一种玻璃纤维织物检测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种玻璃纤维织物检测装置，包括机械部分及电路部分。机械部分包括机架以及安装在机架上的横向移动装置以及横向移动装置内的纵向运动装置，纵向运动装置上设有探针装置，电路部分包括主板以及与主板电性相连的灯光驱动与下位机控制板、探头采集板，探头采集板设置在探针装置上。本实用新型电路工作稳定、结构设计合理，安全可靠，适合于各类工程产品生产企业中大量推广使用。
【专利说明】
一种玻璃纤维织物检测装置
技术领域
[0001]本实用新型属于纺织机械领域，尤其涉及一种玻璃纤维织物检测装置。【背景技术】
[0002]玻璃纤维织物是一种新型复合材料增强织物，它具有不燃烧、耐腐蚀、耐高温、高强度、强绝缘等特殊的优良性能，被广泛用于化工、造船，汽车和工程建筑等行业。随着建材工业产品生产技术向自动化和信息化方向的发展，由玻璃纤维织物制成的树脂基复合材料可以通过纤维种类和不同的排布设计，把它的各类机械性能发挥到最佳状态，其制成的各类构件已大量运用于玻璃钢船体，汽车的外壳、冷藏机内壳和高速公路等领域，其良好的耐高温防火性能和抗冲击性能得到完美体现，已在建筑行业得到了大量的运用。
[0003]玻璃纤维织物的质量好坏直接影响到由它制成的各类树脂基复合材料构件产品的性能。目前用于检测玻璃纤维织物线密度的方法主要由二种类型，一是依靠人工来对玻璃纤维织物进行检测，这种传统的检测方法不仅速度慢，劳动强度大，而且易受人为因素影响，误检率和漏检率很高。二是基于单一灯光发射接收器的瑕疵检测方法，它利用探测灯泡对玻璃纤维织物进行直射，光线穿透玻璃纤维织物照射到感光器件上，在感光器件上会得到反映玻璃纤维织物线密度的光电信息，从而实现对玻璃纤维织物线密度的疏密程度的检测，即直射式探测模式，它适用于薄型透明玻璃纤维织物的检测用，是一种较为粗糙的检测方法。【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种结构设计合理、使用安全可靠的玻璃纤维织物检测装置。
[0005]实现本实用新型目的的技术方案是:
[0006]—种玻璃纤维织物检测装置，包括机械部分及电路部分。
[0007]所述机械部分包括机架、横向移动装置、纵向移动装置以及探针装置;所述横向移动装置安装在机架上并在机架上横向移动;所述纵向移动装置安装在横向移动装置上并在横向移动装置上纵向移动;所述探针装置安装在纵向移动装置上。
[0008]所述电路部分包括主板以及与主板电性相连的灯光驱动与下位机控制板、探头采集板;所述探头采集板设置在探针装置上。
[0009]所述主板包括:单片机一;单片机电源模块一;所述电源模块一与单片机一电性相连;上位机通信接口模块一以及上位计算机;所述上位计算机通过上位机通信接口模块一与单片机一电性相连;变频器通信接口模块、变频器转速反馈信号采集模块、控制变频器正反转输出信号电路以及变频器;所述变频器通过变频器通信接口模块、变频器转速反馈信号采集模块、控制变频器正反转输出信号电路与单片机一电性相连;下位机探头通信接口模块;所述下位机探头通信接口模块与单片机一电性相连;键盘板接口电路;所述键盘板接口电路与单片机一电性相连；串口显示屏通信模块;所述串口显示屏通信模块与单片机一电性相连;灯泡驱动电路以及探测灯;所述探测灯通过灯泡驱动电路与单片机一电性相连。
[0010]所述灯光驱动与下位机控制板包括:单片机二；电源模块二;所述电源模块二与单片机二电性相连；隔离芯片;所述隔离芯片与单片机二电性相连;上位机通信模块二;所述上位机通信模块二与隔离芯片电性相连;蜂鸣器驱动电路;所述蜂鸣器驱动电路与单片机二电性相连；电位器接口；所述电位器接口与单片机二电性连接;驱动红外灯亮度电路;所述驱动红外灯亮度电路与电位器接口电性连接;下位板接口电路;所述下位板接口电路与单片机二电性连接。
[0011]所述探头采集板包括依次电性连接的光电传感器组、5级放大器、下位板接口；所述下位板接口与灯光驱动与下位机控制板的单片机二电性相连。所述光电传感器组为光电传感器或C⑶光电接收器。
[0012]所述机架包括四根矩形布置的立柱、横向连接左右侧立柱的长导杆、纵向连接前后侧立柱的横梁以及每根立柱底端的底板;所述横向移动装置的两端与长导杆滑动连接。
[0013]所述横向移动装置包括转动连接在机架上的同步带轮、通过同步带轮安装在机架上的同步带、用于驱动同步带的横向电机;所述纵向移动装置安装在同步带上。
[0014]所述纵向移动装置包括纵向电机、与纵向电机输出轴相连的纵向螺杆、套装在纵向螺杆上并与纵向螺杆外齿相啮合的纵向滑块以及纵向螺杆两侧的短导杆;所述纵向滑块的两侧与短导杆滑动连接;所述探针装置安装在纵向滑块上。
[0015]本实用新型具有积极的效果:(1)本实用新型适用于检测所有类型玻璃纤维织物的检测。通过主板来控制灯光驱动与下位机控制板的驱动红外灯亮度电路的光亮度大小， 采集设在玻璃纤维织物同一面的光电传感器组输出的反映反光强度的电压大小，来感知反射光的光通量大小，从而判断出玻璃纤维织物的线密度。
[0016](2)本实用新型中的灯光驱动与下位机控制板上的电位器根据光电传感器组输出反映图像亮度大小的信号，自动调节驱动红外灯亮度电路的光亮度大小。
[0017](3)本实用新型的主板根据探头采集板采集到的光电传感器组输出的反映玻璃纤维织物线密度的图像亮度的电压信号，来判断玻璃纤维针织物线密度的均匀程度，根据其密度均匀度纹理特征，输出稳定的PWM脉宽调制信号控制变频器驱动步进电机的转速，来模拟人工拉线的感觉，使面料达到平整和挺括的目的，有利于提高建筑工程产品生产企业的产品质量和效率。
[0018](4)本实用新型可以通过对正常玻璃纤维织物线密度的纹理进行获取和计算，取得特征参数，将它与被测玻璃纤维针织物图像中的密度纹理特征进行比对和分析，找出误差信息，判断出破洞型疵点的特性，疵点检测方法精度高。【附图说明】
[0019]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0020]图1为本实用新型的机械部分结构示意图。
[0021]图2为图1的俯视图。[〇〇22]图3为图1的侧视图。
[0023]图4为图1中的横向滑块结构示意图。
[0024]图5为本实用新型的电路部分结构示意图。[〇〇25]图6为图5中的主板结构示意图。
[0026]图7为图5中的灯光驱动与下位机控制板结构示意图。[0〇27]图8为图5中的探头米集板结构不意图。【具体实施方式】
[0028](实施例1)
[0029]如图1至图4所示，本实施例的玻璃纤维织物检测装置的机械部分1。
[0030]机械部分1包括机架1-1、横向移动装置1-2、纵向移动装置1-3以及探针装置1-4， 横向移动装置1-2安装在机架1-1上并在机架1-1上横向移动，纵向移动装置1-3安装在横向移动装置1-2上并在横向移动装置1-2上纵向移动，探针装置1-4安装在纵向移动装置1-3上。
[0031]机架1-1包括四根矩形布置的立柱1-1-1、横向连接左右侧立柱1-1-1的长导杆1-1-2、纵向连接前后侧立柱1-1-1的横梁1-1-3以及每根立柱1-1-1底端的底板1-1-4,横向移动装置1-2的两端与长导杆1-1-2滑动连接。
[0032]横向移动装置1-2包括转动连接在机架1-1上的同步带轮1-2-1、通过同步带轮1-2-1安装在机架上的同步带1-2-2、用于驱动同步带1-2-2的横向电机1-2-3,纵向移动装置1-3安装在同步带1-2-2上。[〇〇33] 纵向移动装置1 -3包括纵向电机1 -3-1、与纵向电机输出轴相连的纵向螺杆1 -3-2、 套装在纵向螺杆1-3-2上并与纵向螺杆外齿相啮合的纵向滑块1-3-3以及纵向螺杆1-3-2两侧的短导杆1-3-4。纵向滑块1-3-3的两侧与短导杆1-3-4滑动连接，探针装置1-4安装在纵向滑块1-3-3上。
[0034]如图5至图8所示，本实施例的玻璃纤维织物检测装置的电路部分2。
[0035]电路部分2包括主板2-1以及与主板2-1电性相连的灯光驱动与下位机控制板2-2、 探头采集板2-3，探头采集板2-3设置在探针装置1-3-4上。[〇〇36] 主板2-1包括:单片机一 2-1-1，单片机一 2-1-1为STM32F303VDT6。单片机电源模块一2-1-2，电源模块一2-1-2与单片机一2-1-1电性相连。上位机通信接口模块一2-1-3以及上位计算机2-1-4,上位计算机2-1-4通过上位机通信接口模块一 2-1-3与单片机一 2-1-1 电性相连，上位机通信接口模块一 2-1-3包括三通道数字隔离器ADUM1300和232电平转换模 ±夬獻乂3232￡。变频器通信接口模块2-1-5、变频器转速反馈信号采集模块2-1-6、控制变频器正反转输出信号电路2-1-7以及变频器2-1-8,变频器2-1-8通过变频器通信接口模块2-1-5、变频器转速反馈信号采集模块2-1-6、控制变频器正反转输出信号电路2-1-7与单片机一2-1-1电性相连，变频器通信接口模块2-1-5包括三通道数字隔离器ADUM1300和RS485电平接口芯片SN75176BP，变频器转速反馈信号采集模块2-1-6包括光电隔离器6N136和六反相施密特触发器74LS14,控制变频器正反转输出信号电路2-1-7包括六通道数字隔离器 ADUM7640、光耦TLP521和高耐压、大电流复合晶体管阵列驱动电路ULN2003。下位机探头通信接口模块2-1-9。下位机探头通信接口模块2-1-9与单片机一 2-1-1电性相连，下位机探头通信接口模块2-1-9包括三通道数字隔离器ADUM1300和SN75176BP组成的RS485电平接口芯片。键盘板接口电路2-1-10,键盘板接口电路2-1-10与单片机一 2-1-1电性相连;键盘板接口电路2-1-10包括六通道数字隔离器ADUM7641和RS232电平转换模块MAX3232E。串口显示屏通信模块2-1-11，串口显示屏通信模块2-1-11与单片机一2-1-1电性相连，串口显示屏通信模块2-1-11包括三通道数字隔离器ADUM1300和RS232电平转换模块MAX3232E。灯泡驱动电路2-1-12以及探测灯2-1-13,探测灯2-1-13通过灯泡驱动电路2-1-12与单片机一 2-1-1 电性相连。灯泡驱动电路2-1-12包括六通道数字隔离器ADUM7640、场效应管驱动电路 IRF3205S和双高速功率驱动器。[〇〇37]灯光驱动与下位机控制板2-2包括:单片机二2-2-1，单片机二2-2-1为 STM32F103R6T6。电源模块二2-2-2,电源模块二2-2-2与单片机二2-2-1电性相连。隔离芯片 2-2-3,隔离芯片2-2-3与单片机二2-2-1电性相连，隔离芯片2-2-3为三通道数字隔离器 ADUM1300。上位机通信模块二2-2-4,上位机通信模块二2-2-4与隔离芯片2-2-3电性相连， 上位机通信模块二2-2-4由SN75176BP组成收发接口电路。蜂鸣器驱动电路2-2-5,蜂鸣器驱动电路2-2-5与单片机二2-2-1电性相连。电位器接口 2-2-6，电位器接口 2-2-6与单片机二 2-2-1电性连接，电位器接口 2-2-6外接电位器来自动调节驱动红外灯亮度电路2-2-7的输出电压大小。驱动红外灯亮度电路2-2-7，驱动红外灯亮度电路2-2-7与电位器接口 2-2-6电性连接。下位板接口电路2-2-8，下位板接口电路2-2-8与单片机二2-2-1电性连接。
[0038]探头采集板2-3包括依次电性连接的光电传感器组2-3-1、5级放大器2-3-2、下位板接口 2-3-1。5级放大器2-3-2采用运放组LM124组成。下位板接口 2-3-1与灯光驱动与下位机控制板2-2的单片机二2-2-1电性相连。光电传感器组2-3-1为光电传感器或CCD光电接收器。
[0039]本实用新型在检测玻璃纤维织物时，通过主板2-1控制探测灯2-1-13和驱动红外灯亮度电路2-2-7的两种光源对对玻璃纤维织物进行试探性照射，采集其图像特征，确定玻璃纤维织物的类型。再通过主板2-1来控制灯光驱动与下位机控制板2-2的驱动红外灯亮度电路2-2-7的光亮度大小，采集设在玻璃纤维织物同一面的光电传感器组2-3-1输出的反映反光强度的电压大小，来感知反射光的光通量大小，从而判断出玻璃纤维织物的线密度。主板2-1根据探头采集板2-3采集到的光电传感器组2-3-1输出的反映玻璃纤维织物线密度的图像亮度的电压信号，来判断玻璃纤维针织物线密度的均匀程度，根据其密度均匀度纹理特征，输出稳定的PWM脉宽调制信号控制变频器2-1-8驱动步进电机的转速，来模拟人工拉线的感觉。
[0040]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种玻璃纤维织物检测装置，其特征在于:包括机械部分(1)及电路部分(2);所述机械部分(1)包括机架(1-1)、横向移动装置(1-2)、纵向移动装置(1-3)以及探针装置(1-4);所述横向移动装置(1-2)安装在机架(1-1)上并在机架(1-1)上横向移动;所述 纵向移动装置(1-3)安装在横向移动装置(1-2)上并在横向移动装置(1-2)上纵向移动;所 述探针装置(1-4)安装在纵向移动装置(1-3)上；所述电路部分(2)包括主板(2-1)以及与主板(2-1)电性相连的灯光驱动与下位机控制 板(2-2)、探头采集板(2-3);所述探头采集板(2-3)设置在探针装置(1-3-4)上。2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维织物检测装置，其特征在于:所述主板(2-1)包 括:单片机一 (2_1_1);电源模块一 (2-1-2);所述电源模块一 (2-1-2)与单片机一 (2-1-1)电性相连；上位机通信接口模块一(2-1-3)以及上位计算机(2-1-4);所述上位计算机(2-1-4)通 过上位机通信接口模块一 (2-1-3)与单片机一 (2-1-1)电性相连；变频器通信接口模块(2-1-5)、变频器转速反馈信号采集模块(2-1-6)、控制变频器正 反转输出信号电路(2-1-7)以及变频器(2-1-8);所述变频器(2-1-8)通过变频器通信接口 模块(2-1-5)、变频器转速反馈信号采集模块(2-1-6)、控制变频器正反转输出信号电路(2-1-7)与单片机一 (2-1-1)电性相连；下位机探头通信接口模块(2-1-9);所述下位机探头通信接口模块(2-1-9)与单片机一 (2_1_1)电性相连；键盘板接口电路(2-1-10);所述键盘板接口电路(2-1-10)与单片机一(2-1-1)电性相 连；串口显示屏通信模块(2-1-11);所述串口显示屏通信模块(2-1-11)与单片机一 (2-1-1)电性相连；灯泡驱动电路(2-1-12)以及探测灯(2-1-13);所述探测灯(2-1-13)通过灯泡驱动电路 (2-1-12)与单片机一 (2-1-1)电性相连。3.根据权利要求2所述的一种玻璃纤维织物检测装置，其特征在于:所述单片机一(2-1-1)为STM32F303VDT6;所述上位机通信接口模块一(2-1-3)包括三通道数字隔离器 ADUM1300和232电平转换模块MAX3232E;所述变频器通信接口模块(2-1-5)包括三通道数字 隔离器ADUM1300和RS485电平接口芯片SN75176BP;所述变频器转速反馈信号采集模块(2-1-6)包括光电隔离器6N136和六反相施密特触发器74LS14;所述控制变频器正反转输出信 号电路(2-1-7)包括六通道数字隔离器ADUM7640、光耦TLP521和高耐压、大电流复合晶体管 阵列驱动电路ULN2003;所述下位机探头通信接口模块(2-1-9)包括三通道数字隔离器 ADUM1300和SN75176BP组成的RS485电平接口芯片;所述键盘板接口电路(2-1-10)包括六通 道数字隔离器ADUM7641和RS232电平转换模块MAX3232E;所述串口显示屏通信模块(2-1-1I)包括三通道数字隔离器ADUM1300和RS232电平转换模块MAX3232E;所述灯泡驱动电路 (2-1-12)包括六通道数字隔离器ADUM7640、场效应管驱动电路IRF3205S和双高速功率驱动 器。4.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维织物检测装置，其特征在于:所述灯光驱动与下 位机控制板(2-2)包括:单片机二(2-2-1);电源模块二(2-2-2);所述电源模块二(2-2-2)与单片机二(2-2-1)电性相连；隔离芯片(2-2-3);所述隔离芯片(2-2-3)与单片机二(2-2-1)电性相连；上位机通信模块二(2-2-4);所述上位机通信模块二(2-2-4)与隔离芯片(2-2-3)电性 相连；蜂鸣器驱动电路(2-2-5);所述蜂鸣器驱动电路(2-2-5)与单片机二(2-2-1)电性相 连；电位器接口(2-2-6);所述电位器接口(2-2-6)与单片机二(2-2-1)电性连接；驱动红外灯亮度电路(2-2-7);所述驱动红外灯亮度电路(2-2-7)与电位器接口(2-2-6)电性连接；下位板接口电路(2-2-8);所述下位板接口电路(2-2-8)与单片机二(2-2-1)电性连接。5.根据权利要求4所述的一种玻璃纤维织物检测装置，其特征在于:所述单片机二(2-2-1)为STM32F103R6T6;所述隔离芯片(2-2-3)为三通道数字隔离器ADUM1300;所述上位机 通信模块二(2-2-4)由SN75176BP组成收发接口电路。6.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维织物检测装置，其特征在于:所述探头采集板 (2-3)包括依次电性连接的光电传感器组(2-3-1 )、5级放大器(2-3-2)、下位板接口(2-3-1);所述下位板接口(2-3-1)与灯光驱动与下位机控制板(2-2)的单片机二(2-2-1)电性相 连。7.根据权利要求6所述的一种玻璃纤维织物检测装置，其特征在于:所述5级放大器(2-3-2)采用运放组LM124组成;所述光电传感器组(2-3-1)为光电传感器或(XD光电接收器。8.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维织物检测装置，其特征在于:所述机架(1-1)包 括四根矩形布置的立柱(1-1-1)、横向连接左右侧立柱(1-1-1)的长导杆(1-1-2)、纵向连接 前后侧立柱(1-1-1)的横梁(1-1-3)以及每根立柱(1-1-1)底端的底板(1-1-4);所述横向移 动装置(1-2)的两端与长导杆(1-1-2)滑动连接。9.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维织物检测装置，其特征在于:所述横向移动装置 (1-2)包括转动连接在机架(1-1)上的同步带轮(1-2-1 )、通过同步带轮(1-2-1)安装在机架 上的同步带(1-2-2)、用于驱动同步带(1-2-2)的横向电机(1-2-3);所述纵向移动装置(1-3)安装在同步带(1-2-2)上。10.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维织物检测装置，其特征在于:所述纵向移动装 置(1-3)包括纵向电机(1-3-1)、与纵向电机输出轴相连的纵向螺杆(1-3-2)、套装在纵向螺 杆(1-3-2)上并与纵向螺杆外齿相啮合的纵向滑块(1-3-3)以及纵向螺杆(1-3-2)两侧的短 导杆(1-3-4);所述纵向滑块(1-3-3)的两侧与短导杆(1-3-4)滑动连接;所述探针装置(1-4)安装在纵向滑块(1-3-3)上。
【文档编号】G01N21/84GK205607870SQ201620184086
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】黄宇航, 吴立新, 陈霞
【申请人】常州信息职业技术学院