CN212459355U - 前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置，前纺设备或须条检测设备包括导棉器，该须条密度检测装置包括检测件和力传感器，检测件包括检测杆或检测板，检测件的一端为检测端，检测件的检测端置于导棉器内，在前纺设备或须条检测设备上设置销轴，检测件的另一端或检测件本体安装在销轴上，所述力传感器与检测件相抵或相连接，所述力传感器安装在前纺设备或须条检测设备上。所述销轴作为检测件的支点，支点到检测端的距离大于支点到力传感器与检测件相抵处或相连接处的距离。本实用新型能准确检测须条密度，而且对须条细微的密度变化也能准确检测，结构简单，重复性好，可靠性高，能实现对不同粗细的须条密度进行检测。

Description

前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置，具体是涉及一种前纺设备如梳棉机、精梳机和各种并条机以及须条检测设备的须条密度检测装置，属于纺织设备技术领域。

背景技术

随着纺织技术的快速发展，对纺织品质量的要求也日益提高。梳棉、并条是纺纱的重要工序，对提高与改进纺纱质量起着决定性的作用，因此，在须条生产过程中，要随时监控及调节须条的瞬间密度变化，以保证须条的均匀度。

现有的须条密度检测装置，例如中国实用新型专利，专利号为ZL201120221031.1所公开的一种结构，其包括棉条输入端头、位移传感器、位移传感器安装座、弹簧和检测杠杆，在棉条输入端头上开有U形槽，检测杠杆设置在U形槽内，检测杠杆的杆身与棉条输入端头转动联接，下端头位于棉条输入端头的棉条出口腔内，上端头顶在弹簧上，弹簧另一端顶在棉条输入端头的弹簧座上，位移传感器的位移测针顶在检测杠杆的杆身上。工作时，当棉条的密度发生变化时，在棉条和弹簧的共同作用下，检测杠杆下端头绕转动轴上、下摆动，从而带动检测杠杆的杆身上、下移动，并触动位移传感器上的位移测针产生检测信号输出。该装置在实际工作过程中存在以下几个方面的缺点：

（1）由于动量是质点的质量m与其速度v的乘积mv，运动的棉条动量就是棉条内各质点动量的矢量和，运动的棉条与检测杠杆下端头相抵，粗细不匀的棉条把一定量的动量传递给检测杠杆，检测杠杆获得动量绕转动轴摆动，可见，检测杠杆的摆动幅度不仅与棉条的粗细相关，还与棉条的运行速度关联，这极大地降低了棉条粗细检测数据的准确性；

（2）该装置工作时，弹簧对检测杠杆施加作用力，而棉条具有蓬松性，检测杠杆下端头可以绕转动轴摆动，弹簧通过检测杠杆改变了棉条离开棉条输入端头时通道的大小，粗棉条给予大通道，反之，给予小通道，即整个检测过程中，棉条体积、棉条密度和棉条通道体积都是动态变化的，棉条或粗或细是在不等同的状态下检测的，这也极大地降低了棉条粗细检测数据的准确性；

（3）该装置工作时，弹簧对检测杠杆作用，需要检测杠杆下端头绕转动轴摆动。弹簧是一个储能元件，检测杠杆下端头绕转动轴摆动，会产生摩擦阻尼。当棉条的粗细即密度发生变化时，弹簧刚度以及弹簧自身的惯性力、摩擦阻尼，使得位移传感器不能及时快速地反应棉条密度的变化，有严重的滞后效应，在时域上，表现出一定的过渡过程。目前，并条机出条速度达到600～1200米/分，对一些棉条短片段（譬如，0.25米）重量不匀检测，该装置不能及时响应，应用范围受限；

（4）该装置的检测杠杆下端头绕转动轴上、下摆动，是非正常的外部激振力，弹簧易产生强迫简谐振动，该振动是位移传感器的背景噪声，严重干扰位移传感器的检测，极易产生棉条粗、细节，影响布面质量和成纱条干，造成机械波；

（5）该装置的检测杠杆下端头绕转动轴上、下摆动，检测杠杆与转动轴之间会产生摩擦阻尼，这种阻尼是非线性的，阻尼力矩的大小与弹簧的形变、棉条的移动速度关联，而且，这种摆动结构，极大地削弱了整个装置的刚体刚度，在频域上，不排除出条速度在700米/分左右，棉条粗细检测数据还可以置信，出条速度在900米/分以上时，棉条粗细检测数据偏差就超过允许范围；

（6）该装置使用位移传感器，对检测杠杆、弹簧的加工精度和材料热膨胀性能的要求非常高，另外，弹簧的反作用力关联着多个变量，生产出来的弹簧属性离散型大，对应的棉条密度检测装置对棉条的粗细发生变化的输出量偏差很大，因此检测重复性差，检测精度离散性大，标定困难，而且，该装置无法检测到棉条细微的密度变化，检测精度较差；

（7）该装置工作时，棉絮杂物吸附在弹簧上，不易处理，干扰检测弹簧的正常工作，日常维护工作量大，并且零件较多，结构复杂，工序繁杂，不易换装；

（8）该装置的位移可伸缩探测端与检测杠杆凸起相抵，当棉条粗细变化时，检测杠杆凸起外轮廓曲线没有对位移传感器位移可伸缩探测端施加位移方向的正压力，叠加了不利于其工作的分力，使得位移传感器位移探测端会出现伸缩阻尼，影响装置检测精度，并且不能保障位移传感器长期可靠的运行。

综上所述，现有技术的须条密度检测装置及对应的检测方法，由于上述缺点对密度的检测精度、重复性、稳定性等影响都很大，因此难以准确监测条干CV％和重量不匀率，直接影响棉条匀整效果，影响成纱质量。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置，该装置能准确检测须条密度，且在检测机理上能避免检测结果多参数关联，在检测件上避免采用离散型大、重复性低的部件，结构合理、简单，重复性好，可靠性高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用这样一种前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置，所述前纺设备或须条检测设备包括导棉器，该须条密度检测装置包括检测件和力传感器，所述检测件包括检测杆或检测板，所述检测件的一端为检测端，检测件的检测端置于导棉器内，在前纺设备或须条检测设备上设置销轴，检测件的另一端或检测件本体安装在所述销轴上，所述力传感器与检测件相抵或相连接，所述力传感器安装在前纺设备或须条检测设备上。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述销轴作为检测件的支点，支点到检测端的距离大于支点到力传感器与检测件相抵处或相连接处的距离。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述力传感器的受力轴线与以销轴中心线为圆心、以力传感器与检测件相抵处或相连接处圆弧线的切线相重合。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述检测件的检测端设有弧面。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述弧面为圆弧面或者渐开线弧面。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述销轴固定安装在前纺设备或须条检测设备上，检测件的另一端或检测件本体转动地安装在所述销轴上。

作为本实用新型的一种优选实施方式，该须条密度检测装置还包括位移机构，所述位移机构包括导轨和直线运动机构，所述导轨安装在前纺设备或须条检测设备上，所述力传感器由所述直线运动机构驱动沿导轨前进或后退。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述直线运动机构包括电机和丝杆螺母副，所述力传感器与丝杆螺母副的螺母连接，所述螺母与导轨滑动连接。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型采用力传感器与检测件相抵或相连接的结构，这样在检测时，检测件的检测端在导棉器内承受须条压力且检测件不运动，使导棉器内须条检测通道的体积保持不变，因而在须条检测通道体积不变的情况下，本实用新型能确保准确检测须条密度。

本实用新型设置销轴，销轴作为检测件的支点，支点到检测端的距离大于支点到力传感器与检测件相抵处或相连接处的距离，因此，本实用新型通过支点，能放大须条对力传感器的作用力，使得须条细微的密度变化，力传感器也能感知并检测到，因而大幅提高了须条密度的检测精度。

本实用新型采用力传感器的受力轴线与以销轴中心线为圆心、以力传感器与检测件相抵处或相连接处圆弧线的切线相重合的结构后，这样能保证须条通过检测件对力传感器传递的作用力为正压力，从而进一步提高了须条密度的检测精度，使得检测结果更为精准，同时保障了力传感器能长期可靠的运行。

本实用新型通过调整检测件的检测端在导棉器内所处的位置，即可实现对不同粗细的须条密度进行检测。本实用新型工作时，无需繁琐地依据须条品种、粗细更换导棉器，只需通过位移机构电控或手动调节力传感器与检测件相抵或相连接的位置，从而改变检测件的检测端在导棉器内所处的位置，并标定、存储各位置相适用须条粗细的规格，使前纺设备或须条检测设备能更方便地、更快捷地更换不同的须条品种，扩大须条检测范围，实现智能制造，提高生产效率。

本实用新型摒弃了现有技术采用弹簧作为检测件，因此在检测机理上避免了检测结果的多参数关联，在检测件上避免了离散型大、重复性低的部件，本实用新型对须条密度检测的重复性好，可靠性高，须条密度与电信号输出线性度好，信噪比佳，提高了棉条匀整效果，减小了重量不匀率。

本实用新型的须条密度检测装置是一个极小惯量检测装置，快速响应性好，能快速且高效检测出须条短片段的重量不匀，为后道工序减少断头、减少染色色差及织物表面的成色打下良好的基础。

本实用新型结构合理、简单，安装便利，操作简便，维护方便，配套性好，易于换装，本实用新型大幅提高了须条检测的准确性及可靠性，并且对检测装置的加工和装配精度均无特殊要求。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

图1为本实用新型前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置的一种结构示意图。

图2为本实用新型前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置的主视示意图。

图3为本实用新型前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置的一种结构简图。

图4为本实用新型中检测件的一种结构示意图。

图5为本实用新型中检测件的另一种结构示意图。

具体实施方式

参见图1至图5，一种前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置，前纺设备或须条检测设备包括导棉器3以及机架9，该须条密度检测装置包括检测件1和力传感器2，所述力传感器2可采用压力传感器，优选采用应变片力传感器，所述检测件1包括检测杆或检测板，例如图4所示为检测板，图5所示为检测杆，所述检测件1的一端为检测端1－1，检测件1的检测端1－1置于导棉器3内，如图所示，检测端1－1优选置于导棉器3的须条通道3a内，在前纺设备或须条检测设备上设置销轴4，检测件1的另一端1－2或检测件1本体安装在所述销轴4上，所述力传感器2与检测件1相抵或相连接，所述相连接可以是通过螺栓可拆卸连接，也可以是焊接等固定连接，所述力传感器2安装在前纺设备或须条检测设备上，如安装在机架9上。

作为本实用新型的一种优选实施方式，如图2、3所示，所述销轴4作为检测件1的支点0，支点0到检测端1－1的距离L1大于支点0到力传感器2与检测件1相抵处或相连接处的距离L2，这样能放大须条密度变化对力传感器2的作用力，须条8细微的密度变化，力传感器2也能感知并检测到，从而大幅提高了须条密度的检测精度。

作为本实用新型的一种优选实施方式，如图2、3所示，所述力传感器2的受力轴线与以销轴4中心线也即支点0为圆心、以力传感器2与检测件1相抵处或相连接处圆弧线10的切线11相重合，这样能保证须条8通过检测件1对力传感器2传递的作用力为正压力。

作为本实用新型的一种优选实施方式，如图1～5所示，所述检测件1的检测端1－1设有弧面1a。所述弧面1a优选为圆弧面或者渐开线弧面。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述销轴4固定安装在前纺设备或须条检测设备的机架9上，检测件1的另一端1－2或检测件1本体通过轴承或轴套转动地安装在所述销轴4上。在本实用新型中，所述销轴4也可通过轴承转动地安装在前纺设备或须条检测设备的机架9上，检测件1的另一端1－2或检测件1本体固定安装在所述销轴4上或者通过轴承或轴套转动地安装在销轴4上，本实用新型当移除力传感器2后，检测件1可绕销轴4或支点0转动。

作为本实用新型的一种优选实施方式，如图1、2、3所示，该须条密度检测装置还包括位移机构，所述位移机构包括导轨5和直线运动机构，所述导轨5固定安装在前纺设备或须条检测设备的机架9上，所述力传感器2由所述直线运动机构驱动沿导轨5前进或后退。

作为本实用新型的一种优选实施方式，如图1、2、3所示，所述直线运动机构包括电机6和丝杆螺母副，所述力传感器2与丝杆螺母副的螺母7连接，所述螺母7与导轨5滑动连接。在本实用新型中，所述直线运动机构也可以不采用电机6，而仅采用丝杆螺母副，通过手拧丝杆从而使螺母7沿导轨5前进或后退。在本实用新型中，只需通过位移机构电控或手动调节力传感器2与检测件1相抵或相连接的位置，从而改变检测件1的检测端1－1在导棉器3内优选须条通道3a内所处的位置，即可实现对不同粗细的须条密度进行检测。在本实用新型中，所述直线运动机构也可采用电动推杆或气缸等，图中未示。

本实用新型工作时，导棉器3内运动的须条8作用于检测件1的检测端1－1，并通过检测件1对力传感器2传递须条8的作用力，通过销轴4即支点0，放大须条密度变化对力传感器2的作用力，力传感器2由所述作用力获得须条密度变化的信号，对须条8密度进行检测；在须条8通过检测件1对力传感器2传递作用力的过程中，所述检测件1的检测端1－1在导棉器3内承受须条8压力且检测件1不运动。在本实用新型中，力传感器2获得须条密度变化的信号后，采用常规手段对须条8密度进行检测，例如可通过自带的微处理器对信号进行处理，获得密度检测结果，也可以将信号输入电控制器例如DDC数字控制器或工控机或单片机进行处理，获得密度检测结果。

经过测试，本实用新型能准确检测须条密度，而且对须条细微的密度变化也能准确检测，结构合理、简单，重复性好，可靠性高，取得了良好的效果。

Claims (8)

1.一种前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置，所述前纺设备或须条检测设备包括导棉器（3），其特征在于：该须条密度检测装置包括检测件（1）和力传感器（2），所述检测件（1）包括检测杆或检测板，所述检测件（1）的一端为检测端（1－1），检测件（1）的检测端（1－1）置于导棉器（3）内，在前纺设备或须条检测设备上设置销轴（4），检测件（1）的另一端（1－2）或检测件（1）本体安装在所述销轴（4）上，所述力传感器（2）与检测件（1）相抵或相连接，所述力传感器（2）安装在前纺设备或须条检测设备上。

2.根据权利要求1所述的前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置，其特征在于：所述销轴（4）作为检测件（1）的支点，支点到检测端（1－1）的距离大于支点到力传感器（2）与检测件（1）相抵处或相连接处的距离。

3.根据权利要求1所述的前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置，其特征在于：所述力传感器（2）的受力轴线与以销轴（4）中心线为圆心、以力传感器（2）与检测件（1）相抵处或相连接处圆弧线的切线相重合。

4.根据权利要求1所述的前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置，其特征在于：所述检测件（1）的检测端（1－1）设有弧面（1a）。

5.根据权利要求4所述的前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置，其特征在于：所述弧面（1a）为圆弧面或者渐开线弧面。

6.根据权利要求1所述的前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置，其特征在于：所述销轴（4）固定安装在前纺设备或须条检测设备上，检测件（1）的另一端（1－2）或检测件（1）本体转动地安装在所述销轴（4）上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置，其特征在于：该须条密度检测装置还包括位移机构，所述位移机构包括导轨（5）和直线运动机构，所述导轨（5）安装在前纺设备或须条检测设备上，所述力传感器（2）由所述直线运动机构驱动沿导轨（5）前进或后退。

8.根据权利要求7所述的前纺设备或须条检测设备的须条密度检测装置，其特征在于：所述直线运动机构包括电机（6）和丝杆螺母副，所述力传感器（2）与丝杆螺母副的螺母（7）连接，所述螺母（7）与导轨（5）滑动连接。

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