一種連續(xù)型玻璃纖維毛羽檢測裝置制造方法
【專利摘要】一種連續(xù)型玻璃纖維毛羽檢測裝置，紅外毛羽檢測傳感器位于張力器和張力調整器之間，卷繞機位于所述張力調整器的另一側。計算機、數(shù)字模擬轉換器和計數(shù)器依次通過Coaxial接口串接，并且計數(shù)器的輸入端口與紅外毛羽檢測傳感器的輸出端口通過Toslink接口連接。本實用新型通過紅外毛羽檢測傳感器檢測管紗的毛羽，并通過計算機顯示毛羽發(fā)生時的玻璃纖維長度、運行時間、毛羽根數(shù)，工程技術人員根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)，得出上一道原絲生產工序中產生毛羽的環(huán)節(jié)，從而改進原絲排線與成型，整個毛羽檢測過程無需操作人工跟蹤，其檢測裝置方便、實用、節(jié)省勞動力，因其主要裝置均為國產，維修更為簡單、方便。
【專利說明】一種連續(xù)型玻璃纖維毛羽檢測裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及玻璃纖維制造領域，涉及一種玻璃纖維連續(xù)性毛羽檢測裝置，其設備專用于檢測玻璃纖維管紗，尤其用于檢測電子級玻璃纖維管紗外層中層內層毛羽。

【背景技術】
[0002]在玻璃纖維行業(yè)，管紗毛羽影響玻璃纖維的手感和光澤，而且直接影響后工序的正常生產和效果。若整經(jīng)出現(xiàn)毛羽將造成斷頭，漿紗出現(xiàn)毛羽玻璃纖維會分絞不清，造成布面織疵，織造時出現(xiàn)毛羽開口不清，引起斷經(jīng)和緯停，最嚴重的是玻璃纖維用電子紗表面出現(xiàn)毛羽，且毛羽涂覆上特制環(huán)氧樹脂乳液，此時的毛羽就變得非常堅硬(強度基本等同于不銹鋼針)，這對制造印刷電路板產品是致命的。
[0003]現(xiàn)有機測毛羽裝置一臺。用于檢測棉花和羊毛等傳統(tǒng)玻璃纖維產品，棉花纖維單絲直徑一般為20微米，羊毛為30微米，而用于電子紗的玻璃纖維單絲直徑為3?9微米，市面上對于玻璃纖維等無機非金屬毛羽檢測裝置的發(fā)明幾乎真空。目前國外進口毛羽檢測裝置每次可以檢測300米，運行時間30分鐘，當設備檢測到毛羽時，記錄一個數(shù)，該裝置每5分鐘顯示出一次數(shù)據(jù)，設備運行完畢，一共顯示6次數(shù)據(jù)，然后需要人工統(tǒng)計管紗表面毛羽總量。對于一卷長度約15萬米的管紗來講，要檢測其全部毛羽，需要耗費大量人力、物力和時間?，F(xiàn)有毛羽檢測裝置不足之處:故障率高、維修費用高、運行效率低、不能連續(xù)性檢測管紗毛羽，并且不能對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析。
[0004]國內專利《一種用于玻璃纖維毛羽檢測的圖像采集及處理系統(tǒng)》，申請?zhí)?01210533207.6，該專利解決了不能直接觀察玻璃纖維毛羽特征的問題，使用該專利可以更為直接地觀察到毛羽的細節(jié)，該專利借助放大鏡用線陣相機拍攝玻璃纖維毛羽，并且將圖片傳輸?shù)诫娔X屏幕顯示出來，該專利的缺點是只能發(fā)現(xiàn)玻璃纖維毛羽的有無，不能明確和統(tǒng)計毛羽的數(shù)量和產生位置，不能長時間連續(xù)拍攝，若該專利用于工業(yè)化生產檢驗，只能用于抽檢，成本高，效率低。
[0005]國內專利《玻纖產品張力可調毛羽檢測裝置》申請?zhí)?01220563625.5該專利主要解決了毛羽裝置張力不可調和張力大小缺陷等問題，該裝置主要是調整毛羽箱內可上下移動的相鄰張力棒從而達到調整玻璃纖維張力大小，實現(xiàn)微調功能。此專利不能檢測毛羽的根數(shù)，不能定位毛羽產生的玻璃纖維位置，局限性很大。
[0006]國內專利《帶有玻璃纖維動態(tài)張力測量顯示裝置的玻璃纖維毛羽測試儀》，申請?zhí)?00610070730.4，該專利在玻璃纖維路徑上加裝了玻璃纖維張力檢測傳感器，并且實時顯示在測玻璃纖維的張力，用玻璃纖維張力調整裝置將玻璃纖維張力調整至需要的張力，解決了同一種玻璃纖維測量時張力不一致的問題。此專利不能定位毛羽產生的玻璃纖維位置，也未明確能否長時間檢測毛羽根數(shù)，局限性很大。
[0007]搜索歐洲專利局和日本專利局官方網(wǎng)站，均未發(fā)現(xiàn)類似專利。


【發(fā)明內容】

[0008]為克服現(xiàn)有技術中存在的故障率高、維修費用高、運行效率低、不能連續(xù)性檢測管紗毛羽，并且不能對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析的不足，本發(fā)明提出了一種連續(xù)型玻璃纖維毛羽檢測裝置。
[0009]本發(fā)明包括張力器、計算機、數(shù)字模擬轉換器、計數(shù)器、紅外毛羽檢測傳感器、張力調整器和卷繞機，其中:紅外毛羽檢測傳感器位于張力器和張力調整器之間，卷繞機位于所述張力調整器的另一側。計算機、數(shù)字模擬轉換器和計數(shù)器依次通過Coaxial接口串接，并且計數(shù)器的輸入端口與紅外毛羽檢測傳感器的輸出端口通過Toslink接口連接。
[0010]所述張力調整器包括板狀的支架和多個張力調整輥。在所述支架的表面有多個相互平行的條形張力調整輥安裝通槽。張力調整輥的數(shù)量與所述張力調整輥安裝通槽的數(shù)量相同。各張力調整輥根據(jù)其在各條形通槽中的位置分為上張力調整輥和下張力調整輥，并以上下交錯的方式安裝在各條形通槽的上端和下端。在所述的各張力調整輥中，與傳感器相鄰的張力調整輥的中心線與張力器的中心線等高，使玻璃纖維在傳感器中處于水平狀態(tài)。
[0011]各張力調整輥的一端均為螺紋桿，將該螺紋桿一端裝入各條形通槽中，調整好位置后，通過螺母固緊。各張力調整輥另一端端頭的圓周表面有用于走絲的凹槽，并且各張力調整輥端頭的圓周表面的凹槽的位置相對應，使調整張力中的玻璃纖維處于同一垂直面內。
[0012]本發(fā)明目的在于連續(xù)性檢測玻璃纖維毛羽。在玻璃纖維行業(yè)，毛羽對于管紗的性能影響極大，特別是電子玻璃纖維用紗，有必要發(fā)明一種可以直接檢測管紗外層中層內層毛羽的裝置，研究毛羽分布目的主要是了解其上道工序即玻璃纖維原絲生產過程，最終對原絲絲餅成型排線方式進行優(yōu)化。
[0013]本發(fā)明涉及的裝置主要由卷繞機、紅外毛羽檢測傳感器、計數(shù)器、數(shù)字模擬轉換器、計算機和一些自制設備組成。其主要作用如下:
[0014]卷繞機。設備可以設置運轉速度和運行時間，主要作用為牽引和定長，使得檢測后的玻璃纖維可以勻速地卷繞到卷繞機上，并且檢測長度可以通過卷繞機來控制，同時也可以調節(jié)卷繞機的速度，從而達到控制檢測毛羽的速度，此設備一般可以連續(xù)工作幾十個小時，并且可以纏繞25公斤的玻璃纖維。
[0015]紅外毛羽檢測傳感器。主要用于檢測玻璃纖維毛羽，當一束紗經(jīng)過時，正常情況不會產生脈沖，但是當直立或斜立出一根或若干根斷絲(即毛羽)，發(fā)出一個或多個脈沖，然后將傳遞給計數(shù)器。
[0016]計數(shù)器。將檢測出的毛羽根數(shù)統(tǒng)計并用累計和不累計的方式同時顯示出來。
[0017]數(shù)字模擬轉換器。將計數(shù)器的信號轉換成模擬信號，最終傳送到計算機上。
[0018]計算機。統(tǒng)計出的毛羽數(shù)據(jù)傳入電腦軟件中，軟件將顯示檢測時間和檢測時出現(xiàn)的毛羽根數(shù)，可以將毛羽統(tǒng)計數(shù)據(jù)導出來。
[0019]張力調整器。為自制設備，通過5個可以上下移動的銅質棒調整玻璃纖維的路徑從而調整玻璃纖維張力。
[0020]本發(fā)明中，使用卷繞機將管紗紗束連續(xù)牽引，牽引時對玻璃纖維加一定的張力，使得玻璃纖維繃直地經(jīng)過紅外毛羽檢測傳感器，當紅外毛羽檢測傳感器檢測出玻璃纖維毛羽后，傳感器發(fā)出一個或多個脈沖信號到計數(shù)器中，之后經(jīng)過數(shù)字模擬轉換器傳遞到計算機上，最終存儲到數(shù)據(jù)庫中，計算機將會把毛羽按照要求顯示出來。
[0021]本發(fā)明應用在玻璃纖維EC G751/00.7Z B8管紗上進行檢測毛羽，其管紗總長度為113800米，設置卷繞機運行速度為7200米/小時，點擊計算機開啟按鈕，卷繞機和計算機設備開始同步運行，運行約16小時可以完成對整卷紗的檢測，計算機將顯示毛羽發(fā)生時的玻璃纖維長度、運行時間(秒)、運行時間(分鐘)、毛羽根數(shù)，毛羽累計根數(shù)等數(shù)據(jù)，工程技術人員可以根據(jù)毛羽顯示的根數(shù)、分布，計算出上一道原絲生產工序的哪個環(huán)節(jié)產生的毛羽，從而改進原絲排線與成型，整個毛羽檢測過程無需操作人工跟蹤，其檢測裝置方便、實用、節(jié)省勞動力，因其主要裝置均為國產，維修更為簡單、方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0023]圖2是張力調整器結構圖，其中2a是主視圖，2b是俯視圖。
[0024]圖1 中:
[0025]1.管紗；2.張力器；3.計算機；4.數(shù)字模擬轉換器；5.計數(shù)器；6.紅外毛羽檢測傳感器；7.張力調整器；8.卷繞機；9.支架；10.張力調整輥；11.張力調整輥安裝通槽。
[0026]本實施例是一種連續(xù)型玻璃纖維毛羽檢測與分析裝置，包括張力器2、計算機3、數(shù)字模擬轉換器4、計數(shù)器5、紅外毛羽檢測傳感器6、張力調整器7和卷繞機8，其中:紅外毛羽檢測傳感器6位于張力器2和張力調整器7之間，卷繞機8位于所述張力調整器的另一側。計算機3、數(shù)字模擬轉換器4和計數(shù)器5依次通過Coaxial接口串接，并且計數(shù)器5的輸入端口與紅外毛羽檢測傳感器6的輸出端口通過Toslink接口連接。
[0027]所述紅外光源毛羽檢測傳感器6米用瑞士 Uster Tester公司UST-3型號，內置OH模塊，采用漫反射法，紅外光源發(fā)出平行光線照在毛羽上，光線在毛羽上產生散射，用光電感應器檢測散射光線并轉換為電信號即可測量毛羽。
[0028]所述張力器2采用常規(guī)的絞盤式張力器。使用張力器的目的是為了增加玻璃纖維的張力，采用對玻璃纖維的摩擦來達到增加張力，絞盤式張力器采用倍積法實現(xiàn)對玻璃纖維張力調節(jié)，張力調節(jié)原理采用電磁感應原理，它由幾塊磁鐵均勻分布在磁芯盤上，當導紗輥被絲帶動旋轉時，該裝置產生切割磁力線作用，產生感應電動勢，產生扭矩，阻止導紗輥旋轉。
[0029]所述卷繞機8采用浙江蕭山生產的卷繞機，該設備運用計算機、PLC、伺服及變頻技術組成高精度跟隨控制系統(tǒng)，通過多個數(shù)學模型，實現(xiàn)了四臺電動機之間的同步控制及恒張力紡紗。該卷繞機可以定長或定時運行，并且可以在一定范圍內調整運行速度，最大卷繞量為25公斤。
[0030]本發(fā)明中，通過所述張力調整器7調整玻璃纖維的張力。所述張力調整器7包括板狀的支架9和多個張力調整輥10。在所述支架9的表面有多個條形的張力調整輥安裝通槽11，并且各張力調整輥安裝通槽相互平行。張力調整輥10的數(shù)量與所述條形通槽的數(shù)量相同。各張力調整輥10根據(jù)其在各條形通槽中的位置分為上張力調整輥和下張力調整輥。各張力調整輥10分別安裝在各條形通槽的中，分別安裝在各條形通槽的中，并以上一下一上一下一上的方式交錯的安裝在各條形通槽的上端和下端。由于所檢測的玻璃纖維的直徑為0.15mm，本實施例中使用五個張力調整輥10。在所述安裝在支架9的五個張力調整輥中，與傳感器6相鄰的張力調整輥的中心線與張力器2的中心線等高，使玻璃纖維在傳感器6中處于水平狀態(tài)。
[0031]各張力調整輥10的一端均為螺紋桿，將該螺紋桿一端裝入各條形通槽中，調整好位置后，通過螺母固緊。各張力調整輥10另一端端頭的圓周表面有用于走絲的凹槽，并且各張力調整輥10端頭的圓周表面的凹槽的位置相對應，使調整張力中的玻璃纖維處于同一垂直面內。
[0032]使用時，根據(jù)所測玻璃纖維的單絲直徑、斷裂強度和繃直程度，通過調整各上張力調整輥與各下張力調整輥之間的距離，實現(xiàn)對玻璃纖維張力的調整。
[0033]本發(fā)明中通過所述數(shù)字模擬轉換器4就是把離散的數(shù)字量轉換為連接變化的模擬量，通常將該轉換器稱為D/A或DAC。數(shù)字量是用代碼按照數(shù)位組合起來表示的，對于有權碼，每位代碼都有都有一定的位權，為了將數(shù)字量轉換成模擬量，必須將每一位的代碼按其位權的大小轉換成相應的模擬量，然后將這些模擬量相加，即可得到與數(shù)字量成正比的總模擬量，從而實現(xiàn)數(shù)字模擬轉換。這就是DAC轉換器的基本原理。
[0034]所述的計數(shù)器5采用同步十進制加法計數(shù)器74LS160，通過統(tǒng)計時鐘脈沖的個數(shù)而實現(xiàn)計數(shù)功能。
[0035]表I是本實施例對玻璃纖維毛羽檢測分析的結果:
[0036]表I
[0037]
玻璃纖維長度(米)I運行時間(秒)I運行時間(分鐘)I毛羽數(shù)(根)I毛羽累計(根)
15?Γδ0.125I?
1718^51.425I2
283141.52.358I3
156Γθ36
1883.133I7
377188.53.14229
4162083.4672Tl
509254.54.241I12
583291.54.858416
620Η05.167218
681340.55.675321
TH358.55.975I22744[372[672?2[24
798399θΓθδ428
8484247.067331
1031515.58.592I32
11105559?25I33
1325662.511.042235
1523761.512.692I36
【權利要求】
1.一種連續(xù)型玻璃纖維毛羽檢測裝置，其特征在于，包括張力器、計算機、數(shù)字模擬轉換器、計數(shù)器、紅外毛羽檢測傳感器、張力調整器和卷繞機，其中:紅外毛羽檢測傳感器位于張力器和張力調整器之間，卷繞機位于所述張力調整器的另一側；計算機、數(shù)字模擬轉換器和計數(shù)器依次通過Coaxial接口串接，并且計數(shù)器的輸入端口與紅外毛羽檢測傳感器的輸出端口通過Toslink接口連接。
2.如權利要求1所述連續(xù)型玻璃纖維毛羽檢測裝置，其特征在于，所述張力調整器包括板狀的支架和多個張力調整輥；在所述支架的表面有多個相互平行的條形張力調整輥安裝通槽；張力調整輥的數(shù)量與所述張力調整輥安裝通槽的數(shù)量相同；各張力調整輥根據(jù)其在各條形通槽中的位置分為上張力調整輥和下張力調整輥，并以上下交錯的方式安裝在各條形通槽的上端和下端；在所述的各張力調整輥中，與傳感器相鄰的張力調整輥的中心線與張力器的中心線等高，使玻璃纖維在傳感器中處于水平狀態(tài)。
3.如權利要求2所述連續(xù)型玻璃纖維毛羽檢測裝置，其特征在于，各張力調整輥的一端均為螺紋桿，將該螺紋桿一端裝入各條形通槽中，調整好位置后，通過螺母固緊；各張力調整輥另一端端頭的圓周表面有用于走絲的凹槽，并且各張力調整輥端頭的圓周表面的凹槽的位置相對應，使調整張力中的玻璃纖維處于同一垂直面內。
【文檔編號】D06H3/08GK204000387SQ201420442238
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權日:2014年8月7日
【發(fā)明者】劉大偉, 蔡博 申請人:陜西華特新材料股份有限公司