CN210142083U - 一种纱线质量的在线智能检测系统 - Google Patents
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Abstract
一种纱线质量的在线智能检测系统，包含有控制装置、纺纱机、纱线质量传感器。所述纺纱机包含有相邻设置的若干个纺纱工作位；所述纺纱工作位包含有纤维供给装置、纤维纺纱单元、牵引机构、筒管、横向装置。所述纱线质量传感器安装于牵引机构的出口与横向装置之间；所述纱线质量传感器电连接于所述控制装置；所述纱线质量传感器包含有第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元；所述控制装置采用单片机。本实用新型能够有效的判断出纱线的粗细瑕疵，在粗细情况相同情况下能判断纱线的颜色瑕疵和潮湿瑕疵以及颜色和潮湿瑕疵共同存在的情况，降低了纱线检测系统的成本，提高纱线在线生成系统生产纱线的质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及纺织机械技术领域，更具体地说，特别涉及一种纱线质量的在线智能检测系统。
背景技术
随着纺织知识体系和学科体系的不断发展和完善，特别是非织造纺织材料和三维复合编织等技术产生后，纺织不仅是传统的纺纱和织布，也包括无纺布技术，三维编织技术，静电纳米成网技术等，所以，现代纺织是指一种纤维或纤维集合体的多尺度结构加工技术。
纺织成品即纺织品是人类日常生活所需要的重要必需品之一，为了保障纺织品能够跟随上人们日益增长的生活要求，纺织品的来源即纱线的质量控制必须要达到近乎苛刻的地步。现有技术中，传统的办法是采用人工进行检查，但是存在效率低的问题。还有是采用采用光电式电子清纱器或电容式电子清纱器进行检测纱线疵点的检测，根据检测到的疵点数量决定是否切除一段纱线，这种检测模式存在检测手段单一、易受外界因素干扰以及缺乏设备报警机制的问题。还有的是采用大型的全自动化设备进行精确检查，但是设备成本较高，不利于企业的推广和使用。
实用新型内容
(1)技术问题
因此，如何解决现有技术中对纱线质量检测存在的上述问题，成了本领域技术人员亟待解决的问题。
(2)技术方案
针对上述问题，本实用新型的内容是提供一种纱线质量的在线智能检测系统，在卷绕过程中需要对纱线的质量进行检查。
一种纱线质量的在线智能检测系统，包含有控制装置、纺纱机、纱线质量传感器。
所述纺纱机包含有相邻设置的若干个纺纱工作位，每个纺纱工作位结构相同。所述纺纱工作位包含有纤维供给装置、纤维纺纱单元、牵引机构、筒管、横向装置。所述纤维供给装置相邻设置有纤维纺纱单元，所述纤维供给装置的出口通向所述纤维纺纱单元。所述纤维纺纱单元采用纺纱转子或纺纱喷嘴。所述纤维纺纱单元纺成的纱线经由所述牵引机构拉出，并横向穿过横向装置，最终卷绕于所述筒管上。
所述纱线质量传感器安装于所述牵引机构的出口与所述横向装置之间。所述纱线质量传感器电连接于所述控制装置。
所述纱线质量传感器包含有第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元，所述第一检测单元为光电传感器，所述第一检测单元与待检测纱线运动方向垂直。所述第二检测单元采用光电传感器，所述第二检测单元与光源在待检测纱线的运动方向的同一侧与LED光源的出射激光方向角度小于90度。所述第三检测单元为电容检测器，所述第三检测单元设置有两块电容板，所述电容板位于待检测纱线的两侧，两块电容板以待检测纱线为中心对称设置。
所述纱线质量传感器设置于连接于纺纱机的各工作节点。
所述控制装置采用单片机，所述单片机采用AT89C2051，是低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含2KB的可反复擦写的只读程序存储器和128B的随机数据存储器，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元，其时钟电路由 AT89C2051的4、5脚的时钟端XTAL1和XTAL2以及晶振X1、电容C1和C2组成，采用片内震荡方式；复位电路采用简易的上电复位电路，主要由电阻R1和电容C2组成，分别接至AT89C2051的RST复位输入端。
进一步的，所述光电传感器采用MOS-E光电传感器，MOS-E光电传感器是非接触式光电纬纱传感器。所述光电传感器线阵包含有CCD图像采集装置组成的探测头、FPGA芯片、用于为FPGA芯片供电的电源，所述光电传感器电连接于所述控制装置。
进一步的，所述电容检测器采用高频振荡器、电容传感器、检测电路和信号处理电路组成。
进一步的，所述第一检测单元检测纱线的粗细瑕疵，第二检测单元检测纱线的颜色瑕疵，第三检测单元检测纱线的潮湿瑕疵。通过这三个检测单元的信号传送给所述控制装置处理，能够判断出纱线的粗细瑕疵，在粗细情况相同情况下能判断纱线的颜色瑕疵和潮湿瑕疵以及颜色和潮湿瑕疵共同存在的情况。
(3)有益效果
本实用新型能够有效的判断出纱线的粗细瑕疵，在粗细情况相同情况下能判断纱线的颜色瑕疵和潮湿瑕疵以及颜色和潮湿瑕疵共同存在的情况，降低了纱线检测系统的成本，提高纱线在线生成系统生产纱线的质量。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图，图2是本实用新型的控制装置电路原理图，图3 是本实用新型检测纱线质量原理框图。
图中：1是控制装置，2是纱线质量传感器，21是第一检测单元，22是第二检测单元，23是第三检测单元；3是纤维供给装置，4是纤维纺纱单元，5是牵引机构，6是筒管，7 是横向装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，一种纱线质量的在线智能检测系统，包含有控制装置1、纺纱机、纱线质量传感器2。
所述纺纱机包含有相邻设置的若干个纺纱工作位，每个纺纱工作位结构相同。所述纺纱工作位包含有纤维供给装置3、纤维纺纱单元4、牵引机构5、筒管6、横向装置7。所述纤维供给装置3相邻设置有纤维纺纱单元4，所述纤维供给装置3的出口通向所述纤维纺纱单元4。所述纤维纺纱单元4采用纺纱转子或纺纱喷嘴。所述纤维纺纱单元纺成的纱线经由所述牵引机构5拉出，并横向穿过横向装置7，最终卷绕于所述筒管6上。所述纤维供给装置中装有作为纤维原料的高分子溶液，通过纺纱转子或者纺纱喷嘴纺成纱线。
所述纱线质量传感器2安装于所述牵引机构5的出口与所述横向装置之间。所述纱线质量传感器2电连接于所述控制装置1。
所述纱线质量传感器2包含有第一检测单元21、第二检测单元22和第三检测单元23，所述第一检测单元21为光电传感器，所述第一检测单元与待检测纱线运动方向垂直。所述第二检测单元22采用光电传感器，所述第二检测单元与光源在待检测纱线的运动方向的同一侧与LED光源的出射激光方向角度小于90度。所述第三检测单元23为电容检测器，所述第三检测单元设置有两块电容板，所述电容板位于待检测纱线的两侧，两块电容板以待检测纱线为中心对称设置。
所述纱线质量传感器2设置于连接于纺纱机的各工作节点。
所述控制装置1采用单片机，所述单片机采用AT89C2051，是低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含2KB的可反复擦写的只读程序存储器和128B的随机数据存储器，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元，其时钟电路由 AT89C2051的4、5脚的时钟端XTAL1和XTAL2以及晶振X1、电容C1和C2组成，采用片内震荡方式；复位电路采用简易的上电复位电路，主要由电阻R1和电容C2组成，分别接至AT89C2051的RST复位输入端。所述控制装置的电路原理图如图2所示。
所述光电传感器采用MOS-E光电传感器，MOS-E光电传感器是非接触式光电纬纱传感器。所述光电传感器线阵包含有CCD图像采集装置组成的探测头、FPGA芯片、用于为 FPGA芯片供电的电源，所述光电传感器电连接于所述控制装置。所述光电传感器的原理是：电机驱动导纱轮传导纱线运行时，纱线穿过棱镜与成像透镜之间的间隙，平行光源照射着纱线并通过棱镜与成像透镜后，纱线的阴影成像在线阵CCD传感器上，线阵CCD传感器检测纱线的阴影大小变化，将阴影大小变化信号传送到ADC转换器中，ADC转换器负责将接收到模拟信号转化为数字信号送进FPGA芯片中进行运算得出纱线的张力值，并通过 PC上位机的显示器显示纱线的张力值结果。
所述电容检测器采用高频振荡器、电容传感器、检测电路和信号处理电路组成。当纱线穿过电容板时，若纱线存在瑕疵，电容的容量变化将超出设定范围，电信号经过放大电路，判定为瑕疵纱，该信号反馈给所述控制装置。所述电容检测器还设置有导纱环，所述导纱环设置在所述电容检测器的入口处，在检测的过程中，即便纱线发生上下左右抖动，由于导纱环对纱线的位置限定，使得待检测纱线仍处于两电容板中间，以保证检测效果。
所述第一检测单元检测纱线的粗细瑕疵，第二检测单元检测纱线的颜色瑕疵，第三检测单元检测纱线的潮湿瑕疵。所述光电传感器以及电容检测器的检测信号最终传输至单片机。通过USB通信接口事先输入纱线的标准直径的允许的最大值，标准颜色以及标准湿度时候电压及存储在静态存储器中，当超过事先预定范围时，单片机驱动报警电路，并且在显示屏上显示瑕疵类别。通过这三个检测单元的信号传送给所述控制装置处理，能够判断出纱线的粗细瑕疵，在粗细情况相同情况下能判断纱线的颜色瑕疵和潮湿瑕疵以及颜色和潮湿瑕疵共同存在的情况。
本实用新型的工作流程如图3所示，上电后，控制装置的工作LED指示灯亮，当按下按钮后，LED指示灯灭，同时纺纱机开始工作。纱线质量传感器的第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元，分别对纱线的粗细瑕疵、颜色瑕疵、潮湿瑕疵进行检测。如果纱线出现异常情况，LED工作指示灯开始闪烁，同时控制纺纱机停止工作。当纱线工作异常后，工作人员进行纱线检修，当检修完毕时，工作人员可按下按钮，工作指示灯停止闪烁，转为亮，表示纱线正常，纺纱机可以继续工作。
本实用新型能够有效的判断出纱线的粗细瑕疵，在粗细情况相同情况下能判断纱线的颜色瑕疵和潮湿瑕疵以及颜色和潮湿瑕疵共同存在的情况，降低了纱线检测系统的成本，提高纱线在线生成系统生产纱线的质量。
本实用新型不局限于上述实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的产品。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属于本实用新型的涵盖范围。
Claims (3)
1.一种纱线质量的在线智能检测系统，包含有控制装置、纺纱机、纱线质量传感器，其特征在于：所述纺纱机包含有相邻设置的若干个纺纱工作位，每个纺纱工作位结构相同；所述纺纱工作位包含有纤维供给装置、纤维纺纱单元、牵引机构、筒管、横向装置；所述纤维供给装置相邻设置有纤维纺纱单元，所述纤维供给装置的出口通向所述纤维纺纱单元；所述纤维纺纱单元采用纺纱转子或纺纱喷嘴；所述纤维纺纱单元纺成的纱线经由所述牵引机构拉出，并横向穿过横向装置，最终卷绕于所述筒管上；
所述纱线质量传感器安装于所述牵引机构的出口与所述横向装置之间；所述纱线质量传感器电连接于所述控制装置；所述纱线质量传感器包含有第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元；
所述第一检测单元为光电传感器，所述第一检测单元与待检测纱线运动方向垂直；
所述第二检测单元采用光电传感器，所述第二检测单元与光源在待检测纱线的运动方向的同一侧与LED光源的出射激光方向角度小于90度；
所述第三检测单元为电容检测器，所述第三检测单元设置有两块电容板，所述电容板位于待检测纱线的两侧，两块电容板以待检测纱线为中心对称设置；
所述控制装置采用单片机，所述单片机采用AT89C2051，片内含2KB的可反复擦写的只读程序存储器和128B的随机数据存储器，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元，其时钟电路由AT89C2051的4、5脚的时钟端XTAL1和XTAL2以及晶振X1、电容C1和C2组成，其复位电路采用简易的上电复位电路，由电阻R1和电容C2组成，分别接至AT89C2051的RST复位输入端。
2.根据权利要求1所述的一种纱线质量的在线智能检测系统，其特征在于：所述纱线质量传感器设置于连接于纺纱机的各工作节点。
3.根据权利要求1所述的一种纱线质量的在线智能检测系统，其特征在于：所述光电传感器采用MOS-E光电传感器。
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