专利名称：台式全自动单纱强力仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属纺织行业中用于测试纱线断裂强力和断裂伸长的一种精密电子测量仪器。
在纺织行业中，纱线的拉伸断裂强力及断裂伸长是纱线的主要物理特性，这些特性已逐渐成为许多产品标准的主要考核指标。该仪器能为提高纱线质量，决定纱线中纤维配比等提供重要依据。
八十年代前国内生产的摆锤式强力仪采用CRT测试原理，这种原理已显落后，从技术发展趋势看，采用CRE型测试原理的电子强力仪已成必然。八十年代国内开始研制全自动多功能单纱强力仪，其基本形式多采用德国STATIMAT的单纱强力仪结构，至今已有部分产品投放市场，这些强力仪功能较齐全，多采用气动夹头，需配备气泵，废纱排除采用静压箱，因此机构复杂，占地面积大，且价格昂贵，一般均在4.5～6万元，更适合科研单位及大专院校使用，而对于日试验的工厂来说其结构可以简化，价格可以降低。
本实用新型的目的是提供一种采用先进的CRE测试原理，具备必要的测试功能，价格低廉，面向中、小型企业使用的，台式全自动单纱强力仪。该仪器结构紧凑，设计合理，操作简便，自动化程度高，测试数据准确完全，能满足纺织厂生产工艺要求。
本实用新型是一种由引纱机构，夹持机构，拉伸机构，测力机构，换纱机构，施予张力机构和自动控制机构组成的台式单纱强力测试仪，其特征是拉伸机构中驱动电机通过变速箱带动装有动夹头的滑板向下作等速运动，被动夹头和测力夹头所夹持的纱线受到拉伸直至断裂，来测试纱线的断裂弹力及断裂时伸长值。
下面将结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
图1a图1b分别是本实用新型正视、侧视图；图2是本实用新型等速伸长机构传动示意图；图3是本实用新型的换纱机构示意图；图4是本实用新型自动夹持机构示意图；图5是本实用新型加预张力示意图。
参照图1，在准备阶段中，将纱管架(5)中纱管上的纱线，经固定导纱架(24)上前。后导纱钩(23)、(26)和横动导纱架(17)上的导纱钩(14)夹持在上、下夹持器(15)、(16)中间。按动计算机(PF5)键，横动导纱架将在导轨(18)上，自动向前运动，直至第一根纱到达测试位置，此时机械手(9)自动向上回转，使机械手顶端的电磁夹头(30)的钳口，进入纱线位置，其机械手(9)是由伺服电机(22)所带动的夹头钳口闭合后，夹持纱线，机械手向下回转，送纱线进入预张力夹头(12)、测力夹头(11)、动夹头(8)和间隔取样辊(7)的钳口中，间隔取样辊(7)夹持纱线并转动进行间隔取样，然后，动夹头(8)及预张力夹头(12)闭合，滑板(6)向下运行的5mm，对纱线施加预张力，张力大小视砝码架(20)上的砝码(21)而定。预张力施加完毕后，预张力夹头(12)打开，测力夹头(11)闭合，滑板向下运行对纱线进行拉伸，直至断裂。
重复以上过程，直至完成预设的测试次数。此时机械手向上回转，夹持纱线进入取样辊钳口内，换纱电机(27)再将启动，将已测试完的纱管上的纱线送入电动剪刀(13)口内，同时将下一管纱送至待测位置，电动剪刀将纱线剪断，同时，取样辊转动，将废纱排除。如此往复，直至一批纱样全部测试完毕。
参照图1，图2，在拉伸过程中由计算机控速的步进电机(33)通过变速箱(32)中的蜗杆(38)，蜗轮(39)减速齿轮(40)、(41)、(42)、(43)带动一对链轮(44)、(45)转动使固定在链条(46)上的滑板(6)上、下运动，安装在传感器上的测力夹头和滑板上的动夹头之间的纱线被拉伸。
参照图1，图3，仪器的自动换管测试是由以下机构完成的，当一管纱测试完毕之后，换纱横动电机(27)开始转动，通过一对齿形带轮(46)、(47)和齿形带(28)、(29)带动导轮(48)和下导轮(49)旋转，使横动导纱架(17)移动，直至下一根纱线到位后，换纱电机(27)停转，仪器进入下一管纱线的测试状态。
参照图1，图4，测力夹头(11)通过滚动轴承固接在测力传感器(19)上，动片(60)与定片(59)由压力弹簧(58)压紧，当测力夹头(11)的电磁铁(53)通电后，衔铁(54)推动杠杆(55)绕支点(56)施力于压杆(57)上，打开测力上夹头，同时在下夹头的复位弹簧(61)作用下，衔铁(62)推动压力杆(63)，使动夹头(8)打开，当纱线由机械手送入动夹头(8)和测力上夹头(11)钳口后，测力夹头电磁铁断电，动片(60)在压力弹簧的作用下，测力夹头(11)将纱线夹持住，同时，动夹头(8)的电磁铁(64)通电，拉动压力杆(63)将纱线夹持住，滑板(6)向下运动，使纱线拉伸直至断裂。
本实用新型的数据处理与自动控制系统由一台已知的带有打印机的EPSON HX－20便携式计算机(1)和电器控制箱(2)构成，其中电器控制箱包括A／D转换电路，接口电路，放大器，电源及系统软件所组成，该电器控制箱(2)与测力传感器(19)，驱动电机(33)，引纱电机(21)，换纱电机(27)被操作上连系起来。其中测力机构中有一个下端装有测力夹头(11)的测力传感器(19)，由它输出交流电信号经过放大和调制及A／D转换送入计算机，进行数据处理。所述的计算机控制引纱电机(22)，换纱电机(27)和驱动电机(23)以取样辊(7)的电机的停止与转动来实现自动引纱，自动换纱，自动间隔取样，纱线的自动拉伸及测力过程，并将测力传感器(19)输出的电信号进行数据处理，LED数码管及LCD液晶显示，并打印其测试结果，其主要工作过程如下开启电源，通过数字键和执行键使计算机进入用户待命状态，操作者可通过键盘输入测试时间，品种，纱线支数，每管纱测试次数，间隔取样长度等数据，并能试拉五次，选出纱线断裂时间在20±3秒内的最佳速度，自动存储在计算机内，作为该批纱线拉伸速度，一旦完成条件预设工作，仪器将在软件控制下进入测试状态。启动A／D转换电路取得加值零点，通过接口电路控制电磁铁的闭合和驱动电机，对纱线进行夹持和拉伸，同时，来自测力传感器(19)的模拟信号被采入A／D转换电路，自动进行模数转换并送入计算机进行处理，由LED和LCD显示力值，并由打印机打印出纱线断裂负荷，断裂伸长及其CV变异值等结果，在预设的每管纱测试次数未完成前，仪器将重复执行取零，引纱，拉伸，测力的过程，直至一批纱全部测试完毕，计算机将自动进行数据分析和处理，并把该批纱样的最终结果(平均断裂强力F，平均断裂伸长E％平均断裂时间T，变异系数CV％及平均断裂强度)由打印机打出，至此，完成一批纱样的测试工作。
权利要求1.一种由引纱机构，夹持机构，拉伸机构，测力机构，换纱机构，施予张力机构和自动控制机构组成的台式单纱强力测试仪，其特征是拉伸机构中驱动电机(33)通过变速箱(32)带动装有动夹头(8)的滑板(6)向下作等速运动，被动夹头(8)和测力夹头(11)所夹持的纱线受到拉伸直至断裂，来测试纱线的断裂弹力及断裂时伸长值。
2.按权利要求1所述的测试仪，其特征是由伺服电机(22)带动前端装有电动夹头(30)的机械手(9)将横动导纱架(17)上的纱线送入动夹头(8)，测力夹头(11)，予张力夹头(12)及间隔取样辊(7)的钳口内。
3.按权利要求1所述的测试仪，其特征是测力夹头电磁铁(53)通电后，推动杠杆(55)压缩压力弹簧(58)，使测力夹头打开，同时在复位弹簧(61)作用下，衔铁(62)推动压力杆(63)使下夹头打开，当纱线进入动夹头和测力夹头钳口后，测力夹头电磁铁(53)断电，在压力弹簧(58)作用下，测力夹头将纱线夹持住，同时，动夹头电磁铁(64)通电拉动压力杆(63)将纱线夹持。
4.按权利要求1所述的测试仪，其特征是驱动电机(33)通过变速箱(32)中的蜗杆(38)，蜗轮(39)及齿轮(40)、(41)、(42)、(43)，链轮(44)、(45)及链条(46)带动滑板(6)对纱线进行拉伸。
5.按权利要求1所述的测试仪，其特征是测力机构中有一个下端装有测力夹头(11)的测力传感器(19)，由它输出的交流电信号经过放大和调制及A／D转换送入计算机，进行数据处理。
6.按权利要求1所述的测试仪，其特征是在自动换纱机构中，换纱电机(27)通过一对齿形带轮(46)、(47)和齿形带(28)、(29)带动上压轮(48)下压轮(49)旋转使横动导纱架(17)移动，达到自动换纱目的。
7.按权利要求1所述的测试仪，其特征是当机械手(9)将纱线送入予张力夹头(12)，动夹头(8)钳口之后，予张力夹头(12)和动夹头(8)闭合，滑板(6)向下运动，使纱线产生予张力，该予张力大小，与予张力杠杆另一端所加法码(21)数值一致。
8.按权利要求1所述的测试仪，其特征是有一计算机控制引纱电机(21)，换纱电机(27)和驱动电机(33)以及取样辊(7)的电机的停止与转动来实现自动引纱，自动换纱，自动间隔取样，纱线的自动拉伸及测力过程，并将测力传感器(19)输出的电信号进行数据处理，LED数码管及LCD液晶显示，并由打印机打印出纱线断裂负荷，断裂伸长及其CV值等结果。
专利摘要台式全自动单纱强力仪是一种自动测试天然及化学短纤维纯纺或混纺纱线(股线)的断裂强力和断裂伸长的精密电子测量仪器。本实用新型由一动夹头和一测力夹头夹持一段纱线试样，测力夹头由步进电机驱动，作等速运动，纱线被拉伸，直至断裂，测力夹头将所受的力作用于测力传感器，由计算机将测力传感器输出的电信号进行处理，由打印机打印出测试结果。引纱，取样，换管，夹持拉伸，输出数据等均由计算机自动控制，一次完成。本仪器精度高，体积小，价格低。操作简便，运行可靠，是贯彻涤棉新标准的必备仪器。
文档编号G01N3/08GK2107657SQ9122368
公开日1992年6月17日 申请日期1991年8月27日 优先权日1991年8月27日
发明者邱廷骅, 宋湛华 申请人:纺织工业部纺织科学研究院