基于光纤传感器的工业缝纫机用底线检测控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于光纤传感器的工业缝纫机用底线检测控制系统，包括电控模块、旋梭、以及电机，所述旋梭包括梭壳和梭芯，所述梭芯包括绕线柱和设在绕线柱两端的凸缘，所述绕线柱的外周面上固定有一反光纸、且绕线柱上缠绕有底线，所述梭架上固定有一光纤传感器，梭壳上设有相互连通的光纤发射入口和缺口，所述光纤传感器通过一信号调理控制电路与电控模块相连接，所述电控模块还通过一输出电路与电机相连接。该工业缝纫机用底线检测控制系统能够根据光纤传感器所检测到的反射光的光信号来判断梭壳中是否漏装梭芯、以及梭芯上的底线量是否足够，同时采用光纤传感器作为检测元件，其灵敏度高、检测性能更高、更可靠，且抗电磁干扰能力强。

【技术实现步骤摘要】
基于光纤传感器的工业缝纫机用底线检测控制系统及方法
本专利技术涉及一种缝纫机底线检测技术，特别是涉及一种基于光纤传感器的工业缝纫机用底线检测控制系统及方法。
技术介绍
缝纫机是用一根或多根缝纫线，在缝料上形成一种或多种线迹，使一层或多层缝料交织或缝合起来的机器。缝纫机能缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张等制品，缝出的线迹整齐美观、平整牢固，缝纫速度快、使用简便。缝纫机分为家用缝纫机和工业缝纫机两种，其中，工业缝纫机大部分属于通用缝纫机，包括平缝机、链缝机、绗缝机、包缝机及绷缝机等。缝纫机在缝纫面料时，缝纫机的旋梭和机针相互配合以将底线和面线互相交织连锁缝纫在面料上，从而形成线迹。面线穿设在机针的针眼中，机针做上升、下降运动；旋梭由梭壳和梭芯构成，梭芯被收容在梭壳内，底线缠绕在梭芯上。面线较长、且面线一般都是安装在缝纫机的外部，缝纫人员通过肉眼即可观察到面线是否用完；而旋梭一般是安装在缝纫机的底板内，且梭芯上所缠绕的底线长度也非常有限，故缝纫人员通过肉眼很难观察到梭芯上底线的剩余量或是否有安装梭芯，除非在缝纫过程中出现线圈中无底线现象，这样才判断底线用完或判断没有安装梭芯，但是，此时已在缝料上形成一段浮在缝料上的线迹，从而影响缝纫质量和效率。因此，在工业缝纫机中安装底线监控装置就显得非常重要，以此来提醒用户及时更换梭芯或安装梭芯，从而保证缝纫质量和效率，降低返工频率。中国专利技术专利申请说明书CN103334241A公开了一种缝纫机用底线监控装置，所述缝纫机包括底板，以及安装在所述底板上的旋梭，所述旋梭包括梭壳和梭芯，所述梭芯的绕线柱完全收容在梭壳内，所述梭芯的绕线柱上设有反光面，所述梭壳的侧壁上开设一透光孔；所述底板上安装有一光电传感器，所述光电传感器位于所述梭壳的外侧，所述光电传感器由接收器和发射器构成，所述接收器和发射器均对着所述透光孔。该缝纫机用底线监控装置在底线快用完时，梭芯绕线柱上的反光面会渐渐显露出来，从而使接收器接收到的信号发生变化，以此来判断底线是否用完。但是，上述缝纫机用底线监控装置在实际使用中存在如下缺陷：1、当旋梭中漏装梭芯时，则接收器是接收不到信号的，其和有底线时的情况是一模一样的，故其不能判断是否有漏装梭芯；2、在底线监测过程中，光电传感器容易受到外界的电磁干扰，且光电传感器的灵敏度不高，从而导致底线监测精度低，装置整体监测不可靠；3、在某些时刻下，当接收器接收到来自梭芯绕线柱的反光面的反射光时，梭芯绕线柱上的底线已经全部用完，故当缝纫机做出停机动作且更换完梭芯后，重新缝制的缝料上会有一段线迹接缝，从而导致缝料的不美观或损坏。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种既能检测是否漏装梭芯、也能检测梭芯上底线是否用完、且检测精度高的基于光纤传感器的工业缝纫机用底线检测控制系统。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于光纤传感器的工业缝纫机用底线检测控制系统，包括缝纫机的电控模块、安装在缝纫机梭架中的旋梭、以及用于驱动缝纫机动作的电机，所述旋梭包括梭壳和安装在梭壳中的梭芯，所述梭芯包括绕线柱和设在绕线柱两端的凸缘，所述绕线柱的外周面上固定有一反光纸、且绕线柱上缠绕有底线，所述梭架上固定有一光纤传感器，梭壳上设有相互连通的光纤发射入口和缺口，当梭壳中无梭芯时，所述光纤传感器正对光纤发射入口和缺口；当梭壳中有梭芯且底线量足够时，所述光纤传感器正对光纤发射入口、以及从光纤发射入口处露出的绕线柱上的底线；当梭壳中有梭芯且底线量不足时，所述光纤传感器正对光纤发射入口、以及从光纤发射入口处露出的绕线柱上的反光纸；所述光纤传感器通过一信号调理控制电路与电控模块相连接，所述电控模块还通过一输出电路与电机相连接。进一步地，所述梭架上设有一向上延伸的安装板，该安装板中开设有一固定槽，所述光纤传感器穿设在所述固定槽中、且与固定槽为紧配合。优选地，所述梭壳包括一呈圆盘状的梭壳本体和一从梭壳本体的外边缘向下延伸的挡边，所述光纤发射入口设在挡边上，所述挡边的两端之间形成所述缺口，所述光纤发射入口和缺口对称设在梭壳本体的两侧。进一步地，所述绕线柱的外周面上开设有一沿绕线柱的周向分布的周向槽，该周向槽中缠绕有底线。优选地，所述绕线柱的外周面上开设有一凹槽，所述反光纸位于该凹槽内、且与绕线柱粘贴连接。优选地，所述凹槽的深度大于周向槽的深度。如上所述，本专利技术涉及的基于光纤传感器的工业缝纫机用底线检测控制系统，具有以下有益效果：该工业缝纫机用底线检测控制系统能够根据光纤传感器所检测到的反射光的光信号来判断梭壳中是否漏装梭芯、以及梭芯上的底线量是否足够，当梭壳中没有安装梭芯或梭芯上的底线量不足时，电控模块会通过输出电路来控制电机停止转动，即控制缝纫机停止工作，缝纫工人再进行安装梭芯或更换梭芯，从而保证缝料上线迹的整齐度和美观度，提高缝纫效率和质量；另外，该控制系统中采用光纤传感器作为检测元件，由于光纤传感器的反射体中使用了棱镜，故光纤传感器与现有技术中的光电传感器相比而言，其灵敏度高、检测性能更高、更可靠，且其抗电磁干扰能力强，从而提高整个控制系统的检测精度，保证底线检测的可靠性。本专利技术的另一目的在于提供一种既能检测是否漏装梭芯、也能检测梭芯上底线是否用完、且检测精度高的基于光纤传感器的工业缝纫机用底线检测控制方法。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于光纤传感器的工业缝纫机用底线检测控制方法，包括如上所述的工业缝纫机用底线检测控制系统，所述工业缝纫机用底线检测控制方法包括如下步骤：A、在信号调理控制电路中预先设置基准参数，所述基准参数为光纤传感器接收来自反光纸所反射的反射光信号后得到的测量参数；B、光纤传感器内部的光源发出光，光经光纤传感器中的光纤传输后照射到光纤发射入口处，光纤传感器接收来自光纤发射入口处所发射回来的检测光信号、并输出一检测参数；C、光纤传感器将检测参数传输给信号调理控制电路，信号调理控制电路将检测参数与所述基准参数进行比对后输出一结果信号，电控模块接收结果信号、并根据该结果信号通过输出电路来控制电机是否转动；当检测参数为零时，所述结果信号为“无梭芯”，则电控模块通过输出电路来控制电机停止转动；当检测参数不为零、且与基准参数不同时，所述结果信号为“有梭芯且底线量足够”，则电控模块判断底线未用完、并通过输出电路来控制电机继续转动；当检测参数不为零、且与基准参数相同时，所述结果信号为“有梭芯且底线量不足”，则电控模块判断底线快用完、并通过输出电路来控制电机停止转动。进一步地，所述电控模块通过所述输出电路还与一用户界面相连接，该用户界面为一显示屏；当结果信号为“无梭芯”或“有梭芯且底线量不足”时，所述显示屏上以文字信息的方式来显示报错信息。优选地，所述显示屏上还以图标信息的方式来显示报错信息。如上所述，本专利技术涉及的基于光纤传感器的工业缝纫机用底线检测控制方法，具有以下有益效果：该工业缝纫机用底线检测控制方法能够根据光纤传感器所检测到的反射光的光信号来判断梭壳中是否漏装梭芯、以及梭芯上的底线量是否足够，当梭壳中没有安装梭芯或梭芯上的底线量不足时，电控模块会通过输出电路来控制电机停止转动，即控制缝纫机停止工作，缝纫工人再进行安装梭芯或更换梭芯，从而保证缝料上线迹的整齐度和美本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光纤传感器的工业缝纫机用底线检测控制系统，包括缝纫机的电控模块(1)、安装在缝纫机梭架(2)中的旋梭(3)、以及用于驱动缝纫机动作的电机(4)，所述旋梭(3)包括梭壳(31)和安装在梭壳(31)中的梭芯(32)，所述梭芯(32)包括绕线柱(321)和设在绕线柱(321)两端的凸缘(322)，所述绕线柱(321)的外周面上固定有一反光纸(323)、且绕线柱(321)上缠绕有底线，其特征在于：所述梭架(2)上固定有一光纤传感器(5)，梭壳(31)上设有相互连通的光纤发射入口(311)和缺口(312)，当梭壳(31)中无梭芯(32)时，所述光纤传感器(5)正对光纤发射入口(311)和缺口(312)；当梭壳(31)中有梭芯且底线量足够时，所述光纤传感器(5)正对光纤发射入口(311)、以及从光纤发射入口(311)处露出的绕线柱(321)上的底线；当梭壳(31)中有梭芯且底线量不足时，所述光纤传感器(5)正对光纤发射入口(311)、以及从光纤发射入口(311)处露出的绕线柱(321)上的反光纸(323)；所述光纤传感器(5)通过一信号调理控制电路(6)与电控模块(1)相连接，所述电控模块(1)还通过一输出电路(7)与电机(4)相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤传感器的工业缝纫机用底线检测控制系统，包括缝纫机的电控模块(1)、安装在缝纫机梭架(2)中的旋梭(3)、以及用于驱动缝纫机动作的电机(4)，所述旋梭(3)包括梭壳(31)和安装在梭壳(31)中的梭芯(32)，所述梭芯(32)包括绕线柱(321)和设在绕线柱(321)两端的凸缘(322)，所述绕线柱(321)的外周面上固定有一反光纸(323)、且绕线柱(321)上缠绕有底线，其特征在于：所述绕线柱(321)的外周面上开设有一沿绕线柱(321)的周向分布的周向槽(324)，该周向槽(324)中缠绕有底线；所述梭架(2)上固定有一光纤传感器(5)，梭壳(31)上设有相互连通的光纤发射入口(311)和缺口(312)，当梭壳(31)中无梭芯(32)时，所述光纤传感器(5)正对光纤发射入口(311)和缺口(312)，所述光纤传感器(5)通过一信号调理控制电路(6)与电控模块(1)相连接，所述电控模块(1)还通过一输出电路(7)与电机(4)相连接，且信号调理控制电路(6)中预先设置有基准参数，所述基准参数为光纤传感器(5)接收来自反光纸(323)所反射的反射光信号后得到的测量参数；当梭壳(31)中有梭芯且底线量足够时，所述光纤传感器(5)正对光纤发射入口(311)、以及从光纤发射入口(311)处露出的绕线柱(321)上的底线，光纤传感器(5)接收来自从光纤发射入口(311)处露出的底线所反射回来的检测光信号，光纤传感器(5)输出的检测参数不为零、且与基准参数不同；当梭壳(31)中有梭芯且底线量不足时，所述光纤传感器(5)正对光纤发射入口(311)、以及从光纤发射入口(311)处露出的绕线柱(321)上的反光纸(323)，光纤传感器(5)接收来自从光纤发射入口(311)处露出的反光纸(323)所反射回来的检测光信号，光纤传感器(5)输出的检测参数不为零、且与基准参数相同；当梭壳(31)内没有安装梭芯(32)时，光纤传感器(5)接收不到的检测光信号，光纤传感器(5)输出的检测参数为零。2.根据权利要求1所述的工业缝纫机用底线检测控制系统，其特征在于：所述梭架(2)上设有一向上延伸的安装板(21)，该安装板(21)中开设有一固定槽(22)，所述光纤传感器(5)穿设在所述固定槽(22)中、且与固定槽(22)为紧配合。3.根据权利要求1所述的工业缝纫机用底线检测控制系统，其特征在于：所述梭壳(31)包括一呈圆盘状的梭壳本体(31...

【专利技术属性】
技术研发人员：许晓红，张传有，李丽，叶彬，黄发军，
申请(专利权)人：拓卡奔马机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33