CN210287715U - 一种针织机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种针织机，包括给纱机构、纱线导向机构和编织机构，所述给纱机构将纱线从纱筒上退绕下来并经纱线导向机构送入编织机构，所述纱线导向机构包括多个安装有导纱孔的导纱架，还包括声波注入装置，用于向还未送入编织机构的纱线注入特定频率声波；拾音装置，用于拾取通过经纱线传递的所述特定频率声波并将其转化为音频信号；音频处理装置，用于根据所述音频信号判断所述纱线的拉紧或通断状态。该针织机可以正确预测纱线即将被拉断的状态，从而提前报警避免断线，可以极大的减少作业员的作业时间，从而提高作业员的劳动效率，减少劳动技能的熟练程度。

Description

一种针织机

技术领域

本实用新型涉及纺织设备技术领域，尤其涉及一种针织机。

背景技术

针织机就是把纱线等原材料加工成丝线后编织成针织物的机械。古今纺织工艺流程和设备的发展都是因应纺织原料而设计的，纱线通常都缠绕在线筒上，纺织生产时纱线牵动线筒旋转，当遇到阻力时会导致纱线承受拉力过大而发生断线的现象，此时，为防止过多不合格针织物的产出，在断线后应该及时停止纺织生产，然而，由于监控装置性能的稳定性较差，从而无法及时的向生产者反馈断线信息。

现有技术中，中国专利“纱线断线检测装置”(公开号CN202744106U)公开了一种包括张力座、停经片、红外线探头、孔及卡槽的纱线断线检测装置，其原理如下：设备中张力座上设有停经片，将红外线探头置于停经片的下方，而在停经片上设有可供纺丝所得纱线穿过的孔(或槽)。在纺丝的过程中，输出的纱线会通过处于停经片上的孔，当输出的纱线突然间断了时，停经片会自由下落，进而红外线探头会检测出停经片下落。当红外探测器发出信号时，说明穿过该停经片的纱线已经断线。然而该技术只能在纱线已经发生断线时才能发出报警信号，而无法检测已张力过大即将面临断裂的纱线，使得针织机因纱线断线而停止时，往往部分断线以进入编织机构形成不合格针织物。

在另一些现有技术中，还通过利用压电传感器检测纺纱线对其的压力信号来判断纺纱线是否断开的。这种方法需要每根纺纱线穿过装有压电传感器的小孔，纱线在拉紧的情况下会对传感器有一定的压力，传感器将压力信号转换为电信号传送给CPU控制平台，CPU控制机器的运行。这种方法实现原理较为简单，研发和使用成本较低，但是每根线都有穿过小孔较为麻烦，如果发生断线的情况下接线时仍需要将线穿过小孔，耗时较长且不利于提高生产的连续性。同时通常纺纱线是有抖动的，所以纱线给传感器的压力并不是很稳定，很容易产生误判的情况，对生产的流畅性和生产效率都有很大的影响。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的不足，提供了一种针织机，包括给纱机构、纱线导向机构和编织机构，所述给纱机构将纱线从纱筒上退绕下来并经纱线导向机构送入编织机构，还包括：声波注入装置，用于向给纱机构或纱线导向机构上的纱线注入特定频率声波；拾音装置，用于拾取通过经纱线传递的所述特定频率声波并将其转化为音频信号；音频处理装置，用于根据所述音频信号判断所述纱线的拉紧或通断状态。

优选的，所述声波注入装置用于向所述给纱机构纱筒上的纱线注入特定频率声波。

优选的，所述声波注入装置包括音频发生器和扬声器，所述扬声器放置于所述纱筒下方，所述音频发生器用于生成预设频率的音频信号并将该音频信号通过扬声器转化为特定频率声波后注入所述纱筒的纱线上。

优选的，所述声波注入装置用于向途径部分纱线导向机构的纱线注入特定频率声波。

优选的，所述纱线导向机构包括多个安装有导纱孔的导纱架，所述声波注入装置包括音频发生器和扬声器，所述扬声器安装于所述导纱架上，所述音频发生器用于生成预设频段的音频信号并将该音频信号通过扬声器注入到途径所述导纱架内导纱孔的纱线上。

优选的，所述拾音装置包括第一拾音器，所述第一拾音器安装于编织机构前的最后一个纱线导向机构或编织机构的纱线进线端上，用于获取途径所述最后一个纱线导向机构或编织机构的纱线进线端的纱线所携带的声波并转化为第一音频信号。

优选的，所述纱线导向机构包括多个安装有导纱孔的导纱架，所述拾音装置包括第一拾音器，所述第一拾音器安装于部分导纱架上，用于获取途径所述导纱架内导纱孔的纱线所携带的声波并转化为检测音频信号。

优选的，所述拾音装置还包括第二拾音器，所述第二拾音器用于获取所述第一拾音器附近的环境噪声并转化为背景音频信号

优选的，所述音频处理装置接收所述检测音频信号和背景音频信号，并根据剔除了背景音频信号后的检测音频信号判断所述纱线的拉紧或通断状态。

优选的，所述拾音装置为MEMS麦克风。

本实用新型通过声波注入装置向连接有纱线的给纱机构或纱线导向机构等送纱或传递纱线的装置上的纱线上注入特定频率声波，由于声波在固体中传递效率高，该特定频率声波会沿着该纱线快速传递，而连接在该纱线末端的拾音装置就能迅速获取该特定频率声波，音频处理装置根据从拾音装置中提取到的预先注入的特定频段声波来判断所述纱线的拉紧或通断状态。因此该针织机可以正确预测纱线即将被拉断的状态，从而提前报警避免断线，及时发现断线或将断线，避免了现有技术无法正确预测纺线被拉断前的报警从而避免断线，造成假报警太多或者没有报警，或者报警太晚导致快速运动的纱线末端被输送到编制或者对应处理机构而出现对应瑕疵产品的问题，可以极大的减少作业员的作业动作，作业时间，从而提高作业员的劳动效率，减少劳动技能的熟练程度。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一实施例公开的针织机的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例公开的声波注入装置的结构示意图。

图3为本实用新型另一实施例公开的声波注入装置的结构示意图。

图4为本实用新型一实施例公开的纱线断线预警装置的原理示意图。

图5为本实用新型一实施例公开的音频处理装置的电路原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

附图1为本实用新型公开的一种针织机实施例，所述针织机用于把纱线等原材料加工成丝线后编织成针织物，例如袜子等，包括给纱机构1、纱线导向机构2、编织机构3和断纱检测装置等，其中所述给纱机构1将纱线从纱筒上退绕下来并经纱线导向机构2送入编织机构3，所述编织机构3再将各类送入的纱线编织成相应的袜子等针织物，所述纱线导向机构包括多个安装有导纱孔的导纱架。所述断纱检测装置包括声波注入装置4、拾音装置5和音频处理装置6，所述声波注入装置4用于向还未送入编织机构的纱线注入特定频率声波，所述拾音装置5用于拾取通过经纱线传递的所述特定频率声波并将其转化为音频信号，所述音频处理装置6根据拾音装置发送的音频信号判断所述纱线的拉紧或通断状态。在该实施例中，所述的声波注入装置通过向连接有纱线的给纱机构或纱线导向机构等送纱或传递纱线的装置上的纱线注入特定频率声波，由于声波在固体中传递效率高，该特定频率声波会沿着该纱线快速传递，而连接在该纱线末端的拾音装置就能迅速获取该特定频率声波，音频处理装置从拾音装置中提取该预先注入的特定频段声波能量，当该特定频段声波能量低于预设低值时，说明没有通过纱线传播的声波，即用于传递该声波的纱线已经断裂。当特定频段声波能量高于预设高值时，说明用于传递该声波的纱线有比预设正常状态纱线有更好的导声性能，即该纱线处于张紧状态。因此该针织机可以正确预测纱线即将被拉断的状态，从而提前报警避免断线，及时发现断线或将断线，可以极大的减少作业员的作业动作，作业时间，从而提高作业员的劳动效率，减少劳动技能的熟练程度。

在一些实施例中，所述声波注入装置通过所述给纱机构的纱筒向纱筒上的纱线注入特定频率声波。具体的，如附图2和4所示，所述声波注入装置可以包括音频发生器42和扬声器41，所述扬声器42放置于所述纱筒下方，声波发射方向朝向纱筒。所述音频发生器用于生成预设频率的音频信号并将该音频信号通过扬声器转化为特定频率声波后注入所述纱筒的纱线上。其中在一些针织机中，所述纱筒安装在给纱机构的纱筒安装基座上，所述扬声器可以安装于纱筒安装基座下方，扬声器声波发射方向朝向安装基座，扬声器发出的特定频率声波可通过纱筒安装基座传递给安置与其上方的纱筒，进而沿纱筒传递给围绕于其上的纱线。在另一些实施例中，所述的扬声器也可直接安装于纱筒安装基座内部或上方，使得所述扬声器直接可与纱筒接触，从而更有效的将扬声器发出的特定频率声波通过纱筒和纱筒周边空气传递给纱线。其中，所述的音频发生器内可存储有需要发送给扬声器的特定频率音频信号，或者也可将预设的特定频率音频信号存储在其它外部控制器中或音频处理装置6，如果将预设的特定频率音频信号存储在音频处理装置6中，则所述音频处理装置可用于根据各纱筒的身份信息从其内部存储器中选择和获取对应的不同特定频率音频信号，并将其发送给音频处理装置从而控制扬声器向纱线传送相应频率的声波，从而可以根据声波频率的不同来判断是哪路纱线发生了断裂或拉紧状态。

在另一些实施例中，所述针织机包括多个安装有导纱孔的导纱架，所述声波注入装置用于向经过部分纱线导向机构的纱线注入特定频率声波。如附图3所示，具体的，所述声波注入装置的扬声器41也可通过纱线导向机构的部分导纱架21向经过该导纱架的纱线注入特定频率声波，所述的导纱架可以选择靠近给纱机构侧的导纱架，使得被测的纱线范围能够比较大。具体的，所述声波注入装置包括音频发生器和扬声器，所述扬声器可安装于所述导纱架21上，扬声器41声波发射方向可面向导纱架，所述音频发生器用于生成预设频段的音频信号并将该音频信号通过扬声器注入到途径所述导纱架内导纱孔的纱线上。音频处理装置可以根据接收到的音频信号判断纱线从该导纱架到拾音装置处这段范围内的拉紧或通断状态，使得纱线的状态判断更加精确。

在一些实施例中，如附图4所示，所述拾音装置5包括与音频处理装置6电连接的第一拾音器51，所述第一拾音器51安装于所述编织机构的纱线进线端子处，用于获取到达所述纱线进线端子处的纱线所携带的声波并转化为第一音频信号。当然所述第一拾音器也可安装于部分靠近编织机构侧的导纱架上或位于编织机构前的最后一个导纱架上，用于获取途径所述导纱架内导纱孔的纱线所携带的声波并转化为检测音频信号。通过灵活的设置声波注入点或声波的拾音点，可以对纱线在各段位置部分的拉紧或通断状态进行监测。

在一些实施例中，所述拾音装置5还可包括与音频处理装置电连接的第二拾音器52，所述第二拾音器52用于获取所述第一拾音器附近的环境噪声并转化为背景音频信号。所述音频处理装置接收所述检测音频信号和背景音频信号，并根据剔除了背景音频信号后的检测音频信号判断所述纱线的拉紧或通断状态。通过获取拾音装置所处位置的背景噪声并将其从获取的特定频率声波信号中剔除，可以减轻工作环境嘈杂的背景声波所带来的误差，提高检测的准确性。

在另一具体实施例中，所述针织机包括了一种纱线断线预警装置，该纱线断线预警装置具体包括：环境噪声监测装置、声波注入装置、拾音装置、蜂鸣器、音频处理装置。其中所述音频处理装置可以选用80C51型单片机或者如附图5所示的PIC18F66J60型单片机等各类现成的音频处理单元，所述环境噪声监测装置即第二拾音器和拾音装置可选用峰火电子的DC-80微型拾音器，也可选用其它的MEMS麦克风，例如楼氏2718型号MEMS麦克风，附图5公开了选用IC18F66J60型单片机时的拾音器连接方式。另外声波注入装置可选用朴惠6509扬声器，所述单片机用于对噪声监测装置或拾音装置生成的数字电路信号进行解析并生成相应音频发生和蜂鸣器警报的指令。在这些实施例中，纱线断线预警装置的实现方式为：将声波注入装置的喇叭口与纺纱锭的底座相贴合。将MEMS传感器与导纱架或挑针穿线结构的本体侧面相贴合。开启环境噪声监测装置，收集纺织机周围环境的噪声信息，将收集到的噪声信息转换为模拟电路信号并传输到AD转换器，利用AD转换器将上述模拟电路信号转换为数字电路信号并将该数字电路信号传输到单片机。单片机对上述数字电路信号进行解析，读取当前环境噪声的频谱信息，依据该频谱信息选取一段当前环境稀缺的特定频段音频并生成音频发生指令，将上述指令传输到音频发生器。音频发生器接收到上述指令后，自动生成一段相应的音频信号并传输到声波注入装置。声波注入装置接收到音频信号后，对音频信号进行功率放大并从喇叭口传播出声波信号。上述声波信号经由纺纱锭的底座传播到缠绕在纺锭上的纱线，并沿着纱线传播到导纱架或挑针穿线结构。MEMS传感器感应到导纱架或挑针穿线结构的震动时，即会将该震动信息转换为存有音频信息的模拟电路信号并将该模拟电路信号传输到功率放大器。功率放大器将接收到的模拟电路信号进行功率放大并传输到AD转换器，AD转换器将上述放大后的模拟电路信号转换为数字电路信号并传输到单片机。单片机接收到上述数字电路信号后，分离出本次检测注入的特定频段音频信号当前的声波能量值，根据此能量值，单片机可以判断是向蜂鸣器发送纱线张紧警报信号或纱线断开警报信号或不发送。蜂鸣器根据接收的报警信号，发出警报蜂鸣声。当然，在其他纺机结构中，上述声波注入装置的喇叭口或MEMS传感器还可以安装在其他导线装置或类似可安装的纱线经过的装置上，用以检测上述声波注入装置的喇叭口和MEMS传感器之间经过的纱线的张紧情况。

需要说明的是，本说明书中前述各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (12)

1.一种针织机，包括给纱机构、纱线导向机构和编织机构，所述给纱机构将纱线从纱筒上退绕下来并经纱线导向机构送入编织机构，其特征在于，还包括：

声波注入装置，用于向给纱机构或纱线导向机构上的纱线注入特定频率声波；

拾音装置，用于拾取通过经纱线传递的所述特定频率声波并将其转化为音频信号；

音频处理装置，用于根据所述音频信号判断所述纱线的拉紧或通断状态。

2.根据权利要求1所述的针织机，其特征在于：

所述声波注入装置用于向所述给纱机构纱筒上的纱线注入特定频率声波。

3.根据权利要求2所述的针织机，其特征在于：

所述声波注入装置包括音频发生器和扬声器，所述扬声器放置于所述纱筒下方，所述音频发生器用于生成预设频率的音频信号并将该音频信号通过扬声器转化为特定频率声波后注入所述纱筒的纱线上。

4.根据权利要求1所述的针织机，其特征在于：所述声波注入装置用于向途径部分纱线导向机构的纱线注入特定频率声波。

5.根据权利要求4所述的针织机，其特征在于：所述纱线导向机构包括多个安装有导纱孔的导纱架，所述声波注入装置包括音频发生器和扬声器，所述扬声器安装于所述导纱架上，所述音频发生器用于生成预设频段的音频信号并将该音频信号通过扬声器注入到途径所述导纱架内导纱孔的纱线上。

6.根据权利要求1-5任一所述的针织机，其特征在于：所述拾音装置包括第一拾音器，所述第一拾音器安装于编织机构前的最后一个纱线导向机构或编织机构的纱线进线端上，用于获取途径所述最后一个纱线导向机构或编织机构的纱线进线端的纱线所携带的声波并转化为第一音频信号。

7.根据权利要求1-5任一所述的针织机，其特征在于：所述纱线导向机构包括多个安装有导纱孔的导纱架，所述拾音装置包括第一拾音器，所述第一拾音器安装于部分导纱架上，用于获取途径所述导纱架内导纱孔的纱线所携带的声波并转化为检测音频信号。

8.根据权利要求6所述的针织机，其特征在于：所述拾音装置还包括第二拾音器，所述第二拾音器用于获取所述第一拾音器附近的环境噪声并转化为背景音频信号。

9.根据权利要求7所述的针织机，其特征在于：所述拾音装置还包括第二拾音器，所述第二拾音器用于获取所述第一拾音器附近的环境噪声并转化为背景音频信号。

10.根据权利要求9所述的针织机，其特征在于：所述音频处理装置接收所述检测音频信号和背景音频信号，并根据剔除了背景音频信号后的检测音频信号判断所述纱线的拉紧或通断状态。

11.根据权利要求9所述的针织机，其特征在于：所述音频处理装置接收所述检测音频信号和背景音频信号，并根据剔除了背景音频信号后的检测音频信号判断所述纱线的拉紧或通断状态。

12.根据权利要求1-5任一所述的针织机，其特征在于：所述拾音装置为MEMS麦克风。

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