CN201121241Y - 针织机断针检测器 - Google Patents

Abstract

针织机断针检测器，包括与针织机组合连接的拉力检测装置、行程检测装置、主机，针织机的纱线穿过拉力检测装置，拉力检测装置包括设于外壳内的固定装置及通过弹性材料制成的连接装置与其连接的设有磁铁的线圈，线圈端部设有用于钩住针织机纱线的拉钩；线圈与检测主机连接；行程检测装置与针织机的转臂连接；主机包括组合连接的信号处理电路、分析电路、显示器、报警电路及复位开关；行程检测装置与处理电路连接。本实用新型通过拉力测量装置和信号处理分析电路，测量纱线拉力变化幅度，当拉力变化超过差错限值，由分析电路根据判断逻辑比对正常数据，转化为报警信号，报警装置发出停机指令，实现自动报警和停机，待故障消除，再发出重新工作指令。

Description

针织机断针检测器

技术领域

本实用新型涉及纺织机械，特别涉及针织机断针检测器。

背景技术

现今社会，科技迅猛发展，各种新技术、新产品层出不穷，人民的生活水准日益提升，各个领域都竞相开发本领域的尖端产品以引领市场，功能繁多、品质优良的机械产品成为当今机械行业的新课题。现有技术中，纺织机械一般均为自动作业，由人工监测其工作状态，纺织工人在机械噪音很大的车间中，来回走动，用肉眼检测纺织机械的工作是否正常，用手触摸布匹是否平整，是否断线，若遇到断线或线头凸起，则由人工停止针织机的运作，以手工操作清除断线或线头凸起等故障，此种工作模式，误差率大，合格率低，费时、损耗大、工作强度高、工作效率低、成本高。

自从高速旋转针织机问世以来，存在以下缺陷：由于针织机断针后，织品会产生漏纱瑕疵，从而使织品不合格，这是影响织品质量的突出问题。针织机在织布时，受纱线质量、织针质量及使用寿命、环境湿度等影响，纱线把织针的针鼻拉断，从而产生断针，经过断针的纱线都会被漏织，在织品上产生连续的线状的瑕疵，称为漏纱或断针现象。

一台针织机有上千枚到数千枚织针，织针形体细小，排列紧密，每枚织针宽不到0.5毫米，间距仅为0.5到1个毫米，织布时织针高速运动，只要其中一枚织针的针鼻断裂，就会出现漏纱，所以漏纱出现的几率很高。织品存在孔洞、漏纱等瑕疵，在一定长度的织品中，当有一处连续漏纱超过70cm长度，被判为次等品。断针漏纱时，纱线未断，断纱检测器不能检测出来。一直以来，漏纱只能靠人工肉眼观察，由于织布时布匹快速旋转、光线昏暗、观察疏忽等原因，肉眼判断能力有限，发现漏纱时，往往已经达到次等品的标准。

自旋转针织机问世半个世纪以来，陆续有漏纱检测装置的出现，如专利号为CN88201467的《光电式针织机漏针检测装置》，2003年左右日本的织品瑕疵检测器，如申请日为2006年7月7日，专利号为CN200610036411，专利名称为《检测针织机断针的一种方法及其装置》，其中心内容是：在针织机使用过程中通过提取纱进入针织机前的振动信号，当出现断针时纱会出现振动，将该振动信号转换为针织机停机的停机信号，从而实现针织机断针的自动检测。该装置是在纱进入针织机的前段位置设置有与纱连接的振动传感器，该振动传感器与针织机的控制器连接。上述产品虽在一定程度上可检测到漏纱、断纱情况，但由于其存在的缺陷，例如，不同织品纱的振动程度及频率不同，而现有技术无法准确区分纱线振动频率高低，故不同程度地存在误检、漏检、灵敏度过高、适应性不广等问题，现有技术中一直没有理想的断针检测产品问世。

针织机的织针在织针机构转盘的带动下作圆周运动，同时织针上下运动，完成纱线通过针鼻的进针、织布、退针动作，纱线在退针后，在很短的时间内在后续的织针上进行进针、织布、退针动作，如果某一枚织针断针，即针鼻损坏，则纱线经过时，针鼻无法勾住纱线，纱线在针旁滑过，纱线没有进针、织布、退针动作。纱线由纱线架断纱检测器进入针织机针织机构，纱线保持一定的拉力，由于织针的正常动作，会产生一定的拉力变化，当断针的织针经过时，由于没有针鼻的勾引，拉力变化与正常不同，只要检测到断针时纱线的拉力变化范围，即可判断断针的发生。

如果能准确检测断针的发生，将有效控制漏纱问题的发生，减少织品次品率，提高企业经济效益。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可实现布匹在线漏纱检测，漏纱检出成功率在90％以上，并能在达到次等品标准前自动报警停机，工人劳动强度低、成品率高、工作效率高、使用寿命长的在线针织机断针检测器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

针织机断针检测器，包括与针织机组合连接的拉力检测装置、行程检测装置、主机，所述针织机的纱线穿过拉力检测装置，所述拉力检测装置包括固定装置及通过连接装置与其连接的设有磁铁的线圈，所述线圈端部设有拉钩。

所述拉钩用于钩住针织机的纱线。

所述固定装置设于外壳内。

所述连接装置的材质为弹性材料。

所述拉力检测装置的线圈与检测主机连接。

所述行程检测装置与针织机的转臂连接。

所述主机包括组合连接的信号处理电路、分析电路、显示器、报警电路及复位开关。

所述行程检测装置与主机的处理电路连接。

本实用新型采用上述技术方案后可达到如下有益效果：

1、实时测量纱线拉力的变化，通过分析拉力变化幅度有无超出正常范围判定是否有断针，并通过一种拉力检测装置和对应的信号处理电路实现。

2、分析断针现象的出现与针织机织布行程(时间轴)的关系，规律出现的断针现象才判定为断针，并通过一种行程检测装置和对应的分析电路实现。

3、与人工观察方式比较：人工方式是通过肉眼观察发生断针时，织品的透光性增加，在背光灯源的辅助下，出现一条垂直的比周围透明的线条，人工不能不间断地实时观察，只能在车间内巡查，观察的效果与观察的位置、环境光线等相关，准确率较低，往往发现时已经达到次品的标准。

本实用新型为自动实时检测，可以不间断检测，检测结果与环境光线等外部因素完全无关，可以在达到次品标准前报警和停机。

4、与光电式检测器、日式检测器比较：

光电式检测器(专利号为CN88201467)，日式检测器，两种检测器均根据织品断针的透光性现象进行检测，但与人工观察方式相同，在实际应用中，此类检测器无法避开由于纱线质量导致的破洞、污点的干扰，在检测到有破洞或污点的时候误报为断针，导致自动停机频繁发生，影响生产进度。

本实用新型实时测量纱线拉力的变化，根据纱线拉力的规律变化来判断是否出现断针，不会受到破洞、污点等外部因素的影响，工作可靠。

5、与振动式检测器比较：

振动式检测器(专利号CN200610036411)，根据出现断针时，纱线会出现振动来检测。据工厂用户反映，此类检测器在某一型号的针织机上效果较好，但在其它型号织机上的效果相差很大，基本难以检出断针。现场了解到，效果好的某一型号针织机的旋转织针机构明显比效果不好的其它型号织机旋转织针机构直径大1倍左右，且大织机旋转速度慢，小织机旋转速度快，结合其检测振动的原理分析，当出现断针时，纱线拉力发生变化，在直径大的转盘中，织针排列较疏，纱线由于拉力变化产生的振动比较明显，故检测的效果较好，但在转盘直径小的针织机中，断针时，纱线拉力变化较小，纱线发生的振动不明显，故检测效果不理想。

本实用新型实时测量纱线拉力的变化，把拉力的变化转换为相关的电信号，根据电信号直接测量拉力变化的大小，根据变化是否超出正常范围判断是否出现断针，由于测量的拉力变化为原始物理量，而不是根据某种特定的表征现象来检测，样机试验表明，可以在不同型号的针织机上准确地检测出断针。

本实用新型根据断针出现的规律判断，符合规律的，才发出报警，不符合规律的，自动剔除，有效地提高了断针判断的准确性和可靠性。

6、适用范围广。本实用新型结构可应用于各种类型的针织机上，其不受适用环境条件制约，可应用于任何有需要的场所。

7、使用效果好。本实用新型可根据需要方便设定是否断针、是否自动停机、漏纱报警行程、检测灵敏度等个性化参数，同时采用抗干扰的电路设计，摒除单片机程序宕机危险，实际试用表明，漏纱检出成功率在90％以上，并在达到次等品标准前自动报警停机。

8、成本低。本实用新型比人工检测更加精准，使漏检率大大降低，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，使产品合格率大大提高，降低了成本。

9、产品性能好。本实用新型应用于针织机时，适时检测，及时报警，使所织布匹能及时得到补漏，布匹的成品率可达到99％，产品性能稳定。

10、使用寿命长。本实用新型受外界环境影响小，使用寿命长，具有广阔的市场经济效益。

附图说明

图1为本实用新型工作原理示意图；

图2为本实用新型中拉力变化与检测信号曲线图；

图3为本实用新型中检测器结构原理图；

图4为本实用新型中检测器实际使用示意图；

图5为本实用新型中处理电路图；

图6为本实用新型中分析电路图；

图7为本实用新型中主机主视图；

图8为本实用新型在针织机中使用及连接示意图。

附图标记说明

1、拉力检测装置  2、行程检测装置  3、处理电路4、分析电路  5、主机  6、固定装置  61、外壳7、连接装置  8、磁铁  9、线圈  10、纱线  11、拉钩12、线圈引出线  13、针织机  131、织针  14、报警15、检测  16、行程  17、抽针指示  141、报警指示161、行程指示  151、检测指示  18、联动  19、联动按钮20、抽针按钮  21、抽查按钮  22、复位按钮  23、调节按钮  24、电源开关。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明：

如图1、图3所示

图1为本实用新型工作原理示意图；图3为本实用新型中检测器结构原理图。在图1、图3中，织针131经过纱线10，当纱线10拉力发生变化，纱线10拉力通过纱线10传递到拉力检测装置；拉力检测装置1实时测量出拉力的变化幅度，并转换为与拉力变化幅度成比例关系的拉力变化幅度信号传递给处理电路3；当处理电路3发现拉力变化幅度超过设定范围时，输出检测信号给分析电路4；针织机13转臂在旋转一圈(一圈行程)时，经过行程检测装置2，行程检测装置2发出行程信号给处理电路3；处理电路3把行程信号传递给分析电路4；分析电路4判断行程信号与检测信号出现的规律，并把信号变化在主机5面板实时显示处理，当行程信号与检测信号的出现符合设定的要求时，分析电路4输出报警信号和停机信号，使针织机13报警并停机。当主机5报警被复位后，报警、停机信号解除，针织机13被启动后正常运转。

如图2所示

图2为本实用新型中拉力变化与检测信号曲线图。在图2中，当拉力变化f幅度超过限定幅度时，则输出一个检测信号，其中限定幅度的值可以调节设定，在图中超出限定幅度上、下限时，分别输出一个方波检测信号。

如图3、图4所示

图3为本实用新型中检测器结构原理图；图4为本实用新型中拉力检测器实际使用中示意图。在图3中，所述检测器1包括设于外壳61内的固定装置6及通过由弹性材料制成的连接装置7与其连接的设有磁铁8的线圈9，所述线圈9端部设有拉钩11，所述拉力检测装置1安装在纱线10旁边，被检测的纱线10由检测装置1的拉钩11勾住，当纱线10的拉力发生变化时，通过拉钩11传递到检测装置1，所述线圈9由拉钩11拉力f与弹性材料的弹力共同作用下保持平衡；f纱线拉力分量与F纱线10拉力成正比，F拉力恒定时，线圈9与磁铁8相对静止；当F纱线拉力发生变化时，f纱线拉力也发生变化，作用在线圈9上力的平衡发生变化，线圈9与磁铁8发生相对运动，产生感生电压；感生电压的大小与F纱线拉力变化的大小相关，感生电压作为拉力变化幅度信号传给处理电路3。在图4中，所述拉力检测装置1穿过针织机13的纱线10。

如图5所示

图5为本实用新型中处理电路图。在图5中，所述处理电路工作流程如下：拉力变化信号和行程信号由两个USB接口输入，经U1、U2、U3、U4及其周边元件对拉力变化幅度信号进行精确放大、高速采样测量、并与设定的正常限定幅度进行比较，当大于限定幅度时，输出与处理电路3相符合的检测信号；7805、7905分别提供5v和-5v的工作电压，工作电压、检测信号通过CN1传递给分析电路4。拉力变化限定幅度通过精密可调电阻调节。

如图6所示

图6为本实用新型中分析电路图。在图6中，所述分析电路工作流程及分析逻辑简述如下：①通过拨码开关组U17、抽针按钮设定连续出现漏针的行程的报警限制值，通过拨码开关组U19设定一圈行程内判定为漏针的出现检测信号次数值，通过拨码开关组U19设定连续没有出现检测信号判定为漏针消失的漏针清除值；②当一圈行程内，出现的检测信号数达到检测信号次数值时，判断为本圈行程出现漏针；③当连续出现漏针的行程达到报警限制值时，输出报警、停机信号；④当连续未出现漏针的行程达到漏针清除值时，报警统计归零，解除报警、停机信号；⑤当一圈行程出现漏针时，漏针清除统计归零；⑥当按下复位按钮时，通过CN1输入RS信号，报警、停机信号解除，所有统计自动复位。

如图7所示

图7为本实用新型中主机主视图。在图7中，所述主机5面板上方中部的数码管显示：报警14、检测15、行程16，用于显示出现断针报警的行程圈数、当前行程(本圈)中出现断针的次数及连续没有出现断针的行程(圈)数，面板中下部的指示灯抽针指示17、报警指示141；行程指示161；检测指示151；A、B；联动指示18分别指示主机的工作状态，面板下方分别为电源开关24、复位按钮22、抽查按钮21、抽针按钮20和联动(停机)按钮19；主机下方的圆柱型按钮23用于调节拉力变化限定幅度。

如图8所示

图8为本实用新型在针织机中使用及连接的示意图。在图8中，所述针织机13纱线10穿过设于其上方的拉力检测装置1，设于下方的主机5通过线缆连接拉力检测装置1、针织机13，当针织机13工作时，拉力检测装置1适时、准确检测织针131拉力大小的变化，并将其收集到的信号传输给分析电路4，分析电路4经过比对，判定针织机13工作是否正常，从而做出停机、复位等指令，实现了针织机13的在线检测。

Claims (10)

1、针织机断针检测器，其特征在于：所述针织机断针检测器包括与针织机组合连接的拉力检测装置、行程检测装置、主机，所述针织机的纱线穿过拉力检测装置，所述拉力检测装置包括固定装置及通过连接装置与其连接的设有磁铁的线圈，所述线圈端部设有拉钩。

2、根据权利要求1所述的针织机断针检测器，其特征在于：所述拉钩用于钩住针织机的纱线。

3、根据权利要求1所述的针织机断针检测器，其特征在于：所述固定装置设于外壳内。

4、根据权利要求1所述的针织机断针检测器，其特征在于：所述连接装置的材质为弹性材料。

5、根据权利要求1所述的针织机断针检测器，其特征在于：所述固定装置设于外壳内。

6、根据权利要求1所述的针织机断针检测器，其特征在于：所述拉力检测装置的线圈与检测主机连接。

7、根据权利要求1所述的针织机断针检测器，其特征在于：所述行程检测装置与针织机的转臂连接。

8、根据权利要求1所述的针织机断针检测器，其特征在于：所述主机包括组合连接的信号处理电路、分析电路、显示器、报警电路及复位开关；所述处理电路与行程检测装置与连接。

9、根据权利要求8所述的针织机断针检测器，其特征在于：所述处理电路用于对信号拉力变化信号进行精确放大，并与设定值进行实时比较，输出检测信号。

10、根据权利要求8所述的针织机断针检测器，其特征在于：所述分析电路用于对检测信号与行程信号出现的规律进行分析，并与设定的各种数值值进行比较，采用非单片机编程方式实现判断逻辑。

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