專利名稱：一種紡機(jī)紗線狀態(tài)的檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種紡機(jī)紗線狀態(tài)的檢測(cè)裝置，屬于紡織電子的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
紡織機(jī)上傳統(tǒng)的紗線狀態(tài)檢測(cè)方式是采用機(jī)械式的檢測(cè)方式。將紗線運(yùn)動(dòng)過程中 的張力作用于一個(gè)帶杠桿臂的機(jī)械開關(guān)，讓它閉合，如果紗線扯斷或者用完，機(jī)械開關(guān)彈開 進(jìn)行報(bào)警。在紡織車間這樣的惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期使用，機(jī)械開關(guān)容易卡死，造成大量的報(bào)廢衣 料，并且這種檢測(cè)方式無法檢測(cè)紗線未斷但是不走紗的故障情況。專利ZL200820082364. 9公開一種紗線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)光電檢測(cè)裝置，該裝置以非接觸 的方式檢測(cè)紗線，在紗線的同一側(cè)設(shè)置光發(fā)射單元和光接收單元，光發(fā)射單元所射出的光 線與被測(cè)紗線所構(gòu)成的夾角為λ，反射光線與被測(cè)紗線所構(gòu)成的夾角為β，光接收單元將 反射光線的光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸送至電壓信號(hào)處理模塊。該專利采用紅外反射原理 進(jìn)行紗線狀態(tài)檢測(cè)，對(duì)淺色、光反射好的紗線檢測(cè)效果好，但是對(duì)深色紗線檢測(cè)效果大大降 低，誤報(bào)率高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，采用光電式的檢測(cè)方式， 利用紗線在運(yùn)動(dòng)過程中的擺動(dòng)，輸出交變信號(hào)，該方案原理簡(jiǎn)單，工作可靠，并且是無接觸 式的檢測(cè)方案，對(duì)紗線無影響。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種紡機(jī)紗線狀態(tài)的檢測(cè)裝置，包括電路板和安裝在所述的電路板上的電子控制 裝置，所述的電子控制裝置包括提供電源的電源電路、執(zhí)行控制算法的處理器，所述的處理 器設(shè)置定時(shí)器和AD端口，與所述處理器連接的通訊接口電路，還包括第一紅外接收單元和 第二紅外接收單元，所述的第一紅外接收單元和第二紅外與信號(hào)處理電路連接，所述的信 號(hào)處理電路與所述的處理器的AD端口連接，以及與所述的處理器連接的紅外發(fā)射單元。所述的第一紅外接收單元和第二紅外接收單元設(shè)置在所述的電路板上，所述的紅 外發(fā)射單元設(shè)置在所述第一紅外接收單元和第二紅外接收單元的正上方。所述的紅外發(fā)射單元在所述處理器的控制下可發(fā)射紅外光，形成紅外光區(qū)，紗線從 所述的紅外光區(qū)的中心穿過，投影在所述的第一紅外接收單元和第二紅外接收單元的中間。設(shè)置所述的第一紅外接收單元和第二紅外接收單元緊密排列，排列方向與所述的 紗線垂直。實(shí)施本實(shí)用新型的積極效果是1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝；2、檢測(cè)靈敏度高，誤報(bào)情 況少；3、無接觸式的檢測(cè)方案，對(duì)紗線無影響。

圖1是該裝置的安裝圖；[0012]圖2是紅外接收單元的安裝圖；圖3是該裝置的原理框圖；圖4是信號(hào)檢測(cè)示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明參照?qǐng)D1-4，一種紡機(jī)紗線狀態(tài)的檢測(cè)裝置，包括電路板1和安裝在所述的電路板 1上的電子控制裝置，所述的電子控制裝置包括提供電源的電源電路7、執(zhí)行控制算法的處 理器2，所述的處理器2設(shè)置定時(shí)器和AD端口，與所述處理器2連接的通訊接口電路8，還 包括第一紅外接收單元4和第二紅外接收單元5，所述的第一紅外接收單元4和第二紅外5 與信號(hào)處理電路6連接，所述的信號(hào)處理電路6與所述的處理器2的AD端口連接，以及與 所述的處理器2連接的紅外發(fā)射單元3 ；所述的控制算法包括信號(hào)檢測(cè)算法和信號(hào)濾波算法。所述的電源電路7將外部輸入的電源轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的、所述的電子控制裝置可以使 用的電源；所述的處理器2內(nèi)部設(shè)置程序存儲(chǔ)器，所述的程序存儲(chǔ)器裝載的程序進(jìn)行信號(hào) 檢測(cè)和集中處理；所述的信號(hào)處理電路6對(duì)所述的第一紅外接收單元4和第二紅外接收單 元5輸出的電流信號(hào)進(jìn)行差動(dòng)放大，并輸出給所述處理器2進(jìn)行分析判斷；所述的通訊接口 電路8由所述的處理器2控制，用于與外部系統(tǒng)通訊，發(fā)送紗線9的狀態(tài)信息。所述的第一紅外接收單元4和第二紅外接收單元5設(shè)置在所述的電路板1上，所 述的紅外發(fā)射單元3設(shè)置在所述第一紅外接收單元4和第二紅外接收單元5的正上方。所 述的紅外發(fā)射單元3在所述處理器2的控制下可發(fā)射紅外光，形成紅外光區(qū)。所述的第一 紅外接收單元4和第二紅外接收單元5都可以接收到所述的紅外發(fā)射單元3發(fā)射的紅外光 線。所述的紗線9從所述的紅外光區(qū)的中心穿過，形成的陰影投影在所述的第一紅外接收 單元4和第二紅外接收單元5的中間。并且所述的第一紅外接收單元4和第二紅外接收單元5緊密排列，排列方向與所 述的紗線9垂直。所述的紗線9在穿過所述的紅外光區(qū)時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)過程中的左右擺動(dòng)，引 起投射到所述的第一紅外接收單元4和第二紅外接收單元5上的紅外光不平衡，所述的第 一紅外接收單元4輸出電流II，所述的第二紅外接收單元5輸出電流12，所述的電流Il和 電流12不相等，因此所述的信號(hào)處理電路6輸出的電壓信號(hào)U為交流信號(hào)，所示的處理器2 通過所述的AD端口采樣所述的電壓信號(hào)U，所述的電壓信號(hào)U在所述的紗線9處于靜止的 情況下為直流信號(hào)，為平均值Uav，所述的處理器2執(zhí)行所述的信號(hào)檢測(cè)算法，對(duì)所述紗線9 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，其步驟為(1)、啟動(dòng)所述的處理器2內(nèi)部的定時(shí)器，設(shè)定計(jì)時(shí)時(shí)間為時(shí)間窗T，然后跳轉(zhuǎn)到步 驟⑵執(zhí)行；(2)、所述的處理器2每隔單位時(shí)間Ts通過所述的AD端口對(duì)所述的交流信號(hào)U進(jìn) 行采樣，獲得采樣值Uk，如果所述的采樣值Uk大于所述的平均值Uav的(1+R)倍，對(duì)第一計(jì) 數(shù)器COUNTl加1，否則對(duì)所述的第一計(jì)數(shù)器COUNTl清零，當(dāng)所述的第一計(jì)數(shù)器COUNTl大于 第一閾值M時(shí)，對(duì)所述的第一計(jì)數(shù)器COUNTl清零以后跳轉(zhuǎn)到步驟(3)；所述系數(shù)R為小于1 的系數(shù)，所述第一閾值M為設(shè)定的判斷常數(shù)；[0023](3)、所述的處理器2每隔單位時(shí)間Ts對(duì)所述的AD端口進(jìn)行采樣，獲得所述的采 樣值Uk，如果所述的采樣值Uk小于所述的平均值Uav的(I-S)倍，對(duì)所述的第一計(jì)數(shù)器 COUNTl加1，否則對(duì)所述的第一計(jì)數(shù)器COUNTl清零，當(dāng)所述的第一計(jì)數(shù)器COUNTl大于所述 第一閾值M時(shí)，對(duì)所述的第一計(jì)數(shù)器COUNTl清零，并對(duì)第二計(jì)數(shù)器C0UNT2加1，如果所述第 二計(jì)數(shù)器C0UNT2大于第二閾值N，則跳轉(zhuǎn)到步驟(4)，否則跳轉(zhuǎn)到步驟(2)繼續(xù)執(zhí)行；所述 系數(shù)R為小于1的系數(shù)，所述第二閾值N為設(shè)定的判斷常數(shù)；(4)、如果所述的定時(shí)器2的計(jì)時(shí)時(shí)間已經(jīng)超過所述的時(shí)間窗T，產(chǎn)生溢出，則判斷 所述紗線9為靜止?fàn)顟B(tài)，否則判斷所述紗線9為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并返回到步驟(1)；所述的時(shí)間 窗T為最長(zhǎng)的信號(hào)建立時(shí)間。在實(shí)際工況下，紡機(jī)在工作過程中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，該振動(dòng)會(huì)傳導(dǎo)至所述的紗線9，因 此及時(shí)此時(shí)所述的紗線9處于不輸紗的狀態(tài)，也會(huì)在所述的信號(hào)處理電路6輸出交流信號(hào)， 從而促使所述的處理器2根據(jù)上述的所述信號(hào)檢測(cè)算法判斷所述的紗線9出去運(yùn)動(dòng)狀態(tài)， 形成誤報(bào)。為了濾除外部振蕩引起的所述紗線9自身的諧振，在所述的步驟(4)中，如果所述 的定時(shí)器的計(jì)時(shí)時(shí)間沒有超過所述的時(shí)間窗T，則所示的處理器2執(zhí)行所述的信號(hào)濾波算 法，其步驟為(1)、求取所述的電壓信號(hào)U的周期均值Tav = Σ Ti/N, i = 1 N ；(2)、求取所述的電壓信號(hào)U的周期均差值V =Σ Tav-Ti I/N；(3)、求取所述的電壓信號(hào)U的周期偏離系數(shù)k = V/Tav ；(4)、如果所述的周期偏離系數(shù)k大于經(jīng)驗(yàn)系數(shù)U，則判斷所述紗線9為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)， 否則判斷所述紗線9為靜止?fàn)顟B(tài)。綜上所述，基于精心的設(shè)計(jì)和有效的控制算法，采用光電式的檢測(cè)方式，利用紗線 在運(yùn)動(dòng)過程中的擺動(dòng)，輸出交變信號(hào)，該方案原理簡(jiǎn)單，工作可靠，并且是無接觸式的檢測(cè) 方案，對(duì)紗線無影響，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝，檢測(cè)靈敏度高，誤報(bào)情況少等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種紡機(jī)紗線狀態(tài)的檢測(cè)裝置，包括電路板和安裝在所述的電路板上的電子控制 裝置，所述的電子控制裝置包括提供電源的電源電路、執(zhí)行控制算法的處理器，所述的處理 器設(shè)置定時(shí)器和AD端口，與所述處理器連接的通訊接口電路，其特征在于還包括第一紅 外接收單元和第二紅外接收單元，所述的第一紅外接收單元和第二紅外與信號(hào)處理電路連 接，所述的信號(hào)處理電路與所述的處理器的AD端口連接，以及與所述的處理器連接的紅外 發(fā)射單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紡機(jī)紗線狀態(tài)的檢測(cè)裝置，其特征是所述的第一紅外 接收單元和第二紅外接收單元設(shè)置在所述的電路板上，所述的紅外發(fā)射單元設(shè)置在所述第 一紅外接收單元和第二紅外接收單元的正上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種紡機(jī)紗線狀態(tài)的檢測(cè)裝置，其特征是所述的紅外 發(fā)射單元在所述處理器的控制下可發(fā)射紅外光，形成紅外光區(qū)，紗線從所述的紅外光區(qū)的 中心穿過，投影在所述的第一紅外接收單元和第二紅外接收單元的中間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種紡機(jī)紗線狀態(tài)的檢測(cè)裝置，其特征是設(shè)置所述的第一 紅外接收單元和第二紅外接收單元緊密排列，排列方向與所述的紗線垂直。
專利摘要公開了一種紡機(jī)紗線狀態(tài)的檢測(cè)裝置，包括電路板和安裝在電路板上的電子控制裝置，電子控制裝置包括電源電路、處理器，通訊接口電路，第一紅外接收單元和第二紅外接收單元，信號(hào)處理電路連接，紅外發(fā)射單元。第一紅外接收單元和第二紅外接收單元設(shè)置電路板上，紅外發(fā)射單元設(shè)置在第一紅外接收單元和第二紅外接收單元的正上方，紅外發(fā)射單元在處理器的控制下可發(fā)射紅外光，形成紅外光區(qū)，紗線從紅外光區(qū)的中心穿過，投影在第一紅外接收單元和第二紅外接收單元的中間，由于紗線在運(yùn)動(dòng)過程中的左右擺動(dòng)，引起投射到第一紅外接收單元和第二紅外接收單元上的紅外光不平衡，從而使信號(hào)處理電路輸出交流電壓信號(hào)，處理器執(zhí)行控制算法對(duì)紗線狀態(tài)進(jìn)行判斷。
文檔編號(hào)D01H13/26GK201896216SQ201020617480
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者馮瓚, 劉瑜, 林亮 申請(qǐng)人:劉瑜