CN203360696U - 非接触式断纱检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了非接触式断纱检测装置，其包括一个控制模块、多个集中处理模块、多个检测模块和多个传感器探头，所述控制模块与多个集中处理模块连接，每个集中处理模块与多个检测模块连接，每个检测模块与多个传感器探头连接。本实用新型可以解决现有多路断纱检测响应速度低、安装及使用维护困难的问题。

Description

非接触式断纱检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种非接触式断纱自动检测装置。特别涉及一种应用于高速整经机断纱检测装置。

背景技术

断纱检测装置是纺织工业中实现自动化生产的重要装置。现有实际应用较多的整经机断纱检测及控制装置是一种是装在纱线架上的接触式断纱自停开关，这是一种机械检测方法。其原理是将运行的纱线穿过一个带弹簧触点的环中，由于纱线具有一定的张力，将环拉起使开关处于断开状态；当纱线断线，张力消失，触点闭合，控制器接收到闭合信号即控制整经机停车。此类装置响应速度低，误报率高。由于纺织车间现场浮尘多，开关触点长期使用容易被污染，而且不便于清理维护。同时接触环会对纱线增加额外的张力。此类装置目前已难以满足高速整经机的需求。现在一些专利虽然在传感器结构上做了改进,但也只是机械结构上的改进,都未改变其采用接触式检测的特点,在性能上的提高不大。

另一种整经机断纱检测和控制装置是激光对射式装置。该装置安装在整经机机梳的前部用于对纱线的集中检测。在纱片的两端分别安装着线状激光器的发射和接收端，激光器在纱片上端发出一条线状激光束射到接收端。此类装置在纱线下端需要增加一吹风装置。当出现断纱时，断头会被吹起而遮住激光束，在接受端产生一个电信号脉冲，当控制器检测到一个脉冲则立即控制整经机停车。由于此装置安装在整经机末端，纱线集中，所以断纱容易与旁边纱线绞到一起而不被吹起，从而被漏检。同时由于纱线被吹起到遮挡激光束的周期较长，难以满足高速整经机对断纱停机响应速度的要求。

而现在开发出的一些新型的基于图像处理的断纱检测装置，由于其结构复杂，技术难度大，制造成本高，维护困难，难以在生产实际中应用和推广。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种非接触式断纱检测装置，该装置采用模块化结构，各模块之间采用总线通信，以解决现有多路断纱检测响应速度低、安装及使用维护困难的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：非接触式断纱检测装置，包括一个控制模块、多个集中处理模块、多个检测模块和多个传感器探头，所述控制模块与多个集中处理模块连接，每个集中处理模块与多个检测模块连接，每个检测模块与多个传感器探头连接。

所述的非接触式断纱检测装置，所述传感器探头包括U型支架，U型支架的两臂内侧分别设有红外光接收管和发射管。红外光接收管的发射极接地，发射管的阴极串联电阻R3后接地，发射管的阳极与红外光接收管的集电极相连；或者，发射管的阴极接地，发射管的阳极串联电阻R3后与红外光接收管的集电极相连；红外光接收管的两端还与检测模块相连。

所述的非接触式断纱检测装置，所述检测模块包括相连的两个分压电阻，其中第一分压电阻R1的另一端接至外接电源Vcc，第二分压电阻R2的另一端接地，第一分压电阻R1、第二分压电阻R2的连接端与红外光接收管的集电极相连，第二分压电阻R2的接地端与红外光接收管的发射极相连。

所述的非接触式断纱检测装置，集中处理模块与检测模块之间通过中断信号总线和串行信号总线相连。

本实用型新与目前采用的断纱采集装置相比，具有以下主要优点：

其一，便于安装：采用两线将传感器探头连接到检测模块，一个检测模块可连接多传感器探头；对于多路纱线的断纱检测，便于在机器上分布安装传感器探头和检测模块，也便于断纱检测系统扩展。

其二，停机控制响应快：在检测模块与集中处理模块之间有中断信号线连接，检测模块一旦检测到断纱信号，立即通过中断信号线向集中处理模块发出中断信号，集中处理模块向控制模块发出停机控制信号的同时，从检测模块中获得断纱位置信息。

其二，便于运行维护：断纱信号检测、处理与停机控制功能采用模块化结构实现，生产运行中电路出现故障时，易于更换传感器探头、检测模块和集中控制模块。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例结构示意图。

图2是图1中传感器探头与检测模块的连接示意图。

图3是图2中传感器探头结构示意图。

图中：1.中断信号总线；2.串行信号总线；3.双绞电缆；4.串行数据总线；5.U型支架；6.红外光接收管；7.发射管；8.参考地线；9.信号线；10.被测纱线。

具体实施方式

本实用新型提供的非接触式断纱检测装置，其由一个控制模块，多个集中处理模块，多个检测模块和多个传感器探头组成，其中：一个控制器与多个集中处理器（设为s个）连接，每个集中处理器与多个检测模块（设为n个）连接，每个检测模块与多个传感器探头（设为m个）连接，总共检测s×n×m根纱线的断纱信息。所述传感器探头为U形槽结构，红外发射管和接收管采用对射的方式分别相对安装于槽的两内侧。传感器探头中的发射管串联电阻后再与接收管并联，然后引出两条线与检测模块相连接，一条为参考地线，另一条为信号线，其中：信号线连接到检测模块中的两个分压电阻的联接点上。所述的非接触式断纱检测装置的检测模块与集中处理模块采用两组总线连接，其中：一组为中断信号总线，另一组为串行数据总线连接；集中处理模块与控制模块采用另一串行数据总线连接。

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，但不限定本实用新型。

参见图1：为便于说明，本实施例给出的非接触式断纱检测装置如下组成：一个控制模块，两个集中处理模块，每个集中处理模块连接五十个检测模块，每个检测模块连接十个传感器探头。除控制模块外，其它模块和部件的数量均可依据实际情况而定。

如图1所示，非接触式断纱检测装置各功能模块的连接关系是：所述传感器探头经双绞电缆3连接到检测模块；检测模块与集中处理模块之间由两组总线连接，其中：一组为中断信号总线1，另一组为串行数据总线连接2；集中处理模块与控制模块由总线4连接。

所述传感器探头主要由红外光接收管6和发射管7构成。如图2所示，发射管7串联电阻R3后再与接收管6并联，然后引出两条线与检测模块相连接，一条为参考地线8，另一条为信号线9，参考地线8和信号线9构成双绞电缆3，其中：信号线9连接到检测模块中的分压电阻R1和R2的联接点上。所述传感器探头为U形槽结构，如图3所示，红外发射管7的发送面和接收管6的接收面相对，分别安装于槽型支架5的两内侧面，被测纱线10在槽中穿过红外发射管7和接收管6之间的对射光线。

所述检测模块连接有十个传感器探头，同时分别经中断信号总线1和串行数据总线2连接到集中处理模块。检测模块从传感器探头的信号变化中获得断纱信息，由中断信号总线向集中处理模块发出中断停机信号，经串行数据总线向集中处理模块发送断纱传感器探头的编码，以确定发生断纱的物理位置。

所述集中处理模块连接有五十个检测模块，集中处理模块通过中断信号总线1接收检测模块发出的中断停机信号，由串行数据总线接收检测模块发送的断纱传感器探头的编码信号。集中处理模块还经串行数据总线4与控制模块连接，向模块发送停机信号和断纱位置信号。

所述控制模块与两个集中处理模块连接，通过串行数据总线4接收集中处理模块发送的停机信号和断纱位置信号，控制织机立即停止工作，并显示断纱位置信息。

本实用新型采用的部件均为现有的通用电路元件构成，例如，传感器探头的红外发射管选择为SE303，波长940nm；红外接收管选择为PT204，波长940nm。传感器探头中电阻R3采用通用1/10W通用贴片电阻。本实例中传感器探头相关元器最佳数值如下：电源Vcc=12V，R1=9.1kΩ，R2=4.7kΩ，R3=1.5kΩ。检测模块和集中处理模块主要控制部件采用通用微控制器，控制模块为通用可编程逻辑控制器。

本实用新型采用的信号总线为现有通用总线，例如，集中处理模块与检测模块的串行信号总线2为通用串行总线SPI，中断信号总线1为通用的低电平有效或逻辑总线；集中处理模块与控制模块的串行数据总线4为通用总线CAN。

本实用新型的工作过程是：被测纱线10穿过U型支架5槽内由红外发射管7和接收管6相对的空间，遮挡由红外发射管7对射到接收管6的部分红外光。被测纱线10在移动过程中会发生横向的跳动或振动，使接收管6接收到的光的强弱发生变化，导致接收管6的等效电导随之变化，传感器探头等效为一个阻值受纱线振动控制的受控电阻。该等效电阻与检测模块中的电阻R2并联，向检测模块的检测电路输出与纱线振动同频率的波动电压信号，对于直径为0.2mm的纱线，其电压波动峰-峰值约为20mV。如果被测纱线发生断纱，则电阻R2上的波动电压消失，成为直流电压。检测模块在设定的时间段内未检测到波动电压时，便经过中断信号总线向集中处理模块发出中断信号，同时记录检测到发生断纱的传感器探头的编号。集中处理模块经中断信号总线1接收来自检测模块的中断信号，并由串行数据总线2接收来自检测模块的检测到断纱的传感器探头位置信息；集中处理模块在确认上述中断信号和断纱传感器探头位置信息后，立即发送给控制模块；控制模块根据从集中处理模块所接收的信息，控制停机并显示断纱物理位置。

Claims (5)

1.非接触式断纱检测装置，其特征在于：包括一个控制模块、多个集中处理模块、多个检测模块和多个传感器探头，所述控制模块与多个集中处理模块连接，每个集中处理模块与多个检测模块连接，每个检测模块与多个传感器探头连接。 

2.根据权利要求1所述的非接触式断纱检测装置，其特征在于：所述传感器探头包括U型支架（5），U型支架（5）的两臂内侧分别设有红外光接收管（6）和发射管（7），红外光接收管（6）的发射极接地，发射管（7）的阴极串联电阻R3后接地，红外光接收管（6）的集电极与发射管（7）的阳极相连，红外光接收管（6）的两端还与检测模块相连。 

3.根据权利要求1所述的非接触式断纱检测装置，其特征在于：所述传感器探头包括U型支架（5），U型支架（5）的两臂内侧分别设有红外光接收管（6）和发射管（7），红外光接收管（6）的发射极接地，发射管（7）的阴极接地，发射管（7）的阳极串联电阻R3后与红外光接收管（6）的集电极相连，红外光接收管（6）的两端还与检测模块相连。 

4.根据权利要求1所述的非接触式断纱检测装置，其特征在于：所述检测模块包括相连的两个分压电阻，其中第一分压电阻R1的另一端接至外接电源Vcc，第二分压电阻R2的另一端接地，第一分压电阻R1、第二分压电阻R2的连接端与红外光接收管（6）的集电极相连，第二分压电阻R2的接地端与红外光接收管（6）的发射极相连。 

5.根据权利要求1所述的非接触式断纱检测装置，其特征在于：集中处理模块与检测模块之间通过中断信号总线（1）和串行信号总线（2）相连。 

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