断经位置检测装置及织机的制作方法

本发明涉及纺织机械技术领域，具体而言，涉及一种断经位置检测装置及织机。

背景技术：

现代织机均配有断经检测装置，以实现断经时的立刻停车。然而通过断经检测装置却不能得到断经的准确位置，断经位置仍由人工找寻，这对于拥有多达上万根经纱的高密宽幅织物来说是非常不利的。目前已有一些针对断经位置检测的研究，然而这些方法和装置大都仍是将断经位置确定在某一段或区域内，还不能达到精确定位的要求，同时还存在很多不足，比如，机械结构复杂、成本高、设计制造难度大等。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种断经位置检测装置及织机，其能够在织机的经纱发生断经时，得到发生断经的准确位置，从而使工作人员进行相应的处理。

本发明较佳实施例提供了一种断经位置检测装置，应用于织机，所述织机包括插放在经纱上的经停片，所述装置包括恒流源单元、信号采集单元、处理控制单元及设置在所述经停片下方的经停条，所述经停条包括第一电极及第二电极，

所述恒流源单元与所述第一电极的两端电性连接，以使所述恒流源单元与所述第一电极形成一闭合回路；

所述信号采集单元电性连接于所述第一电极的一端与所述第二电极的一端之间，用于检测所述经停片在掉落在所述经停条上将所述第一电极分为两部分时其中任意一部分的电压信号；

所述信号采集单元与所述处理控制单元电性连接；

所述处理控制单元根据所述信号采集单元采集的电压信号获得所述经停片在所述第一电极上的位置，以实现断经位置的检测。

在本发明较佳实施例中，所述第一电极与所述第二电极之间设置有绝缘层，所述第一电极由单位长度阻值恒定的材料制成，所述单位长度电阻为5～200Ω/m。

在本发明较佳实施例中，所述装置还包括开关单元，所述恒流源单元包括电源及处理电路，

所述开关单元与所述处理控制单元电性连接，所述开关单元包括第一开关，其中，所述第一开关为常开开关；

所述处理电路与所述第一电极的两端电性连接；

所述处理控制单元在所述经停片掉落在所述经停条上时，通过控制开关单元使得所述第一开关闭合，所述电源通过所述第一开关与所述处理电路电性连接，所述处理电路将所述电源提供的电压处理为恒定大小的电流后流经所述处理电路与所述第一电极形成的回路。

在本发明较佳实施例中，所述信号采集单元包括信号采集子单元及信号放大子单元，

所述信号采集子单元与所述信号放大子单元电性连接；

所述信号采集子单元连接于所述第一电极的一端与所述第二电极的一端之间，用于获得所述经停片在掉落在所述经停条上将所述第一电极分为两部分时其中任意一部分的电压值；

所述信号放大子单元将所述信号采集子单元采集的电压值进行放大处理得到第一放大电压值。

在本发明较佳实施例中，所述信号采集单元还包括模数转换子单元，

所述模数转换子单元与所述信号放大子单元及所述处理控制单元电性连接，用于将所述信号放大子单元发送的第一放大电压值转换为数字信号发送给所述处理控制单元。

在本发明较佳实施例中，所述处理控制单元中预先存储有所述第一电极长度及在所述恒定大小的电流流经所述第一电极时将所述第一电极两端之间的电压信号进行处理得到的第二放大电压值，所述处理控制单元根据所述第一放大电压值、第二放大电压值及所述第一电极长度得到所述经停片在所述第一电极上的位置。

在本发明较佳实施例中，所述装置还包括光电耦合单元，

所述处理控制单元经由所述光电耦合单元与所述第二电极的一端电性连接；

所述光电耦合单元在发生断经时经由所述电源、第一电极、经停片、第二电极、光电耦合单元及所述处理控制单元形成回路时，在流经所述光电耦合单元的电流作用下发送断经信号给所述处理控制单元，所述光电耦合单元还用于将所述电源与所述处理控制单元进行电气隔离。

在本发明较佳实施例中，所述开关单元还包括第二开关及第三开关，其中，所述第二开关和第三开关为常闭开关，

所述电源通过所述第二开关与所述第一电极的一端电性连接，所述光电耦合单元通过所述第三开关与所述第二电极的一端电性连接，所述光电耦合单元在检测到发生断经时，将断经信号发送给所述处理控制单元。

本发明较佳实施例还提供了一种织机，所述织机包括上述任意一项所述的断经位置检测装置。

相对于现有技术而言，本发明提供的断经位置检测装置及织机具有以下有益效果：

所述断经位置检测装置应用于包括停经片的织机，所述装置包括恒流源单元、信号采集单元、处理控制单元及经停条，包括第一电极及第二电极的经停条设置在所述经停片的下方。所述恒流源单元与所述第一电极的两端电性连接，以使所述恒流源单元与所述第一电极形成以闭合回路。所述信号采集单元电性连接于所述第一电极的一端与所述第二电极的一端之间，用于检测所述经停片在掉落在所述经停条上将所述第一电极分为两部分时其中任意一部分的电压信号，并将所述电压信号发送给与其电性连接的所述处理控制单元。所述处理控制单元根据接收的电压信号获得所述经停片在所述第一电极上的位置。由此，所述断经检测装置在发生断经时，准确得到断经位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的断经位置检测装置的示意图之一。

图2为本发明较佳实施例提供的经停条的结构示意图。

图3为本发明较佳实施例提供的断经位置检测装置的示意图之二。

图4为本发明较佳实施例提供的断经位置检测原理示意图。

图5为图3中所示的信号采集单元的方框示意图。

图6为本发明较佳实施例提供的断经位置检测装置的示意图之三。

图标：101-经停片；200-断经位置检测装置；210-经停条；213-第一电极；214-第二电极；215-绝缘层；220-恒流源单元；221-电源；223-处理电路；230-信号采集单元；231-信号采集子单元；233-信号放大子单元；235-模数转换子单元；240-处理控制单元；250-开关单元；251-第一开关；252-第二开关；253-第三开关；260-光电耦合单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的电源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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，图1是本发明较佳实施例提供的断经位置检测装置200的示意图之一。所述断经位置检测装置200应用于织机。所述织机包括插放在经纱上的经停片101。所述断经位置检测装置200包括设置在经停片101下方的经停条210、恒流源单元220、信号采集单元230及处理控制单元240。发生断经时，恒流源单元220为经停条210其中一电极提供电流，所述信号采集单元230采集该电极被经停片101分为两部分时其中一部分的电压值，所述处理控制单元240根据所述信号采集单元230发送的所述电压值获得断经位置。

其中，经纱穿过经停片101，经纱没有发生断经时，经纱张力使得经停片101悬浮在经停条210的上方；经纱断经时，经停片101落下，与所述经停条210接触。

请参照图2，图2为本发明较佳实施例提供的经停条210的结构示意图。所述经停条210包括第一电极213、第二电极214及绝缘层215。所述绝缘层215设置在所述第一电极213及所述第二电极214之间。在本实施例中，所述第一电极213由单位长度阻值恒定的材料制成。其中，所述单位长度阻值为5～200Ω/m。

在本实施例的实施方式中，所述第一电极213可以是由镍铬合金制成的镍铬电阻丝，镍铬电阻丝设置在相对所述绝缘层215与所述第二电极214接触一侧的另一侧上部边缘。其中，铬合金具有高强度和抗腐蚀性，与铁和镍组成的合金俗称不锈钢。高电阻电热合金(高镍及铁铬铝)、高温合金、精密合金、耐热合金、特种合金、不锈钢等都是常见和常用的镍铬合金。在长度、横截面积一定时，温度越低，镍铬合金的电阻越大，这与一般的规律是相反的。

请再次参照图1，所述恒流源单元220与所述第一电极213的两端电性连接，从而所述恒流源单元220与所述第一电极213形成了一闭合回路。所述信号采集单元230电性连接与所述第一电极213的一端与所述第二电极214的一端之间，用于检测经停片101掉落在所述经停条210上将所述第一电极213分为两部分时其中任意一部分的电压信号。所述第一电极213、第二电极214与所述信号采集单元230的连接端可以在所述经停片101的同一侧，也可以不在所述经停片101的同一侧。所述信号采集单元230与所述处理控制单元240电性连接，所述处理控制单元240根据所述信号采集单元230采集的电压信号得到所述经停片101在所述第一电极213上的位置，以实现断经位置的检测。

请参照图3，图3是本发明较佳实施例提供的断经位置检测装置200的示意图之二。所述断经位置检测装置200还可以包括开关单元250，所述恒流源单元220可以包括电源221及处理电路223。

在本实施例中，所述开关单元250与所述处理控制单元240电性连接。所述开关单元250可以包括第一开关251，所述第一开关251为常开开关。所述处理电路223与所述第一电极213的两端电性连接。所述经停片101掉落在经停条210上时，所述处理控制单元240向开关单元250发送控制指令以使所述第一开关251闭合。所述电源221通过闭合的第一开关251与所述处理电路223电性连接。所述处理电路223将电源221提供的电压进行处理，得到恒定大小的电流。所述恒定大小的电流在所述处理电路223与所述第一电极213形成的回路中流动。

请参照图4及图3，图4是本发明较佳实施例提供的断经位置检测原理示意图。所述第一电极213包括A、B两端，所述第二电极214包括C、D两端。由于实际生产中，所述经停条210上布满经停片101，因此测量电压信号时只能在经停条210的两端(比如，A端点、B端点、C端点及D端点等靠近端点的地方)。

在本实施例的实施方式中，所述信号采集单元230的两个信号输入端分别与所述第一电极213的A端点、所述第二电极214的C端点电性连接。长度为L_H的所述第一电极213被经停片101分为长度分为L_X、L_Y的两部分。图中R_C1、R_C2为经停片101分别与第一电极213、第二电极214的接触电阻，R_W为经停片101自身电阻，R_1X、R_1Y为第一电极213分别对应长度L_X和L_Y时的电阻，R_2X、R_2Y为第二电极214分别对应长度L_X和L_Y时的电阻。r1为信号采集单元230中的电压表与A端点连接时的导线电阻和接触电阻，r2为电压表与C点连接时的导线电阻和接触电阻，r3、r4分别为恒流源单元220与A、B端点连接时的导线电阻和接触电阻之和。其中，虚线绘制的R_C1、R_W、R_C2表示某时刻经停片101在经停条210上的位置。

由于恒流源单元220提供的电流为恒定电流I_S，同时电压表内阻很大，因此信号采集单元230测得A、C端点的电压即为R_1X两端的电压。在经停片101掉落在虚线位置时，测量方法同上，以获得恒定大小的电流I_S流经所述第一电极213时所述第一电极213两端之间的电压，并进行处理及保存。根据第一电极213的长度L_H、第一电极213的电压及R_1X两端的电压，可获得L_X的值。

请参照图5，图5是图3中所示的信号采集单元230的方框示意图。所述信号采集单元230可以包括信号采集子单元231及信号放大子单元233。

所述信号采集子单元231与所述信号放大子单元233电性连接。所述信号采集子单元231可以是图4中连接在所述第一电极213的一端与所述第二电极214的一端之间的电压表。所述信号采集子单元231基于上述测量原理获得所述经停片101在掉落在所述经停条210上将所述第一电极213分为两部分时其中任意一部分的电压值。

所述信号放大子单元233将所述信号采集子单元231采集的电压值进行放大处理得到第一放大电压值。其中，所述信号放大子单元233将所述电压值放大到伏级，从而使得处理控制单元240计算得到断经位置不会受到影响。所述信号放大子单元233包括放大器，所述放大器可以是INA128、AD620等仪表放大器。

在本实施例中，所述信号采集子单元231还可以包括模数转换子单元235，所述模数转换子单元235与所述信号放大子单元233电性连结。所述模数转换子单元235用于将所述信号放大子单元233发送的第一放大电压值转换为数字信号发送给所述处理控制单元240。

在本实施例中，所述处理控制单元240中预先存储有所述第一电极213长度L_H及在所述恒定大小的电流流经所述第一电极213时将所述第一电极213两端之间的电压信号进行处理得到的第二放大电压值。所述处理控制单元240根据所述第一电极213长度L_H、第一放大电压值及第二放大电压值计算得到L_X，从而得到所述经停片101在所述第一电极213上的位置。

请参照图6，图6是本发明较佳实施例提供的断经位置检测装置200的示意图之三。所述断经位置检测装置200还可以包括光电耦合单元260。所述处理控制单元240经由所述光电耦合单元260与所述第二电极214的一端电性连接。其中，所述光电耦合单元260与第二电极214连接端可以是图中的C端点，也可以是图中的D端点。优选地，在本实施例中，所述光电耦合单元260与第二电极214连接端是图中的D端点。

所述光电耦合单元260在发生断经时经由所述电源221、第一电极213、经停片101、第二电极214、光电耦合单元260及所述处理控制单元240形成回路时，在流经所述光电耦合单元260的电流作用下发送断经信号给所述处理控制单元240。所述光电耦合单元260还用于将所述电源221与所述处理控制单元240进行电气隔离，防止电源221对所述处理控制单元240进行干扰。

在本实施例中，所述开关单元250还可以包括第二开关252及第三开关253。其中，所述第二开关252及第三开关253为常闭开关。所述处理控制单元240在检测是否断经时，控制所述开关单元250的第二开关252及第三开关253闭合，使所述电源221通过所述第二开关252与所述第一电极213的一端电性连接，所述光电耦合单元260通过所述第三开关253与所述第二电极214的一端电性连接。由此，在发生断经时，所述光电耦合单元260将断经信号发送给所述处理控制单元240。

在本实施例中，所述开关单元250为继电器。所述继电器包括两个常闭触点及一个常开触点，常闭触点与常开触点为互锁关系。在进行断经检测时，两个所述常闭触点保持闭合，所述常开触点保持断开；在进行断经位置检测时，两个所述常闭触点保持断开，所述常开触点保持闭合。由此，所述断经位置检测装置200不仅可以准确得到当前经纱是否发生断经；并且在发生断经时，还可以准确得到断经的位置，便于工作人员根据断经位置进行相应处理。除此之外，由于是在发生断经时，所述第一电极213上才有电流通过，避免所述第一电极213因长时间通电流而发热，进而导致测量的电压信号受到影响的情况发生。

本实施例还提供了一种织机，所述织机包括上述的断经位置检测装置200。所述织机可以准确检测是否发生断经，并在断经时准确测得断经的位置。

综上所述，本发明提供一种断经位置检测装置及织机。所述断经位置检测装置应用于织机，所述织机包括插放在经纱上的停经片。所述装置包括设置在经停片下方的经停条、恒流源单元、信号采集单元及处理控制单元，所述经停条包括第一电极及第二电极。在发生断经时，所述恒流源单元与所述第一电极的两端电性连接，以使所述恒流源单元与所述第一电极形成一闭合回路。所述经停片掉落在经停条上将所述第一电极分为两部分，所述信号采集单元连接在第一电极的一端与第二电极的一端之间，以检测到其中任意一部分的电压信号。所述处理控制单元根据与其电性连接的信号采集单元采集的电压信号获得所述经停片在所述第一电极上的位置，由此，所述断经位置检测装置获得了断经的准确位置。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。