一种基于漫反射传感器的工业缝纫机底线异常报警装置的制作方法

本实用新型涉及工业缝纫机底线异常检测领域，特别是涉及一种基于漫反射传感器的工业缝纫机底线异常报警的装置和方法。

背景技术：

目前，工业缝纫机是用一根或者多根缝纫线，在面料上形成一种或者多种线迹，使一层或者多层缝料交织或者缝合起来的机器。目前工业缝纫机广泛用于服装、鞋帽、表带等装饰用品的缝制，现在工业缝纫机基本上实现了智能化，用电脑打版其缝制的图样，并控制其缝纫的轨迹，其缝制的线迹整齐、美观，并且快速，操作简便。

当缝纫机在缝制面料时，缝纫机的旋梭（包括梭壳和梭芯）和机针之间相互配合以将底线和面线相互交织连锁缝纫在面料上，从而形成面料上的线迹。面线穿设在机针的针眼里，机针在缝纫过程中做上升、下降缝纫动作；旋梭由梭芯和梭壳组成，梭芯被收容在梭壳内，底线缠绕在梭芯上；面线一般在缝纫机的外部，并且面线一般较长，缝纫过程中可以非常直观的去判断面线是否用完以及是否断线，以停止缝纫来处理面线；装有底线的旋梭一般安装在缝纫机的底板处，不在缝纫人员的视野范围内，以至于很难去判断底线是否用完或者底线是否断线 。一旦断线或者底线用完，由于缝纫机缝纫速度很快，去处理时，面料上会出现没有底线缝纫而被机针扎出没有线迹的空洞，从而影响了缝纫的效果，降低的工业缝纫机高效率的实用性。

中国实用新型专利CN204237983U公开基于光纤传感器的工业缝纫机用底线检测控制系统及方法，所述包括梭壳和梭芯，所述梭芯包括绕线柱和设在绕线柱两端的凸缘，所述绕线柱的外周围上固定有一反光纸、且绕线柱上缠绕有底线，所述梭架上固定有一光纤传感器，梭壳上设有相互连通的光纤发射入口和缺口。电控模块根据传感器传所检测到的反射光的光信号来判断梭壳中是否漏装梭芯、以及梭芯上的底线量是否足够。但是，此设备要专门的生产与之相适应的梭壳和梭芯，不能很方便的应用上传统的工业缝纫机上；在此调制电路中，不能根据实际环境来动态的调整基准参数，不能很好的适用于环境的变化。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种既能检测底线是否用完，也能检测底线在缝纫状态是否断线，也提供了一种实时更换梭芯的一种基于漫反射传感器的工业缝纫机底线异常报警装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述工业缝纫机包括底板1、调理电路模块2、电机11、电机控制系统10、旋梭和电控气压缸3；所述旋梭包括梭壳6和梭芯7，梭芯7与梭壳6嵌合连接在一起，梭芯7上设置有底线绕线柱74和绕线柱两端的凸缘71；梭壳6一侧开有一通光口；传感器的调理电路模块2连接到控制电机运动的电机控制系统10，底板1下安装有调理电路模块2和电控气压缸3，电控气压缸3一端连接有漫反射传感器探头5，漫反射传感器的调理电路模块2和电控气压缸3都由电机控制系统10供电，调理电路模块2产生红外光给漫反射传感器探头5的发射端，从接收端获取模拟信号并且处理为数字信号输出给电机控制系统10。

本实用新型的电控气压缸3开有固定漫反射传感器探头5的固定槽4，用来固定探头5，并让探头随推杆移动，可使探头正对梭壳上的通光孔；本实用新型的气压缸是电控的，与电机控制系统相连接，通过电机控制系统来控制推杆的移动，进而移动漫反射传感器的探头发射端和接收端，来处理底线异常的情况。

本实用新型的漫反射传感器探头5带有发射端和接收端，所述调理电路模块2可以随环境变化而动态的调整黑白阈值和处理信号。

本实用新型面向梭壳一端的凸缘71做成平凹相间的扇形表面，并且在凹面区域73上设置为黑色，漫反射传感器5通过感应梭芯表面平凹相间隔距离变化，更加精准的识别发射信号。

本实用新型的梭芯7上凸缘71表面分布有平凹相间的黑白两色表面，凹面为黑色凹面区域73占整个表面的1/3，凸缘71上的平表面为白色区域72占整个表面的2/3，或梭芯凸缘71表面分成六份，其中凹面占两份，并且对称均匀分布。

本实用新型的调理电路模块2可以根据漫反射传感器探头5对准黑色表面发送回来的信号来根据实际环境动态设定区分黑色与白色的阈值，可以采样到接收器返回来的信号，并且将模拟信号进行调制解调、滤波、放大和数字化处理，将数字信号给电机控制系统，调理电路模块可以根据实际情况的变化来进行动态的设置黑白阈值，由此可以根据工业缝纫机的实际安装情况来调整探头与梭芯表面的距离，该调理电路处理模块安装在缝纫机的底板。

本实用新型的有益效果是：该工业缝纫机底线异常报警装置中，电机控制系统根据漫反射传感器检测到梭芯凸缘表面的黑白色来判断底线是否断线以及梭芯上的底线是否用完，当底线断线或者底线用完的时候，电机控制系统就会让缝纫机快速停止工作，然后电机控制系统再给气压缸一个电信号，将传感器探头移开，让工人更换梭芯或处理底线断线。从而保证不会因为底线断线或者没有底线而引起面料上有机针扎出的空洞，提高缝纫效率和质量。另外，该漫反射传感器的调理电路模块，可以随时根据实际情况来调整接收器判别黑白颜色的阈值，因此该装置检测性能高，实时性强，从而提高了整个装置的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的梭芯结构示意图；

图3为当梭芯黑色表面出于梭壳通光口时的结构示意图；

图4为当梭芯白色表面出于梭壳通光口时的结构示意图；

图5为本实用新型的漫反射传感器底线异常报警装置原理图；

图6为本实用新型的调理电路模块的原理图。

图中：1-底板、2-调理电路模块、3-电控气压缸、4-固定槽、5-漫反射传感器探头发射端和接收端）、6-梭壳、7-梭芯、8-缝纫机机头、9-机针、10-电机控制系统、11-电机、71-凸缘、72-白色区域、73-黑色凹面区域、74-底线绕线柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1，本实用新型提供一种基于漫反射传感器的工业缝纫机底线异常报警装置，所述工业缝纫机包括电机11、电机控制系统10、底板1、安装在底板1下面的旋梭和移动传感器探头5发射端和接收端）的气压缸；所述旋梭包括梭壳6和安装在梭壳6内的梭芯7，所述梭芯7包括绕线柱74和设在绕线柱两端的凸缘71，其中面向梭壳一端的凸缘71做成平凹相间的扇形表面，并且在凹面73刷上黑油漆；所述梭壳6要开有一通光口，其大小要略大于凹面73面积；所述漫反射传感器带有发射端和接收端的探头5，以及可以随环境变化可以动态的调整黑白阈值和处理信号的调理电路模块2；所述传感器的调理电路模块连接到控制电机11运动的电机控制系统10，参阅图1至图6。

实施例2，本实用新型的控制系统中，漫反射传感器的调理电路模块2和电控气压缸3都由电机控制系统10供电，调理电路模块2产生红外光给探头5的发射端，从接收端获取模拟信号并且处理为数字信号输出给电机控制系统10，电机控制系统10根据数字信号来判断底线是否用完或者底线是否断线来控制电机是否停止运转，以及发送信号给电控气压缸3来移动漫反射传感器探头5，便于更换梭芯7。上述漫反射传感器5主要是通过梭壳6的通光孔来识别梭芯7上的黑白颜色标记的信号，来检测出黑白信号随着梭芯7的运动而间隔出现，当出现断线或者底线用完的时候，梭芯7就不运动，那么漫反射传感器5就一直识别到黑色或者白色。上述梭芯凸缘表面做成凹面73并且在凹面73涂上黑油漆能够更利于漫反射传感器5能够在梭芯转速很高的情况下识别出黑白两色，参阅图1至图6，其余同实施例1。

实施例3，本实用新型的电控气压缸上有固定槽4来固定漫反射传感器的探头5发射端和接收端），如此探头5可以随着气压缸3来移动，不仅可以根据缝纫机的实际结构情况来调整探头5和旋梭之间的距离，还为在底板1下狭小的空间内更换底线以及处理底线断线提供了可能可以通过气压缸3将传感器探头5移动到远处，留有足够的空间来进行人工处理操作），参阅图1至6，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例4，本实用新型的梭芯凸缘表面71做成平凹的扇形相间隔，并在凹面73涂上黑色油漆，并且梭芯凸缘表面71分成六份，其中凹面占两份 ，对称均匀分布 ，漫反射传感器5通过感应梭芯表面平凹相间隔距离变化，更加精准的识别发射信号。缝纫机在缝纫时的速度很高，导致梭芯的转速也很高，特别是底线快用完的时候，梭芯7将旋转的更快，所以采用凹面73涂上黑油漆，以此有利于传感器很准确的接收到漫反射的反射光来识别出黑色信号；由于转速快，如果黑白之间分布不合理，将导致传感器识别不出来黑色和白色，本装置采用凸缘71表面分成六份，其中凹面73占两份 ，并且对称均匀分布 ，黑色占有量适中并且每圈都两个黑色信号，可以保证传感器采集到的信号不失真，准别、高效、快速的识别出黑白信号，参阅图1至6，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例5，本实用新型的调理电路模块2，内设有比较模块。该比较模块能够根据实际环境来调整、确定黑白颜色的阈值，保证在不同工作环境下识别的黑白色的准确性。并且将采集到的模拟信号进行调制、比较、数字化处理，将数字化的黑白信号发送给电机控制系统10，电机控制系统10再根据所接收到的信号进行下一步的控制，参阅图1至6，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例6，本实用新型提供了一种基于漫反射传感器的工业缝纫机底线异常报警装置，所述工业缝纫机底线异常报警的方法包括如下步骤：

1）根据不同缝纫机底板1下面的结构，确定漫反射传感器探头5发射端和接收端）和旋梭梭壳6和梭芯7）之间的距离，然后让传感器通电，将探头5对着梭壳6的通光孔，调整梭芯7让其黑色的凹面73正对通光孔，由此来根据实际环境来设置黑白的阈值，所述阈值是漫反射传感器通过接收端接收的反射光的强弱来判断黑白两色的一个参数；

2）通过漫反射传感器探头5的发射端发射红外光到梭壳的通光孔，照射到梭芯的黑色凹面73或者白色表面72，传感器同时也接收梭芯凸缘71表面漫反射回来的信号，并向调理电路模块2发送检测到的模拟信号；

3）调理电路模块2将接收到的模拟信号与之前所设定的阈值相比较，输出表示识别到的黑白数字信号给电机控制系统10，电机控制系统10根据发送的数字信号来控制缝纫机是否继续工作，然后再发送信号给气压缸3，让其移动漫反射传感器探头5，留出空间便于更换底线或者处理底线断线的情况；

当调理电路模块2给电机控制系统10发送的是黑白交替信号的时候，表示梭芯7在运动，底线状态正常，则电机控制系统10继续给电机驱动器发送正常脉冲，让电机11继续正常运转；

当调理电路模块2给电机控制体统10发送的是黑信号或者白信号的时候，表示梭芯7停止运转，底线断线或者底线用完，则电机控制系统10停止给电机11发送运转脉冲并发送快速停止运转信号，让电机11立即停止运动，同时给发送信号给气压缸3，让其移动漫反射传感器探头5，留出空间便于更换底线或者处理底线断线的情况，参阅图1至6，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

综上所述，本实用新型的一种基于漫反射传感器的工业缝纫机底线异常报警装置，动态的适用各种工作环境，能够实时的检测出底线断线、用完等异常情况，有效的防止了因底线异常而导致的漏缝、操作返工，并且可靠地保证了缝纫的线迹整齐度和美观度，提高了缝纫机的易操作性和高效率、高质量。所以本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。

本实用新型的有益效果是：该工业缝纫机底线异常报警装置中，电机控制系统根据漫反射传感器检测到梭芯凸缘表面的黑白色来判断底线是否断线以及梭芯上的底线是否用完，当底线断线或者底线用完的时候，电机控制系统就会让缝纫机快速停止工作，然后电机控制系统再给气压缸一个电信号，将传感器探头移开，让工人更换梭芯或处理底线断线。从而保证不会因为底线断线或者没有底线而引起面料上有机针扎出的空洞，提高缝纫效率和质量。另外，该漫反射传感器的调理电路模块，可以随时根据实际情况来调整接收器判别黑白颜色的阈值，因此该装置检测性能高，实时性强，从而提高了整个装置的可靠性。