把五片导丝腰片28分别固定在五只导光座27的下部，最后形成的各导丝间隙为2mm，这样，总共形成六条丝线导入的进口，即可以同时传感和监控6根丝线的断头情况(见图1)。

将耐磨针12插入传启片17的两条环带11孔内，两端对齐，用胶水粘接；将针轴15插入传启片17的一个套耳16孔内，再把9mm长的塑料定位套管14套入针轴15，然后让针轴15从另一个套耳16孔穿出，调整定位套管14的位置，使针轴15居中于传启片17，这样，角形遮光件18装配完毕。

将角形遮光件18的针轴15插入遮光片座6的左右支点螺孔7内，在调整留有0.5mm活动间隙后用螺母锁紧；利用塑料的弹性，将20mm长的增力空管9压入两梯脚8的定位凹孔10之间(见图4、图5)。

把上述安装好的6个遮光片座6用螺钉固定在光电发射器座21、导光座27和光电接收器座31的座与座间隙后部空间的下部；此时，角形遮光件18的最大转动范围为45度；若将插杆2插入各座正面的上插孔3，则角形遮光件18受到插杆2的推力而呈垂直竖立状态，光孔33通光(见图8)；若将丝片选择插杆2插入各座正面的下插孔1，则角形遮光件18呈落下状态，传启片17靠在45度的斜面34上，遮光片13将光孔33遮住(见图7)；若拉上丝线35开机，则依靠丝线张力将传启片17抬起(也即将整个角形遮光件18抬起)，光通，呈正常的开机状态(见图6)。

利用塑料的弹性，将周边有凹槽的叉口形导丝器5用力压入蝶形固定卡4向上隆起的长槽中，推至环底，将其卡住并定位；用螺钉把已配有叉口形导丝器5的蝶形固定卡4固定在各座与座间隙后部空间的上部(见图2)。

将光电发射器20卡进半套筒26上直径为8mm的聚光套安装口23内，锁紧螺母；用另一个半套筒26合盖在半套筒26上，轻轻一压，两个凸柱24便嵌入了两个凹孔25中，形成了光电发射器套筒结合件19；然后将该套筒结合件19插入光电发射器座21的圆孔内，并用螺钉锁定(见图3)。

同理，将光电接收器30卡入6mm的矩形安装槽22内，连同电路板和接插座装入半套筒26腔内；用上述方法将光电接收器30与套筒结合体19相结合；然后将该套筒结合体19插入光电接收器座31的圆孔内，并用螺钉锁定(见图1、图3)。

这样，整个断线自停光电传感装置总成安装完毕。

实施例2：(光电传感装置在数控丝线成绞机上的应用)

按实施例1安装完成的断线自停光电传感装置与数控丝线成绞机的J型固定架37、机架固定角铁42、往复络交机构36、电子清糙器38、丝线张力自动调节器39、张力调节配重41导丝杆40等进行配装并接通电线即可投入运行(见图9)。

实施例3：(光电传感装置在数控复摇机上的应用)

实施方法同实施例1与2，不同的是数控复摇机每个卷绕框筒同时只卷绕5片丝，因此，只需装4只导光座27，形成同时传感和监控5根丝线断头的结构。

实施例4：(光电传感装置在数控复摇试样机上的应用)

实施方法同上，不同的是数控复摇试样机每个卷绕框筒同时要卷绕10片丝，间距为55mm。因此，导光座27的外轮廓长度由110mm改为51mm，高宽和其它尺寸不变；不用导丝腰片28而全部采用导丝圆片29；导光座27增加为9只，形成同时传感和监控10根丝线断头的结构。

Claims (7)

1.一种纤维丝线断线自停光电传感装置，包括导光装置固定角铁(32)、光电发射器座(21)、光电发射器(20)、光电接收器座(31)、光电接收器(30)及遮光片(13)，其特征是在光电发射器座(21)和光电接收器座(31)内分别插入通用的套筒结合体(19)，并在套筒结合体(19)内安装有光电发射器(20)或光电接收器(30)；在光电发射器座(21)和光电接收器座(31)之间任意插接一只以上的导光座(27)，并被排列固定在导光装置角铁(32)上，各导光座(27)内设的光孔(33)串联成同轴的透光通道；在光电发射器座(21)和光电接收器座(31)的底面各连接一片导丝圆片(29)，在各导光座(27)的底面连接一片导丝腰片(28)，在上述光电发射器座(21)、光电接收器座(31)或导光座(27)的各座与座之间及导丝圆片(29)与导丝腰片(28)的各片与片之间均留有等距的间隙，上下组合形成导入纵向丝线的进口；在所述各间隙的后部设成一容角形遮光件(18)转动的空间，在该空间内朝光电发射器座(21)一面的导光座(27)或光电接收器座(31)上所设光孔(33)的后侧上角位开设成45°的斜面(34)；在所述各空间的后下部跨接固定一π形遮光片座(6)，在该座两斜形梯脚(8)内侧间活络固定由一平面传启片(17)及与其一侧呈直角下垂的遮光片(13)组成的角形遮光件(18)；在所述各空间的后上部跨接一蝶形固定卡(4)，并将叉口形导丝器(5)卡接于该固定卡(4)所设的凹腔内。

2.根据权利要求1所述的传感装置，其特征是所述角形遮光件(18)由针轴(15)穿过传启片(17)后端所设的两个套耳(16)与遮光片座(6)斜形梯脚(8)两内侧所设支点螺孔(7)作活络连接，并在两套耳(16)之间的针轴(15)上穿有一段定位套管(14)；所述传启片(17)的前端部设置两条环带(11)，内穿过并固定一根耐磨针(12)。

3.根据权利要求1所述的传感装置，其特征是所述π形遮光片座(6)的斜形梯脚(8)下端两个定位凹孔(10)间设置固定一根增力空管(9)，该增力空管(9)的轴心位于叉口形导丝器(5)导丝圆孔中心下垂线前侧3-5毫米的位置上。

4.根据权利要求1所述的传感装置，其特征是所述套筒结合体(19)是由沿轴向对半劈开的两个半套筒(26)组合而成，内为空心结构，在其矩形切面框边上设有对称的凹孔(25)和凸柱(24)；套筒结合体(19)的一圆端面开有用于电线穿入的圆孔(43)；另一圆端面上开有用于固定光电发射器(20)的聚光套安装口(23)，并沿圆心径向开有一条用于嵌入光电接收器(30)的矩形安装槽(22)。

5.根据权利要求1所述的传感装置，其特征是所述的蝶形固定卡(4)其前部为左右对称的喇叭形开口，其中间段增宽为长槽口，其后部半圆槽口向上隆起，形成凸起的环边；所述的叉口形导丝器(5)其进口端设有上下二片部分交叉的弧形面，组成喇叭形丝线导入口，其后为导丝圆孔，其周边为与蝶形固定卡(4)凸起的环边相匹配的凹槽。

6.根据权利要求1所述的传感装置，其特征是在各导光座(27)和光电接收器座(31)的正面右侧与传启片(17)相对应处开有一个通透斜向的上插孔(3)，在其下方附近另开一同径不通透斜向的下插孔(1)，并备一根直径略小于插孔(3)与(1)的插杆(2)。

7.根据权利要求1至6任一所述的传感装置，其特征是所述的增力空管(9)、叉口形导丝器(5)和耐磨针(12)用氧化铝或氧化钛材料制成；导丝圆片(29)和导丝腰片(28)用不锈钢板或钢板冲压而成；光电发射器座(21)、导光座(27)、光电接收器座(31)、半套筒(26)、遮光片座(6)、蝶形固定卡(4)和插杆(2)用塑料注成；传启片(17)及遮光片(13)用磷铜皮冲压成或由塑料注成。

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