本實用新型涉及工業(yè)縫紉機底線異常檢測領域，特別是涉及一種基于漫反射傳感器的工業(yè)縫紉機底線異常報警的裝置和方法。

背景技術：

目前，工業(yè)縫紉機是用一根或者多根縫紉線，在面料上形成一種或者多種線跡，使一層或者多層縫料交織或者縫合起來的機器。目前工業(yè)縫紉機廣泛用于服裝、鞋帽、表帶等裝飾用品的縫制，現(xiàn)在工業(yè)縫紉機基本上實現(xiàn)了智能化，用電腦打版其縫制的圖樣，并控制其縫紉的軌跡，其縫制的線跡整齊、美觀，并且快速，操作簡便。

當縫紉機在縫制面料時，縫紉機的旋梭（包括梭殼和梭芯）和機針之間相互配合以將底線和面線相互交織連鎖縫紉在面料上，從而形成面料上的線跡。面線穿設在機針的針眼里，機針在縫紉過程中做上升、下降縫紉動作；旋梭由梭芯和梭殼組成，梭芯被收容在梭殼內，底線纏繞在梭芯上；面線一般在縫紉機的外部，并且面線一般較長，縫紉過程中可以非常直觀的去判斷面線是否用完以及是否斷線，以停止縫紉來處理面線；裝有底線的旋梭一般安裝在縫紉機的底板處，不在縫紉人員的視野范圍內，以至于很難去判斷底線是否用完或者底線是否斷線 。一旦斷線或者底線用完，由于縫紉機縫紉速度很快，去處理時，面料上會出現(xiàn)沒有底線縫紉而被機針扎出沒有線跡的空洞，從而影響了縫紉的效果，降低的工業(yè)縫紉機高效率的實用性。

中國實用新型專利CN204237983U公開基于光纖傳感器的工業(yè)縫紉機用底線檢測控制系統(tǒng)及方法，所述包括梭殼和梭芯，所述梭芯包括繞線柱和設在繞線柱兩端的凸緣，所述繞線柱的外周圍上固定有一反光紙、且繞線柱上纏繞有底線，所述梭架上固定有一光纖傳感器，梭殼上設有相互連通的光纖發(fā)射入口和缺口。電控模塊根據傳感器傳所檢測到的反射光的光信號來判斷梭殼中是否漏裝梭芯、以及梭芯上的底線量是否足夠。但是，此設備要專門的生產與之相適應的梭殼和梭芯，不能很方便的應用上傳統(tǒng)的工業(yè)縫紉機上；在此調制電路中，不能根據實際環(huán)境來動態(tài)的調整基準參數(shù)，不能很好的適用于環(huán)境的變化。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種既能檢測底線是否用完，也能檢測底線在縫紉狀態(tài)是否斷線，也提供了一種實時更換梭芯的一種基于漫反射傳感器的工業(yè)縫紉機底線異常報警裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：所述工業(yè)縫紉機包括底板1、調理電路模塊2、電機11、電機控制系統(tǒng)10、旋梭和電控氣壓缸3；所述旋梭包括梭殼6和梭芯7，梭芯7與梭殼6嵌合連接在一起，梭芯7上設置有底線繞線柱74和繞線柱兩端的凸緣71；梭殼6一側開有一通光口；傳感器的調理電路模塊2連接到控制電機運動的電機控制系統(tǒng)10，底板1下安裝有調理電路模塊2和電控氣壓缸3，電控氣壓缸3一端連接有漫反射傳感器探頭5，漫反射傳感器的調理電路模塊2和電控氣壓缸3都由電機控制系統(tǒng)10供電，調理電路模塊2產生紅外光給漫反射傳感器探頭5的發(fā)射端，從接收端獲取模擬信號并且處理為數(shù)字信號輸出給電機控制系統(tǒng)10。

本實用新型的電控氣壓缸3開有固定漫反射傳感器探頭5的固定槽4，用來固定探頭5，并讓探頭隨推桿移動，可使探頭正對梭殼上的通光孔；本實用新型的氣壓缸是電控的，與電機控制系統(tǒng)相連接，通過電機控制系統(tǒng)來控制推桿的移動，進而移動漫反射傳感器的探頭發(fā)射端和接收端，來處理底線異常的情況。

本實用新型的漫反射傳感器探頭5帶有發(fā)射端和接收端，所述調理電路模塊2可以隨環(huán)境變化而動態(tài)的調整黑白閾值和處理信號。

本實用新型面向梭殼一端的凸緣71做成平凹相間的扇形表面，并且在凹面區(qū)域73上設置為黑色，漫反射傳感器5通過感應梭芯表面平凹相間隔距離變化，更加精準的識別發(fā)射信號。

本實用新型的梭芯7上凸緣71表面分布有平凹相間的黑白兩色表面，凹面為黑色凹面區(qū)域73占整個表面的1/3，凸緣71上的平表面為白色區(qū)域72占整個表面的2/3，或梭芯凸緣71表面分成六份，其中凹面占兩份，并且對稱均勻分布。

本實用新型的調理電路模塊2可以根據漫反射傳感器探頭5對準黑色表面發(fā)送回來的信號來根據實際環(huán)境動態(tài)設定區(qū)分黑色與白色的閾值，可以采樣到接收器返回來的信號，并且將模擬信號進行調制解調、濾波、放大和數(shù)字化處理，將數(shù)字信號給電機控制系統(tǒng)，調理電路模塊可以根據實際情況的變化來進行動態(tài)的設置黑白閾值，由此可以根據工業(yè)縫紉機的實際安裝情況來調整探頭與梭芯表面的距離，該調理電路處理模塊安裝在縫紉機的底板。

本實用新型的有益效果是：該工業(yè)縫紉機底線異常報警裝置中，電機控制系統(tǒng)根據漫反射傳感器檢測到梭芯凸緣表面的黑白色來判斷底線是否斷線以及梭芯上的底線是否用完，當?shù)拙€斷線或者底線用完的時候，電機控制系統(tǒng)就會讓縫紉機快速停止工作，然后電機控制系統(tǒng)再給氣壓缸一個電信號，將傳感器探頭移開，讓工人更換梭芯或處理底線斷線。從而保證不會因為底線斷線或者沒有底線而引起面料上有機針扎出的空洞，提高縫紉效率和質量。另外，該漫反射傳感器的調理電路模塊，可以隨時根據實際情況來調整接收器判別黑白顏色的閾值，因此該裝置檢測性能高，實時性強，從而提高了整個裝置的可靠性。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的梭芯結構示意圖；

圖3為當梭芯黑色表面出于梭殼通光口時的結構示意圖；

圖4為當梭芯白色表面出于梭殼通光口時的結構示意圖；

圖5為本實用新型的漫反射傳感器底線異常報警裝置原理圖；

圖6為本實用新型的調理電路模塊的原理圖。

圖中：1-底板、2-調理電路模塊、3-電控氣壓缸、4-固定槽、5-漫反射傳感器探頭發(fā)射端和接收端）、6-梭殼、7-梭芯、8-縫紉機機頭、9-機針、10-電機控制系統(tǒng)、11-電機、71-凸緣、72-白色區(qū)域、73-黑色凹面區(qū)域、74-底線繞線柱。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細說明。

實施例1，本實用新型提供一種基于漫反射傳感器的工業(yè)縫紉機底線異常報警裝置，所述工業(yè)縫紉機包括電機11、電機控制系統(tǒng)10、底板1、安裝在底板1下面的旋梭和移動傳感器探頭5發(fā)射端和接收端）的氣壓缸；所述旋梭包括梭殼6和安裝在梭殼6內的梭芯7，所述梭芯7包括繞線柱74和設在繞線柱兩端的凸緣71，其中面向梭殼一端的凸緣71做成平凹相間的扇形表面，并且在凹面73刷上黑油漆；所述梭殼6要開有一通光口，其大小要略大于凹面73面積；所述漫反射傳感器帶有發(fā)射端和接收端的探頭5，以及可以隨環(huán)境變化可以動態(tài)的調整黑白閾值和處理信號的調理電路模塊2；所述傳感器的調理電路模塊連接到控制電機11運動的電機控制系統(tǒng)10，參閱圖1至圖6。

實施例2，本實用新型的控制系統(tǒng)中，漫反射傳感器的調理電路模塊2和電控氣壓缸3都由電機控制系統(tǒng)10供電，調理電路模塊2產生紅外光給探頭5的發(fā)射端，從接收端獲取模擬信號并且處理為數(shù)字信號輸出給電機控制系統(tǒng)10，電機控制系統(tǒng)10根據數(shù)字信號來判斷底線是否用完或者底線是否斷線來控制電機是否停止運轉，以及發(fā)送信號給電控氣壓缸3來移動漫反射傳感器探頭5，便于更換梭芯7。上述漫反射傳感器5主要是通過梭殼6的通光孔來識別梭芯7上的黑白顏色標記的信號，來檢測出黑白信號隨著梭芯7的運動而間隔出現(xiàn)，當出現(xiàn)斷線或者底線用完的時候，梭芯7就不運動，那么漫反射傳感器5就一直識別到黑色或者白色。上述梭芯凸緣表面做成凹面73并且在凹面73涂上黑油漆能夠更利于漫反射傳感器5能夠在梭芯轉速很高的情況下識別出黑白兩色，參閱圖1至圖6，其余同實施例1。

實施例3，本實用新型的電控氣壓缸上有固定槽4來固定漫反射傳感器的探頭5發(fā)射端和接收端），如此探頭5可以隨著氣壓缸3來移動，不僅可以根據縫紉機的實際結構情況來調整探頭5和旋梭之間的距離，還為在底板1下狹小的空間內更換底線以及處理底線斷線提供了可能可以通過氣壓缸3將傳感器探頭5移動到遠處，留有足夠的空間來進行人工處理操作），參閱圖1至6，其余同以上任一實施例或2個以上實施例的組合。

實施例4，本實用新型的梭芯凸緣表面71做成平凹的扇形相間隔，并在凹面73涂上黑色油漆，并且梭芯凸緣表面71分成六份，其中凹面占兩份 ，對稱均勻分布 ，漫反射傳感器5通過感應梭芯表面平凹相間隔距離變化，更加精準的識別發(fā)射信號?？p紉機在縫紉時的速度很高，導致梭芯的轉速也很高，特別是底線快用完的時候，梭芯7將旋轉的更快，所以采用凹面73涂上黑油漆，以此有利于傳感器很準確的接收到漫反射的反射光來識別出黑色信號；由于轉速快，如果黑白之間分布不合理，將導致傳感器識別不出來黑色和白色，本裝置采用凸緣71表面分成六份，其中凹面73占兩份 ，并且對稱均勻分布 ，黑色占有量適中并且每圈都兩個黑色信號，可以保證傳感器采集到的信號不失真，準別、高效、快速的識別出黑白信號，參閱圖1至6，其余同以上任一實施例或2個以上實施例的組合。

實施例5，本實用新型的調理電路模塊2，內設有比較模塊。該比較模塊能夠根據實際環(huán)境來調整、確定黑白顏色的閾值，保證在不同工作環(huán)境下識別的黑白色的準確性。并且將采集到的模擬信號進行調制、比較、數(shù)字化處理，將數(shù)字化的黑白信號發(fā)送給電機控制系統(tǒng)10，電機控制系統(tǒng)10再根據所接收到的信號進行下一步的控制，參閱圖1至6，其余同以上任一實施例或2個以上實施例的組合。

實施例6，本實用新型提供了一種基于漫反射傳感器的工業(yè)縫紉機底線異常報警裝置，所述工業(yè)縫紉機底線異常報警的方法包括如下步驟：

1）根據不同縫紉機底板1下面的結構，確定漫反射傳感器探頭5發(fā)射端和接收端）和旋梭梭殼6和梭芯7）之間的距離，然后讓傳感器通電，將探頭5對著梭殼6的通光孔，調整梭芯7讓其黑色的凹面73正對通光孔，由此來根據實際環(huán)境來設置黑白的閾值，所述閾值是漫反射傳感器通過接收端接收的反射光的強弱來判斷黑白兩色的一個參數(shù)；

2）通過漫反射傳感器探頭5的發(fā)射端發(fā)射紅外光到梭殼的通光孔，照射到梭芯的黑色凹面73或者白色表面72，傳感器同時也接收梭芯凸緣71表面漫反射回來的信號，并向調理電路模塊2發(fā)送檢測到的模擬信號；

3）調理電路模塊2將接收到的模擬信號與之前所設定的閾值相比較，輸出表示識別到的黑白數(shù)字信號給電機控制系統(tǒng)10，電機控制系統(tǒng)10根據發(fā)送的數(shù)字信號來控制縫紉機是否繼續(xù)工作，然后再發(fā)送信號給氣壓缸3，讓其移動漫反射傳感器探頭5，留出空間便于更換底線或者處理底線斷線的情況；

當調理電路模塊2給電機控制系統(tǒng)10發(fā)送的是黑白交替信號的時候，表示梭芯7在運動，底線狀態(tài)正常，則電機控制系統(tǒng)10繼續(xù)給電機驅動器發(fā)送正常脈沖，讓電機11繼續(xù)正常運轉；

當調理電路模塊2給電機控制體統(tǒng)10發(fā)送的是黑信號或者白信號的時候，表示梭芯7停止運轉，底線斷線或者底線用完，則電機控制系統(tǒng)10停止給電機11發(fā)送運轉脈沖并發(fā)送快速停止運轉信號，讓電機11立即停止運動，同時給發(fā)送信號給氣壓缸3，讓其移動漫反射傳感器探頭5，留出空間便于更換底線或者處理底線斷線的情況，參閱圖1至6，其余同以上任一實施例或2個以上實施例的組合。

綜上所述，本實用新型的一種基于漫反射傳感器的工業(yè)縫紉機底線異常報警裝置，動態(tài)的適用各種工作環(huán)境，能夠實時的檢測出底線斷線、用完等異常情況，有效的防止了因底線異常而導致的漏縫、操作返工，并且可靠地保證了縫紉的線跡整齊度和美觀度，提高了縫紉機的易操作性和高效率、高質量。所以本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具有高度產業(yè)利用價值。

本實用新型的有益效果是：該工業(yè)縫紉機底線異常報警裝置中，電機控制系統(tǒng)根據漫反射傳感器檢測到梭芯凸緣表面的黑白色來判斷底線是否斷線以及梭芯上的底線是否用完，當?shù)拙€斷線或者底線用完的時候，電機控制系統(tǒng)就會讓縫紉機快速停止工作，然后電機控制系統(tǒng)再給氣壓缸一個電信號，將傳感器探頭移開，讓工人更換梭芯或處理底線斷線。從而保證不會因為底線斷線或者沒有底線而引起面料上有機針扎出的空洞，提高縫紉效率和質量。另外，該漫反射傳感器的調理電路模塊，可以隨時根據實際情況來調整接收器判別黑白顏色的閾值，因此該裝置檢測性能高，實時性強，從而提高了整個裝置的可靠性。