专利名称：光电式绒线结头检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种纺织产品质量检测装置，尤其涉及一种光电式绒线结头检测
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背景技术：
结头数是毛针织绒线产品外观质量评等分级的重要依据，根据毛针织绒线产品国家标准规定，在250g毛针织绒线产品中，优等品的结头数不允许超过2个，一等品的结头数不允许超过4个。然而，长期以来，在绒线成球加工生产线上准确地检测结头仍然是困扰企业的一大难题。中国实用新型专利ZL96210572.4公开了一种绒线粗节检测装置，可以利用简单的机械原理和发光管的指示，检测纺织绒线加工过程中出现的粗节、毛块及各类接头等疵点。该装置采用一短辊与绒线纱条的导纱杆构成的绒线纱条检测通道，利用该检测通道上的机械式检测门作为粗节检测单元检测绒线直径，利用检测门的机械运动控制触发开关，驱动检测电路动作实现绒线粗节的检测和检测状态的显示。ZL96210572. 4的绒线粗节检测装置虽然解决了人工检查费时费力、检测质量不稳定的问题，但是，存在着绒线高速通过机械式检测门时有可能因摩擦损伤影响产品质量的缺点；同时，由于受机械运动装置检测灵敏度和精度的限制，该装置存在着检测准确度低，误测率大的缺陷，仍然不能有效地保证绒线产品的质量。虽然该装置可以通过调节检测通道上的检测门设置的间隙适应不同粗细的绒线，但是，在每次更换产品品种时，这种机械式调节方式需要停机后由维修技工对每一条纱线通道进行调整，不但费时费力，影响生产效率，而且还很难保证调节精度和一致性，造成检测准确度不一致，进而影响绒线产品质量的稳定性。ZL96210572. 4的绒线粗节检测装置利用可控硅器件触发后的自锁特性储存疵点脉冲状态，虽然具有显示直观的优点， 却存在分立元器件组装成本高和不便于扩展疵点计数范围的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是要提供一种光电式绒线结头检测装置，采用光电检测原理和电子调节方式，实现对各种不同纱支的绒线进行结头检测，解决现有机械式检测装置的检测准确度低，误测率大，调节维护困难的技术问题。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种光电式绒线结头检测装置，包含结头检测单元，结头检测信号处理单元和绒线检测通道，其特征在于，所述的结头检测单元是LED光源单元和光电接收芯片组成的非接触式光电检测机构；所述的绒线检测通道置于所述的LED光源单元和光电接收芯片之间，以保证绒线通行轨迹经过LED光源单元和光电接收芯片之间的光路；所述的结头检测信号处理单元由放大器，结头鉴别器，纱支设定单元和结头脉冲存储显示单元组成；光电接收芯片输出连接到放大器的输入端，放大器的输出端连接到结头鉴别器的结头检测信号输入端；纱支设定单元连接到结头鉴别器的参考信号输入端；结头鉴别器输出的脉冲信号连接到结头脉冲存储显示单元的输入端。本实用新型的光电式绒线结头检测装置的一种较佳的技术方案是，所述的结头鉴别器是电压比较器，纱支设定单元连接到电压比较器的一个输入端，提供与绒线纱支对应的参考电压，经放大器放大的结头检测信号连接到电压比较器的另一个输入端，电压比较器输出端连接到所述的结头脉冲存储显示单元的输入端。本实用新型的光电式绒线结头检测装置的一种更好的技术方案是结头脉冲存储显示单元由集成电路移位寄存器和LED结头指示灯组成，结头鉴别器输出端连接到移位寄存器的移位脉冲输入端，移位寄存器的并行数据输出端连接结头指示灯，移位寄存器的清零端连接复位键。本实用新型的光电式绒线结头检测装置的进一步改进是采用密封壳体结构，所述的LED光源单元密封组装在光源壳体中，所述的光电接收芯片和结头检测信号处理单元密封组装在主壳体内，所述的绒线检测通道由固定在主壳体检测面板上的上档杆、下档杆和导轴组成。本实用新型的有益效果是1.本实用新型的光电式绒线结头检测装置采用光电式非接触检测方式，避免了因机械检测机构可能对绒线产品质量的影响。2.本实用新型的光电式绒线结头检测装置采用密封壳体结构，既可以避免纺织生产车间飞尘对光电检测信号的影响，又能够满足纺织企业电气设备的防火安全的要求。3.本实用新型的光电式绒线结头检测装置采用电子式纱支设定单元调节设置绒线纱支，解决了机械式调节方式需要停机后由维修技工对每一条纱线通道进行调整，费时费力，影响生产效率和难以保证调节精度和一致性的技术问题。4.本实用新型的光电式绒线结头检测装置采用数字集成电路存储结头脉冲信号， 解决了分立元器件组装成本高和不便于扩展疵点计数范围的问题。
图1是本实用新型的光电式绒线结头检测装置的使用安装状态的结构示意图，图2是本实用新型的光电式绒线结头检测装置的检测面板和检测通道的结构示意图，图3是本实用新型的光电式绒线结头检测装置的控制面板的结构示意图(A向局部放大图)，图4是本实用新型的光电式绒线结头检测装置的LED光源单元的光源面板结构示意图(B向局部放大图)，图5是本实用新型的光电式绒线结头检测装置的电气原理图，图6是本实用新型的光电式绒线结头检测装置的电气接线图，图7是本实用新型的光电式绒线结头检测装置的结头鉴别器的电气原理图，图8是本实用新型的光电式绒线结头检测装置的结头鉴别器的波形图，图9是本实用新型的光电式绒线结头检测装置的结头脉冲存储显示单元的电气原理图。[0026]以上图中的各部件的标号I-LED光源单元，2-结头检测信号处理单元，3-主板， 4-上固定架，5-下固定架，6-上档杆，7-光源面板，8-光源线路板，9-光源壳体，10-下档杆，11-电源连接器，12-光源支架，13-检测面板，14-接收芯片板，15-主壳体，16-导轴， 17-控制面板，18-电源插座，19-微调电位器，20-拨盘开关，21-结头指示灯，22-复位键， 23-导向杆，24-绒线通行轨迹，25-导纱架钢管，201-光电接收芯片，202-放大器，203-结头鉴别器，204-纱支设定单元，205-结头脉冲存储显示单元。
具体实施方式
为了能更好地理解本实用新型的上述技术方案，
以下结合附图和实施例进行进一步地详细描述。本实用新型的光电式绒线结头检测装置的第一个实施例由三部分组成，如图1和图5所示。第一部分为结头检测单元，结头检测单元是由LED光源单元1和光电接收芯片 201组成的非接触式光电检测机构。LED光源单元1由高亮度LED发光管组成，高亮度LED 发光管组装在光源线路板8上，密封安装在光源壳体9中，透过光源面板7，为光电接收芯片 201提供稳定可靠的光源。LED光源单元1通过电源连接器11连接到外部直流供电电源。 光电接收芯片201安装在主壳体15内的接收芯片板14上，透过检测面板13与LED光源单元1的光源面板7相对，形成检测光路。本实用新型的光电式绒线结头检测装置的第二部分是结头检测信号处理单元2， 由放大器202，结头鉴别器203，纱支设定单元204和结头脉冲存储显示单元205组成，密封组装在主壳体15内部。主壳体15的控制面板17上，安装有电源插座18，微调电位器19， 拨盘开关20、结头指示灯21和复位键22，参见图3。电源插座18连接到外部直流电源，为检测器提供稳定的12V工作电源。连接到主板3的微调电位器19为锁紧电位器，用于通过调整放大器的放大倍数校正检测结头信号的灵敏度。本实施例的纱支设定单元是拨盘开关 20，用于针对不同支数的绒线设定号码，例如，如果需要把8支绒线成球时，只需要将控制面板17上的拨盘开关20中的数字拨为“08”，本实用新型的光电式绒线结头检测装置就可以检测8支绒线的结头。采用拨盘开关纱支设定单元调节设置绒线纱支非常方便，可以由挡车工根据生产需要随时自行调节，解决了机械式调节方式需要停机后由维修技工对每一条纱线通道进行调整，费时费力，影响生产效率和难以保证调节精度和一致性的技术问题。在本实施例中，结头指示灯21由3个连接到结头脉冲存储显示单元的LED发光管组成，用于表示结头的个数。控制面板17的复位键22连接到结头脉冲存储显示单元，用于清除结头指示灯21显示的结头计数，当一个绒线球成球结束、重新开始结头计数时，需要按下控制面板17的复位键22清除计数值，把控制面板17的上的结头指示灯21熄灭。本实用新型的光电式绒线结头检测装置的工作原理图和电气接线如图5和图6所示，在检测面板13内部安装有光电接收芯片板14，当绒线结头经过时，光电接收芯片板14 上光电接收芯片201接收到的信号发生变化，光电接收芯片201输出端连接到主板3上的放大器202，放大器的输出端连接到结头鉴别器203的结头检测信号输入端，纱支设定单元 204连接到结头鉴别器203的参考信号输入端。结头鉴别器203通常可以采用电压比较器或者斯密特触发器之类的脉冲整形电路，采用电压比较器作为的结头鉴别器203的实施例电路如图7所示，在本实施例中，采用LM393集成电路电压比较器。纱支设定单元204连接到电压比较器的同相输入端，提供与绒线纱支对应的参考电压Vr，经放大后的结头检测信号Vi连接到电压比较器的反相输入端。 结头鉴别器203的输入输出波形图如图8所示，当没有结头通过时，结头检测信号Vi低于参考电压Vr，电压比较器的输出端Vo保持在高电平，没有输出脉冲，当绒线结头通过检测通道时，结头检测信号Vi产生波动，当结头检测信号Vi的幅度超过纱支设定单元204设定的参考电压Vr时，作为结头鉴别器203的电压比较器输出电平翻转，输出端Vo输出一个负脉冲，输出端Vo连接到结头脉冲存储显示单元205的输入端。结头脉冲存储显示单元205需要具备记忆存储结头脉冲和计数显示两项功能，采用具有四位串入并出功能的集成移位寄存器74LS194，组成结头脉冲存储显示单元205的实施例如图9所示，在本实施例中，结头鉴别器203的输出端连接到移位寄存器74LS194 的移位脉冲输入端CP，移位寄存器的串行数据输入端接逻辑高电平，移位寄存器的清零端 CLR连接复位键22，移位寄存器的并行数据输出端QO Q3连接LED结头指示灯21，用于表示绒线上的结头计数。虽然图3所示的控制面板17的结头指示灯21包含3个LED发光管，实际上，采用本实用新型的技术方案可以根据实际生产的需要灵活扩展。移位寄存器 74LS194有四个并行数据输出端，最多可以连接4只LED发光管，依据同样的原理，只需要采用8位串入并出移位寄存器就可以进一步方便地扩展结头计数范围。本实用新型的光电式绒线结头检测装置的第三部分是绒线检测通道。绒线检测通道的功能是让绒线限制在这个通道范围内左右摆动，便于检测结头。绒线检测通道由固定在检测面板13上的上档杆6、下档杆10和导轴16组成，绒线经过导向杆23，沿成球机上的导纱架钢管25进入绒线检测通道。绒线检测通道置于LED光源单元1的光源面板7和检测面板13之间，以保证绒线通行轨迹M经过LED光源单元1和光电接收芯片201之间的结头检测单元的光路。上导杆6和下导杆10各有两根，分别固定在绒线通行轨迹M的两侧，两侧导杆之间的距离为绒线检测通道的宽度。线检测通道的宽度应该能够适合于任何支数的绒线通过，同时又要保证当绒线通过检测器后对设备成球时球形的大小不会产生影响，放置绒线操作也应当十分方便。绒线检测通道的宽度可设置为7-15mm，优选宽度值为 IOmm0本实用新型的光电式绒线结头检测装置的优选方案是采用密封壳体结构，光电接收芯片201和结头检测信号处理单元2密封组装在主壳体15内部，主壳体15的检测面板 13上连接着下固定架5和光源支架12，LED光源单元1密封在光源壳体9中固定在光源支架上，连同上档杆6、下档杆10和导轴6形成一体化的安装结构。只需用螺钉将上固定架4 和下固定架5紧固在成球机上的导纱架钢管25上，就可以完成本实用新型的光电式绒线结头检测装置的安装工作。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型的技术方案，而并非用作为对本实用新型的限定，任何基于本实用新型的实质精神对以上所述实施例所作的变化、变型，都将落在本实用新型的权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种光电式绒线结头检测装置，包含结头检测单元，结头检测信号处理单元和绒线检测通道，其特征在于，所述的结头检测单元是LED光源单元和光电接收芯片组成的非接触式光电检测机构；所述的绒线检测通道置于所述的LED光源单元和光电接收芯片之间，以保证绒线通行轨迹经过LED光源单元和光电接收芯片之间的光路；所述的结头检测信号处理单元由放大器，结头鉴别器，纱支设定单元和结头脉冲存储显示单元组成；光电接收芯片输出连接到放大器的输入端，放大器的输出端连接到结头鉴别器的结头检测信号输入端；纱支设定单元连接到结头鉴别器的参考信号输入端；结头鉴别器输出的脉冲信号连接到结头脉冲存储显示单元的输入端。
2.权利要求1所述的光电式绒线结头检测装置，其特征在于，所述的结头鉴别器是电压比较器，纱支设定单元连接到电压比较器的一个输入端，提供与绒线纱支对应的参考电压，经放大器放大的结头检测信号连接到电压比较器的另一个输入端，电压比较器输出端连接到所述的结头脉冲存储显示单元的输入端。
3.权利要求1所述的光电式绒线结头检测装置，其特征在于，所述的结头脉冲存储显示单元由移位寄存器和结头指示灯组成，结头鉴别器输出端连接到移位寄存器的移位脉冲输入端，移位寄存器的并行数据输出端连接结头指示灯，移位寄存器的清零端连接复位键。
4.权利要求1 3任一项所述的光电式绒线结头检测装置，其特征在于，所述的LED光源单元密封组装在光源壳体中，所述的光电接收芯片和结头检测信号处理单元密封组装在主壳体内，所述的绒线检测通道由固定在主壳体检测面板上的上档杆、下档杆和导轴组成。
5.权利要求4所述的光电式绒线结头检测装置，其特征在于，所述的光电接收芯片固定在主壳体的检测面板上，正对着绒线检测通道和LED光源单元。
6.权利要求4所述的光电式绒线结头检测装置，其特征在于所述的纱支设定单元为固定在主壳体控制面板上的拨盘开关。
7.权利要求4所述的光电式绒线结头检测装置，其特征在于，所述的主壳体的控制面板上设置有结头脉冲存储显示单元的结头指示灯。
8.权利要求4所述的光电式绒线结头检测装置，其特征在于，所述的主壳体的控制面板上设置有结头脉冲存储显示单元的复位键。
专利摘要本实用新型涉及一种光电式绒线结头检测装置，其结头检测单元是非接触式光电检测机构；绒线检测通道置于所述的LED光源单元和光电接收芯片之间，以保证绒线运动的轨迹经过LED光源单元和光电接收芯片之间的光路；其结头检测信号处理单元由放大器，结头鉴别器，纱支设定单元和结头脉冲存储显示单元组成；光电接收芯片输出连接到放大器的输入端，放大器的输出端连接到结头鉴别器的结头检测信号输入端；纱支设定单元连接到结头鉴别器的参考信号输入端；结头鉴别器输出的脉冲信号连接到结头脉冲存储显示单元的输入端，实现对各种不同纱支的绒线进行结头检测，解决现有机械式检测装置的检测准确度低，误测率大，调节维护困难的技术问题。
文档编号G01N21/89GK202133623SQ20112017134
公开日2012年2月1日 申请日期2011年5月26日 优先权日2011年5月26日
发明者何爱芳, 刘瑞旗, 夏利平, 陈忠伟 申请人:恒源祥(集团)有限公司