一种针织机织针在线检测装置及其检测方法。该装置由光电传感单元、调制解调单元、比较器、微机控制单元和位置传感器组成。本发明专利技术不仅能够准确检测到损坏的织针，包括断针、歪针，而且能够对织针编码并定位损坏的织针的相对位置，以方便操作人员及时更换；该装置具有工作距长、体积小、成本低、检测灵敏度高和实时性能好等优点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种针织机织针在线检测装置及其检测方法。该装置由光电传感单元、调制解调单元、比较器、微机控制单元和位置传感器组成。本专利技术不仅能够准确检测到损坏的织针，包括断针、歪针，而且能够对织针编码并定位损坏的织针的相对位置，以方便操作人员及时更换；该装置具有工作距长、体积小、成本低、检测灵敏度高和实时性能好等优点。【专利说明】
本专利技术涉及针织机，特别是一种针织机织针在线检测装置及其检测方法。
技术介绍
目前，在针织机工作过程中，织针经常出现损坏，如断针(针头折断裂)或歪针(侧向弯曲)，都会导致织物上出现瑕疵，造成织物废品的产生，因此，对织针是否损坏进行检测是十分必要的。在先技术I “针织机织物疵点自动检测装置”(中国专利号90212451.X，专利技术人徐益荪)中，它是根据织物出现疵点时，其透光性会产生大幅度突变而设计了由比较式光电感知系统和差动运算放大控制电路系统等构成的疵点自动检测装置。该技术通过发光器发出的光经光路被分成相同的两束，透过光栅和织物的透射光照射在两个光电接收器上，当织物上出现疵点时，透射光的光强度产生差异，将这种光差异信号经光电转换和控制电路实现电路自动控制停车。这种方法的不足之处在于:因织物组织结构、织物颜色及工艺条件变化会引起织物透光性的改变，从而降低准确性，且经常因误判而导致频繁停机。在先技术2“检测针织机断针的一种方法及其装置”(中国专利号200610036411.1，专利技术人赖海军)中，它是采用检测纱振动的方式实现对断针的检测。该技术通过提取纱进入针织机前的振动信号，当出现断针时纱会出现振动，将该振动信号转换为针织机停机的停机信号，实现实时自动检测针的好坏，自动停机并报警。这种方法的不足之处在于:因纱断线或其他外界因素(如针盘转速不均匀)也会产生纱振动，从而造成误判；此外，该方法无法判别由于织针侧向弯曲导致织物出现疵点的情况。
技术实现思路
为了克服在先技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种针织机织针在线检测装置及其检测方法。该装置不仅能够准确检测到损坏的织针，包括断针、歪针，且能够对织针编码以及定位损坏的织针的相对位置，以方便操作人员及时更换；该装置具有工作距长、体积小、成本低、检测灵敏度高和实时性能好等优点。本专利技术采用以下技术方案予以实现:—种针织机织针在线检测装置，其特点在于由光电传感单元、调制解调单元、比较器、微机控制单元和位置传感器组成；所述的光电传感单元包含发射光路和接收光路，所述的发射光路由发光光源和柱面聚焦镜组成；发光光源发出的光经柱面聚焦镜聚焦在织针针头表面成一条焦线；所述的接收光路，在织针针头的反射光方向依次由准直镜、滤光片、聚焦镜和光电接收器组成；所述的调制解调单元包括调制电路和解调电路，包括所述的微机控制单元包括微控制器和显示器；所述的光电传感单元发出的光照射在待测织针的针头表面，待测织针在针织机针筒的轨道里做圆周运动，针织机针筒固定在针织机针盘上，针织机转杆位于针织机针盘下方随针织机转动，针织机每转一周，针织机转杆也转一周，所述的位置传感器安装在针织机针转杆同高度的正前方，该位置传感器的输出端与所述的微控制器的第一 IO端口相连；所述的微控制器的第一输出端接所述的调制电路的控制端，微控制器的第二输出端接所述的显示器的输入端，微控制器的DAC端口接比较器的反相输入端；所述的比较器的同相输入端与所述的解调电路的输出端相连，比较器的输出端与所述的微控制器的第二 IO端口相连，所述的解调电路的输入端与所述的光电接收器的输出端相连，解调电路的输出端与所述的微控制器的ADC端口相连，所述的调制电路的输出端接所述的发光光源的控制端；所述的微控制器将调制信号输出给调制电路，该调制电路驱动发光光源发光，照射在待测织针的针头表面，该待测织针的针头的反射光依次经准直镜、滤光片、聚焦镜，由光电接收器接收并输出电信号给所述的解调电路，该解调电路输出织针信号，织针信号输出到所述的比较器的同相输入端，与比较器的反相输入端的微控制器的DAC端口输出的开关阈值比较，输出织针脉冲信号到微控制器的第二 IO端口，织针信号还输出到微控制器的ADC端口，位置传感器输出信号到微控制器的第一 IO端口，所述的微机控制器测量织针信号大小，以设定开关阈值，采集位置传感器的周转信号，计数脉冲信号，以对织针编码，测量脉冲信号时间，以判别织针是否损坏，当检测到损坏织针时，将织针的编号显示在显示器上，同时控制针织机停机。所述的调制电路驱动发光光源发光并对光进行调制；所述的解调电路依次由前置放大电路、带通滤波电路、放大电路、峰值检波电路、低通滤波电路组成，对所述的光电接收器输出的电信号解调，输出织针信号，织针信号反映织针针头反射的光强大小；所述的比较器将所述的解调电路输出的织针信号与所述的微控制器的DAC端口输出的开关阈值比较，输出脉冲信号，当脉冲信号为高电平时，说明织针为未损织针；所述的位置传感器在针织机转动过程中，输出周转信号，以定位针织机针盘上起始织针的位置； 所述的微控制器输出调制信号给调制电路，测量所述的调制电路输出的织针信号大小，以设定开关阈值，采集所述的位置传感器的周转信号、计数所述的比较器输出的脉冲信号，以对织针编码，测量所述的脉冲信号时间，以判别织针是否损坏，当检测到损坏织针时，将损坏织针的编号显示在显示器上，同时控制针织机停机。所述的发射光路的光轴与接收光路的光轴之间有一个夹角，该夹角的取值范围是35。~55° ;所述的光电传感单元相对织针的位置可以手动微调，使经发射光路聚焦后的光斑最细锐处集中在织针针头表面，从而光电接收器输出的电信号达到最大，提高测量灵敏度。利用上述针织机织针在线检测装置对织针的检测方法，该方法包括下列步骤::①调整光路，设定开关阈值:将光电传感单元的发光光源发出的光照射在针织机针筒上任意一根静止的织针的针头，微调光电传感单元的位置，使解调电路输出的织针信号尽可能达到最大，微控制器对织针信号进行测量，开关阈值设定为该织针信号的一个百分比，并由微控制器的DAC端口输出给解调电路；②采集信号:启动针织机，所述的光电接收器接收织针反射回的变化的光信号转换为相应变化的电信号，经解调电路处理后将织针脉冲信号输出给微控制器；③自动识别:所述的微控制器读取到位置传感器的周转信号和所述的织针脉冲信号后，开始计数所述的脉冲信号上升沿的跳变次数，以对织针编码，同时测量每两个相邻脉冲上升沿之间的间隔时间进行下列判别:当间隔时间大于未损织针间隔时间的两倍时，表明此处织针出现折断裂，确定折断裂织针相对起始织针的位置；当间隔时间大于等于未损织针间隔时间的一倍且小于两倍时，表明此处织针出现侧向弯曲，确定弯曲织针相对起始织针的位直；④当存在损坏的织针，所述的微控制器将损坏织针相对起始织针的位置在显示器上显示，同时控制针织机停机。与在先技术相比，本专利技术有以下优点:1.在线检测，实时性高。本专利技术采用基于光反射的光电传感系统、快速响应的模拟电路处理信号，能够实时监测织针，做到在线检测，可避免出现瑕疵，从而降低废品率。2.准确度高，抗干扰性强。本专利技术对光源进行了调制，解调时只提取调制频率的基频信号，以提高信噪比，同时，在接收光路中加入了滤光片，减少外界其他杂散光的干扰。3.能识别侧向弯曲的歪本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种针织机织针在线检测装置，其特征在于由光电传感单元（1）、调制解调单元（2）、比较器（3）、微机控制单元（4）和位置传感器（5）组成；所述的光电传感单元（1）包含发射光路和接收光路，所述的发射光路由发光光源（11）和柱面聚焦镜（12）组成；发光光源（11）发出的光经柱面聚焦镜（12）聚焦在织针针头（6）表面成一条焦线；所述的接收光路，在织针针头（6）的反射光方向依次由准直镜（13）、滤光片（14）、聚焦镜（15）和光电接收器（16）组成；所述的调制解调单元（2）包括调制电路（21）和解调电路（22），包括所述的微机控制单元（4）包括微控制器（41）和显示器（42）；所述的光电传感单元（1）发出的光照射在待测织针（6）的针头表面，待测织针（6）在针织机针筒（7）的轨道里做圆周运动，针织机针筒（7）固定在针织机针盘（8）上，针织机转杆（9）位于针织机针盘(8)下方随针织机转动，针织机每转一周，针织机转杆（9）也转一周，所述的位置传感器（5）安装在针织机针转杆（9）同高度的正前方2cm处，该位置传感器（5）的输出端与所述的微控制器（41）的第一IO端口相连；所述的微控制器（41）的第一输出端接所述的调制电路（21）的控制端，微控制器（41）的第二输出端接所述的显示器（42）的输入端，微控制器（41）的DAC端口接比较器（3）的反相输入端；所述的比较器（3）的同相输入端与所述的解调电路（22）的输出端相连，比较器（3）的输出端与所述的微控制器（41）的第二IO端口相连，所述的解调电路（22）的输入端与所述的光电接收器（16）的输出端相连，解调电路（22）的输出端与所述的微控制器（41）的ADC端口相连，所述的调制电路（21）的输出端接所述的发光光源（11）的控制端；所述的微控制器（41）将调制信号输出给调制电路（21），该调制电路（21）驱动发光光源（11）发光，照射在待测织针（6）的针头表面，该待测织针（6）的针头的反射光依次经准直镜（13）、滤光片（14）、聚焦镜（15），由光电接收器（16）接收并输出电信号给所述的解调电路（22），该解调电路（22）输出织针信号，织针信号输出到所述的比较器（3）的同相输入端，与比较器（3）的反相输入端的微控制器（41）的DAC端口输出的开关阈值比较，输出脉冲信号，脉冲信号输出到微控制器（41）的第二IO端口，织针信号还输出到微控制器（41）的ADC端口，位置传感器（5）输出信号到微控制器（41）的第一IO端口，所述的微机控制器（41）测 量织针信号大小，以设定开关阈值，采集位置传感器（5）的周转信号、计数脉冲信号，以对织针编码，测量脉冲信号时间，以判别织针是否损坏，当检测到损坏针时，将织针的编号显示在显示器（32）上，同时控制针织机停机。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：廖小情，刘鹭，朱永康，赵永凯，黄立华，郭凯，黄惠杰，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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