一种磁感纺纱断线检测装置的制作方法

本实用新型涉及智能工业设备技术领域，特别涉及一种磁感纺纱断线检测装置。

背景技术：

纺纱机器在绕线过程中，经常会出现断线，目前由于缺少合理的断线检测和监控装置，导致纺纱工人需要一直观察纱线的状态，以便在纱线断裂的情况下及时停止设备运行，不但增加了纺纱工人的劳动强度，也严重影响了纱线的质量。

因此，有必要提供一种纱线的断线检测和监控装置，以提高纺纱机的生产效率，降低纺纱工人的劳动强度，保证最终产品的质量。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种磁感纺纱断线检测装置，能够自动检测纱线断裂情况，在断纱时停止电机转动并进行报警，方便纺纱工人进行故障处理，免去了纺纱工人一直观察纱线状态的麻烦，大大降低了纺纱工人的劳动强度，提高了纺纱机的生产效率，保证了产品的质量。

(二)技术方案

一种磁感纺纱断线检测装置，包括固定安装在纱线机上的检测支架，所述检测支架的一端设有固定座，所述固定座上安装有过丝槽，所述过丝槽设有豁口，所述检测支架的另一端安装有感丝器，所述感丝器正对着所述过丝槽的所述豁口；所述感丝器的信号输出脚连接光电耦合器的阴极，所述感丝器的电平输出脚连接所述光电耦合器的阳极，所述光电耦合器的发射极通过按键开关连接单片机的P2.6脚，所述光电耦合器的集电极分别连接所述单片机的P2.2脚和第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端分别连接5V电源和第一电容的一端，所述第一电容的另一端分别连接所述单片机的RST脚和第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端分别连接第二电容的一端和第三电容的一端，所述第二电容的另一端分别连接石英晶振的一端和所述单片机的XTAL2脚，所述第三电容的另一端分别连接所述石英晶振的另一端和所述单片机的XTAL1脚，所述单片机的P1.0脚连接电机驱动器的 1B脚，所述单片机的P1.1脚连接所述电机驱动器的2B脚，所述电机驱动器的1C脚与继电器的5脚相连，所述继电器的4脚接所述5V 电源，所述继电器的3脚接地，所述继电器的1脚和2脚接直流电机的两端，所述继电器的2脚接12V电源，所述电机驱动器的2C脚接发光二极管的阴极，所述发光二极管的阳极经第三电阻接所述5V电源。

进一步的，所述过丝槽由磁性材料制成。

进一步的，所述光电耦合器选用TTL113。

进一步的，所述单片机选用AT89C51。

进一步的，所述电机驱动器选用ULN2003A。

进一步的，所述5V电源和所述12V电源均为外接DC电源。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种磁感纺纱断线检测装置，能够自动检测纱线断裂情况，在断纱时停止电机转动并进行报警，方便纺纱工人进行故障处理，免去了纺纱工人一直观察纱线状态的麻烦，大大降低了纺纱工人的劳动强度，提高了纺纱机的生产效率，保证了产品的质量，其结构简单，成本低廉，操作方便，功耗极低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，适用范围广，不受环境湿度和纱线粗细的影响，广泛用于纺织行业纱线断头无损检测。

附图说明

图1为本实用新型所涉及的一种磁感纺纱断线检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所涉及的实施例做进一步详细说明。

如图1所示，一种磁感纺纱断线检测装置，包括固定安装在纱线机上的检测支架1，检测支架1的一端设有固定座3，固定座3上安装有过丝槽2，过丝槽设有豁口2，检测支架1的另一端安装有感丝器U1，感丝器U1正对着过丝槽2的豁口；感丝器U1的信号输出脚连接光电耦合器U2的阴极，感丝器U1的电平输出脚连接光电耦合器 U2的阳极，光电耦合器U2的发射极通过按键开关S1连接单片机U3 的P2.6脚，光电耦合器U2的集电极分别连接单片机U3的P2.2脚和电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接5V电源和电容C1的一端，电容C1的另一端分别连接单片机U3的RST脚和电阻R2的一端，电阻R2的另一端分别连接电容C2的一端和电容C3的一端，电容C2的另一端分别连接石英晶振X1的一端和单片机U3的XTAL2脚，电容 C3的另一端分别连接石英晶振X1的另一端和单片机U3的XTAL1脚，单片机U3的P1.0脚连接电机驱动器U4的1B脚，单片机U3的P1.1 脚连接电机驱动器U4的2B脚，电机驱动器U4的1C脚与继电器J1 的5脚相连，继电器J1的4脚接5V电源，继电器J1的3脚接地，继电器J1的1脚和2脚接直流电机M1的两端，继电器J1的2脚接 12V电源，电机驱动器U4的2C脚接发光二极管LED1的阴极，发光二极管LED1的阳极经电阻R3接5V电源。

感丝器U1采用电磁感应原理来检测纱线有无断线，过丝槽2为磁性材料，当过丝槽2中有无纱线4时，感丝器U1检测的磁信号会发生变化，从而在电平输出脚输出高低电平。当过丝槽2中有纱线4 通过时，感丝器U1的电平输出脚输出高电平24V；当过丝槽2中无纱线4通过时，感丝器U1的电平输出脚输出低电平0V。感丝器U1 结构简单，操作方便，适用范围广，不受环境湿度与纱线4粗细影响，功耗低，性能稳定，广泛用于纺织行业丝线断头无损检测。

光电耦合器U1选用TTL113，将感丝器U1的输出信号和单片机 U3的输入信号之间进行电气隔离，提高了电路的抗电磁波干扰能力和电绝缘能力。

单片机U3选用AT89C51，是一款低电压、高性能CMOS8位单片机，片内含2KB的可反复擦写的只读程序存储器和128B的随机数据存储器，采用高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准的51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，在电子类产品中有着广泛的应用。单片机U3的XTAL1脚和XTAL2脚以及石英晶振X1、电容C2和电容C3组成系统的时钟电路，采用片内振荡方式。单片机U3的RST脚和电阻R2及电容C1组成系统的复位电路。

电机驱动器U4选用ULN2003A，是一个单片高电压、高电流的达林顿晶体管阵列集成电路，由7对NPN达林顿管组成，高电压输出特性和阴极钳位二极管可以转换感应负载。单个达林顿对的集电极电流是500mA，达林顿管并联可以承受更大的电流。ULN2003A主要应用于继电器驱动器、字锤驱动器、显示驱动器等。

光电耦合器U2、单片机U3、电机驱动器U4和继电器J1的工作电压均为DC5V，而直流电机M1的工作电压为DC12V，为了避免引入干扰，DC5V和DC12V均采用外接独立DC电源。

下面阐述装置的检测原理：

上电后，系统工作，单片机U3的P1.1脚输出低电平，电机驱动器U4的2C脚输出低电平，发光二极管LED1点亮发光，单片机U3的 P1.0脚输出低电平，电机驱动器U4的1C脚输出低电平，继电器J1 的4脚和5脚之间的绕组通电产生磁性，触点开关吸附在继电器的1 脚和3脚，直流电机M1不工作，按下按键开关S1，单片机U3的P1.1 脚电平变为高电平，电机驱动器U4的2C脚输出高电平，发光二极管 LED1熄灭，单片机U3的P1.0脚输出高电平，电机驱动器U4的1C 脚输出高电平，继电器J1的4脚和5脚之间的绕组不通电，触点开关复位到继电器的1脚和2脚，直流电机M1形成通路开始工作，纺纱机器开始纺纱。纱线4从过丝槽2中通过，感丝器U1的电平输出脚输出24V高电平，单片机U3的P2.2脚接收到高电平，单片机U3 的P1.0脚输出高电平，P1.1脚也输出高电平，直流电机M1正常工作，发光二极管LED1不点亮。当纱线4出现断裂，过丝槽2中没有纱线4通过时，感丝器U1的电平输出脚输出0V低电平，单片机U3 的P2.2脚接收到低电平，单片机U3的P1.0脚输出电平变为低电平，继电器J1的4脚和5脚之间的绕组通电产生磁性，触点开关吸附在继电器的1脚和3脚，直流电机M1的通路切断不工作，纺纱机停止纺纱，单片机U3的P1.1脚输出电平也变为低电平，发光二极管LED1 点亮进行报警提醒纺纱工人进行检修。当检修完毕，过丝槽2中重新通过纱线4，装置恢复正常工作，纺纱机继续纺纱。

本实用新型提供了一种磁感纺纱断线检测装置，能够自动检测纱线断裂情况，在断纱时停止电机转动并进行报警，方便纺纱工人进行故障处理，免去了纺纱工人一直观察纱线状态的麻烦，大大降低了纺纱工人的劳动强度，提高了纺纱机的生产效率，保证了产品的质量，其结构简单，成本低廉，操作方便，功耗极低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，适用范围广，不受环境湿度和纱线粗细的影响，广泛用于纺织行业纱线断头无损检测。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。