玻璃纤维线密度智能检测方法与流程

本发明属于玻璃纤维生产领域，涉及一种玻璃纤维检测方法，具体涉及一种用于玻璃纤维线密度智能检测方法，能够自动对流水线上玻璃纤维的线密度进行智能检测，并将线密度不合格的次品移除。

背景技术：

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造而成，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料、电绝缘材料以及绝热保温材料，还可应用于电路基板等，其应用涉及国民经济的各个领域。

线密度是描述纱线粗细程度的常用指标，线密度—长度质量(g/km)。用纤维或纱线质量除以它的长度就可以得到线密度。纤维的线密度是指纤维的粗细程度。线密度是纤维很重要的物理特性和几何特征之一，它不仅影响纺织加工和产品质量，而且还与织物的服用性能密切相关。同样，线密度也是决定玻璃纤维质量的最重要的指标之一。线密度的法定单位为特克斯(tex)，特克斯的千分之一，十分之一和一千倍，分别称为毫特(mtex)、分特(dtex)、和千特(ktex)，线密度越大表示纤维或纱线越粗。纱线的线密度影响到纺织品的物理机械性能、手感、风格等，它也是进行织物设计的重要依据之一。

玻璃纤维成品大多卷成中圆筒状的玻璃纤维卷，其内孔里有一个自由线头。在玻璃纤维包装出厂之前，需要对每一卷玻璃纤维的线密度进行检测，线密度合格的继续包装出厂，不合格的作为次品回收处理。不同型号的玻璃纤维其线密度不一样，目前较常用的玻璃纤维的线密度检测方法是针对每一卷玻璃纤维卷人工截取1米长的样品，放到电子天平上称重，根据其重量是否在该品种的合格范围之内来判断是否为次品，这种方法过分依赖人工判断，当工人疲劳作业时可能产生误判，给公司带来损失。因此，研发一种用于玻璃纤维线密度检测的智能检测方法，检测精准，高效低耗，全程替代人力，具有良好的应用和经济价值。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种用于玻璃纤维线密度检测的智能检测方法，能够自动对流水线上玻璃纤维的线密度进行智能检测，并将线密度不合格的次品移除。

本发明涉及的玻璃纤维线密度智能检测方法包括以下步骤：

步骤1、输入参数：根据待检的玻璃纤维品种和物理性质，向智能控制器输入1米长样品的重量合格范围以及玻璃纤维紧绷所需拉力；

步骤2、设备初始化：智能控制装置控制固定夹、伸缩线头夹张开，吸罩升降器、上刀组驱动装置、下刀组驱动装置收缩到最短行程，电子天平归零；启动传送带；

步骤3、产品到位：当测距传感器感应到其前方有玻璃纤维卷时，向智能控制器发送电信号；智能控制器收到信号后，向传送带发出停止传送的电信号；传送带停止，使待测产品的位置固定；

步骤4、获取样品：智能控制器控制伸缩线头夹的伸缩杆伸长，使伸缩线头夹的内夹和外夹伸进玻璃纤维卷的内孔之中；伸缩线头夹的外夹支架顺时针旋转90度，使玻璃纤维卷内孔中的自由线头被夹住；伸缩杆缩短，使伸缩线头夹将线头拉出到第二刀片；固定夹夹紧，使玻璃纤维抻成紧绷的状态；当伸缩线头夹后端的拉力传感器感受到玻璃纤维已经紧绷时，向智能控制器发送电信号；智能控制器控制上刀组驱动装置、下刀组驱动装置伸长，使上刀组、下刀组形成剪切作用，截取获得一段长度为1米的玻璃纤维样品；

步骤5、称重：智能控制器控制上刀组驱动装置、下刀组驱动装置收缩回原位，使上刀组、下刀组分开，玻璃纤维样品落在电子天平的载物盘上；电子天平对玻璃纤维样品进行称重后，将重量以电信号的形式发送给智能控制器控制；

步骤6、分拣次品：当智能控制装置判断玻璃纤维样品的重量不在预设合格范围之内时，控制次品分拣器插入玻璃纤维卷的内孔，将不合格的玻璃纤维卷抬起并移除出传送带；当玻璃纤维样品的重量在预设合格范围之内时，次品分拣器不做动作；

步骤7、回收样品：吸罩升降器伸长，使吸罩下降到电子天平的载物盘上方0.5厘米处；开动气泵，样品经吸罩、吸管，最终被吸进入储存舱；

步骤8、设备归位：智能控制装置控制固定夹张开，伸缩线头夹的外夹逆时针旋转90度，吸罩升降器收缩回原位；

步骤9、持续监测：智能控制装置控制传送带启动，重复步骤3到步骤8。

本用于玻璃纤维线密度检测的智能检测方法可以使用如下装置来完成：一种用于玻璃纤维线密度检测的智能检测装置，包括传送带、测距传感器、伸缩线头夹、固定夹、电子天平、上刀组、下刀组、上刀组驱动装置、下刀组驱动装置、样品回收器、次品分捡器、智能控制器和拉力传感器；所述智能控制器分别与传送带、测距传感器、伸缩线头夹、固定夹、电子天平、上刀组驱动装置、下刀组驱动装置、样品回收器、次品分捡器和拉力传感器电信息连接，所述传送带表面制有定位凸起，定位凸起用于防止玻璃纤维卷滚动，定位凸起的高度低于玻璃纤维卷直径；定位凸起的高度为玻璃纤维卷直径的十分之一到三分之一，定位凸起的形状可以是板形、半圆柱形或三棱椎形；测距传感器位于传送带侧上方，测距传感器高于定位凸起的高度且低于玻璃纤维卷的高度，测距传感器用于感应前方是否有物体，并向智能控制器发送电信号；伸缩线头夹用于将玻璃纤维卷内孔的线头夹住并拉出来，伸缩线头夹后端设有拉力传感器，拉力传感器用于测量伸缩线头夹的拉力并以电信号的形式传递到智能控制器；伸缩线头夹包括伸缩杆、内夹、外夹、内夹支架和外夹支架，内夹安装在内夹支架上，外夹安装在外夹支架上；外夹支架是圆环形，圆环的外圆直径是玻璃纤维卷内孔直径的0.9倍，圆环内圆比外圆直径小0.5～2厘米；内夹支架套装在外夹支架的内圆里，内夹支架是圆盘形，内夹支架固定在伸缩杆上，外夹支架可旋转并与旋转驱动马达连接；内夹与外夹的表面均有锯齿形花纹，且二者的花纹相互配合；固定夹根据智能控制器控制实现开合，固定夹夹口张开时，伸缩线头夹可以从固定夹的夹口穿过；上刀组是两个平行且相距1米的刀片，刀刃垂直向下，上刀组的两个刀片为单侧开刃，开刃面为两个刀片相对的内侧面；上刀组安装在上刀组驱动装置上，上刀组驱动装置能够驱动上刀组上下运动；下刀组是两个平行且相距1米的刀片，刀刃垂直向上，下刀组的两个刀片为单侧开刃，开刃面为两个刀片相背的外侧面，下刀组与上刀组的上下位置对应配合；下刀组安装在下刀组驱动装置上，下刀组驱动装置能够驱动下刀组上下运动；电子天平位于下刀组的两个刀片中间，电子天平的载物盘为直径1米的圆台；当下刀组与上刀组接触时，下刀组的刀刃与伸缩线头夹的高度平齐，当下刀组驱动装置驱动下刀组运动到最低点时，下刀组的刀刃低于电子天平的载物盘；样品回收器用于将电子天平上的玻璃纤维样品取走或清除；样品回收器包括吸罩、吸罩升降器、吸管、气泵和储存仓，吸罩大小与电子天平的载物盘相同，吸罩位于电子天平上方，可以使吸罩上下运动，当吸罩升降器驱动吸罩运动到最高点时，吸罩下缘高于伸缩线头夹，当吸罩升降器驱动吸罩运动到最低点时，吸罩下缘的高度比载物盘的高度高0.5～5厘米；次品分捡器能够将传送带上的玻璃纤维卷移除，优选的，次品分捡器是一根直径小于玻璃纤维卷内孔直径的0.8倍的长杆，可以沿玻璃纤维卷轴向伸缩移动，且可以沿上下方向移动。

智能控制器用于智能控制器用于控制传送带、测距传感器、伸缩线头夹、固定夹、电子天平、上刀组驱动装置、下刀组驱动装置、样品回收器和次品分捡器，具体控制内容是：控制传送带启动和停止，控制固定夹张开和夹紧，控制伸缩线头夹的伸缩杆、吸罩升降器、上刀组驱动装置、下刀组驱动装置收缩和伸长，控制电子天平归零；控制伸缩线头夹的外夹支架旋转；控制次品分拣器插入玻璃纤维卷的内孔，将不合格的玻璃纤维卷抬起并移除出传送带；控制气泵启动和关闭。

本发明同现有技术相比：能够自动对流水线上玻璃纤维的线密度进行智能检测，并将线密度不合格的次品移除；减少了人工劳动力参与，防止人为失误导致的次品进入下一道产品线；及时对样品进行清理，保证了车间工作环境整洁，有利于设备健康顺利运行。

附图说明

图1为本发明实施例1涉及的智能检测方法的流程示意图。

图2为本发明实施例1涉及的智能检测装置部分组件的主视结构示意图。

图3为本发明实施例1涉及的智能检测装置部分组件的右视结构示意图。

图4为本发明实施例1涉及的智能检测装置部分组件的俯视结构示意图。

图5为本发明实施例1涉及的伸缩线头夹放开时的结构原理示意图。

图6为本发明实施例1涉及的伸缩线头夹夹紧时的结构原理示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步描述。

实施例1：

如图1所示，一种玻璃纤维线密度智能检测方法，包括以下步骤：

步骤1、输入参数：根据待检的玻璃纤维品种和物理性质，向智能控制器12输入1米长样品的重量合格范围以及玻璃纤维紧绷所需拉力；

步骤2、设备初始化：智能控制器12控制固定夹10、伸缩线头夹3张开，吸罩升降器52、上刀组驱动装置8、下刀组驱动装置9收缩到最短行程，电子天平4归零；启动传送带1；

步骤3、产品到位：当测距传感器2感应到其前方有玻璃纤维卷13时，向智能控制器12发送电信号；智能控制器12收到信号后，向传送带1发出停止传送的电信号；传送带1停止，使待测产品的位置固定；

步骤4、获取样品：智能控制器12控制伸缩线头夹3的伸缩杆31伸长，使伸缩线头夹3的内夹32和外夹33伸进玻璃纤维卷13的内孔之中；伸缩线头夹3的外夹支架35顺时针旋转90度，使玻璃纤维卷13内孔中的自由线头被夹住；伸缩杆31缩短，使伸缩线头夹3将线头拉出到第二刀片62；固定夹10夹紧，使玻璃纤维抻成紧绷的状态；当伸缩线头夹3后端的拉力传感器14感受到玻璃纤维已经紧绷时，向智能控制器12发送电信号；智能控制器12控制上刀组驱动装置8、下刀组驱动装置9伸长，使上刀组6、下刀组7形成剪切作用，截取获得一段长度为1米的玻璃纤维样品；

步骤5、称重：智能控制器12控制上刀组驱动装置8、下刀组驱动装置9收缩回原位，使上刀组6、下刀组7分开，玻璃纤维样品落在电子天平4的载物盘41上；电子天平4对玻璃纤维样品进行称重后，将重量以电信号的形式发送给智能控制器12控制；

步骤6、分拣次品：当智能控制器12判断玻璃纤维样品的重量不在预设合格范围之内时，控制次品分拣器11插入玻璃纤维卷13的内孔，将不合格的玻璃纤维卷13抬起并移除出传送带1；当玻璃纤维样品的重量在预设合格范围之内时，次品分拣器11不做动作；

步骤7、回收样品：吸罩升降器52伸长，使吸罩51下降到电子天平4的载物盘41上方0.5厘米处；启动气泵54，样品经吸罩51、吸管53，最终被吸进入储存舱55；

步骤8、设备归位：智能控制器12控制固定夹10张开，伸缩线头夹3的外夹33逆时针旋转90度，吸罩升降器52收缩回原位；关闭气泵54；

步骤9、持续监测：智能控制器12控制传送带启动，重复步骤3到步骤8。

图2、图3、图4所示，本方法所使用的玻璃纤维线密度智能检测装置，包括传送带1、测距传感器2、伸缩线头夹3、电子天平4、样品回收器5、上刀组6、下刀组7、上刀组驱动装置8、下刀组驱动装置9、固定夹10、次品分捡器11、智能控制器12和拉力传感器14。

智能控制器12分别与传送带1、测距传感器2、伸缩线头夹3、电子天平4、样品回收器5、上刀组驱动装置8、下刀组驱动装置9、固定夹10、次品分捡器11和拉力传感器14电信息连接，所述传送带1表面制有定位凸起101，所述定位凸起101为半圆柱状，定位凸起101的高度为玻璃纤维卷13直径的四分之一，定位凸起101用于防止玻璃纤维卷13滚动；测距传感器2位于传送带1的侧上方，测距传感器2高于定位凸起101的高度且低于玻璃纤维卷13的高度，测距传感器2用于感应前方是否有玻璃纤维卷13，并向智能控制器12发送电信号。

伸缩线头夹3用于将玻璃纤维卷13内孔的线头夹住并拉出来，伸缩线头夹3后端设有拉力传感器14，拉力传感器14用于测量伸缩线头夹3的拉力并以电信号的形式传递到智能控制器12；伸缩线头夹3包括伸缩杆31、内夹32、外夹33、内夹支架34和外夹支架35；内夹32安装在内夹支架34上，外夹33安装在外夹支架35上；外夹支架35是圆环形，圆环形外夹支架35的外圆的直径是玻璃纤维卷13的内孔的直径的0.9倍，圆环形外夹支架35的内圆的直径比外圆直径小0.5～2厘米；内夹支架34套装在外夹支架35的内圆里，两者旋转连接，内夹支架34是圆盘形，内夹支架34固定在伸缩杆31上，外夹支架35与旋转驱动马达连接实现相对内夹支架34旋转运动；内夹32与外夹33的表面设有锯齿，且二者的花纹相互配合，伸缩杆31与内夹支架34连接；固定夹10根据智能控制器12控制实现开合，当固定夹10夹口张开时，伸缩线头夹3从固定夹10的夹口穿过，当固定夹10夹口闭合时，用于夹紧拉出的玻璃纤维样品。

上刀组6包括第一刀片61和第二刀片62，第一刀片61与第二刀片62相距1米，第一刀片61和第二刀片62与传送带1平行，第一刀片61与第二刀片62的刀刃垂直向下且均单侧开刃，第一刀片61的开刃面为远离传送带1的一面，第二刀片62的开刃面为靠近传送带1的一面；上刀组6安装在上刀组驱动装置8上，上刀组驱动装置8是一对电动伸缩装置，能够驱动上刀组6上下运动；下刀组7包括第三刀片71和第四刀片72，第三刀片71的刀刃位于第一刀片61刀刃的正下方，第四刀片72的刀刃位于第二刀片62刀刃的正下方，第三刀片71的刀刃和第四刀片72的刀刃均垂直向上且为单侧开刃，第三刀片71的开刃面为靠近传送带1的一面，第四刀片72的开刃面为远离传送带1的一面；下刀组7与上刀组6可以形成类似剪刀的配合。下刀组7安装在下刀组驱动装置9上，下刀组驱动装置9能够驱动下刀组7上下运动。电子天平4的载物盘41为一个直径1米的圆台，位于第三刀片71和第四刀片72之间。当下刀组7的刀刃与上刀组6的刀刃接触时，下刀组6的刀刃与伸缩线头夹3的高度平齐，当下刀组驱动装置9驱动下刀组7运动到最低点时，下刀组7的刀刃低于电子天平4的载物盘41。

样品回收器5用于将电子天平4上的玻璃纤维样品取走或清除，样品回收器5包括吸罩51、吸罩升降器52、吸管53、气泵54和储存仓55，吸罩升降器52位于吸罩上方，并与吸罩51连接，吸管53两端分别连接吸罩51和储存仓55，气泵54安装在吸管53上，吸罩51的大小与电子天平4的载物盘41相同，吸罩51位于电子天平4上方，可以使吸罩51上下运动，当吸罩升降器52驱动吸罩51运动到最高点时，吸罩51下缘高于伸缩线头夹3，当吸罩升降器52驱动吸罩51运动到最低点时，吸罩51下缘的高度比载物盘41的高度高0.5～5厘米；次品分捡器11能够将传送带上的玻璃纤维卷移除，次品分捡器11是一根直径小于玻璃纤维卷内孔直径的0.8倍的长杆，可以沿玻璃纤维卷13轴向伸缩移动，且可以沿上下方向移动。

智能控制器12用于控制传送带1启动和停止，控制固定夹10张开和夹紧，控制伸缩线头夹3的伸缩杆31、吸罩升降器52、上刀组驱动装置8、下刀组驱动装置9收缩和伸长，控制电子天平4归零；控制伸缩线头夹3的外夹支架35旋转；控制次品分拣器11插入玻璃纤维卷13的内孔，将不合格的玻璃纤维卷13抬起并移除出传送带1；控制气泵54启动和关闭。