本發明涉及生絲檢測領域，具體涉及一種混合式絲線斷絲判別裝置。

背景技術：

我國是四大文明古國之一，上下五千年文化，源遠流長。中國文化豐富多彩，其中絲綢文化尤為突出。中國絲綢享譽全球，離不開我國現代紡織技術的發展。紡織設備發展迅速，自動化程度高，大力促進了紡織業的發展。但是在紡織領域還是有許多待攻克難題，如在生絲檢測領域，現有的檢測生絲品質的設備，檢測生絲過程中需要繞取生絲，繞取生絲過程中會出現斷絲現象，造成絲線品質檢測存在誤差，檢測周期較長，浪費資源。

為解決這個問題，國內外已經研究出多種絲線斷絲判別裝置，用于紡織領域中出現的絲線斷絲現象判別，提示操作人員及時采取應對措施。目前絲線斷絲判別裝置的研究方法主要集中體現于兩方面，一種為純機械結構式判別，另一種是依靠光電傳感器配合信號處理電路的純電路式判別。目前的斷絲判別裝置能實現對絲線斷絲判別，但它們之間還存在了一定缺陷。純機械結構式判別裝置，主要是機械結構復雜較難實現，制造成本高。采用光電純電路式判別裝置，由于絲線直徑細小，阻擋光線所產生的信號變化很弱，較難被區分和識別，且易受外界自然光的干擾，單片機存在一定的誤判概率。

技術實現要素：

本發明在現有的判別絲線斷絲技術的基礎上，提出了一種混合式絲線斷絲判別裝置，該裝置能快速、準確的判別絲線斷絲現象，實時提示操作人員及時采取應對措施。與現有的技術水平相比較，本發明具有顯著的實際應用效果、穩定性強。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種混合式絲線斷絲判別裝置其特征在于：包括測量控制部件、機械結構部件；所述測量控制部件包括：信號采集模塊、信號放大模塊、信號整形模塊、單片機模塊；機械結構部件包括：報警指示燈、軸、軸承、過絲勾、光電接收管、光電發射管和外殼；所述機械結構部件安裝如下：過絲鉤穿過軸上的斜孔，通過膠水，將過絲鉤與軸粘合成整體，軸與軸承配合安裝在外殼上，光電接收管和光電發射管分別安裝在外殼的孔內。

進一步方案為：所述的過絲鉤由直徑為0.5cm的鋼絲彎制而成。所述的軸的中間位置存在一個斜孔，用于安裝過絲鉤。

所述絲線斷絲信號采集模塊，先是驅動光電發射管向外界發射連續穩定的光信號，讓光電接收管對光信號采集。

所述信號放大模塊將信號采集模塊接收的電信號，輸入給運算放大器對信號進行放大，放大的信號傳輸給信號整形模塊。

所述信號整形模塊將信號放大模塊放大的信號轉換成脈沖信號傳輸給單片機模塊。

所述單片機對信號整形模塊傳輸過來的脈沖信號進行識別，做出絲線是否斷絲的判斷并且對報警指示燈的亮滅進行控制。

本發明在絲線被繞取的過程中，絲線穿過過絲鉤并且拉起過絲勾，光電接收管接收光電發射管發射出的信號，光電接收管接收的信號經過放大、整形后傳輸給單片機，單片機對信號進行識別，做出絲線未發生斷絲的判斷，熄滅報警指示燈；絲線發生斷絲時，過絲勾由于受自重落下，正好阻擋光電接收管對光電發射管發射的信號的接收，單片機接收不到信號，單片機做出絲線斷絲的判斷，點亮報警指示燈，提示工作人員采取相應的措施。

附圖說明

圖1為本發明的絲線未斷絲的機械結構示意圖。

圖2為本發明的絲線斷絲的機械結構示意圖。

圖3為本發明的測量控制部件示意圖。

圖4為本發明的信號采集模塊電路圖。

圖5為本發明的信號放大模塊電路圖。

圖6為本發明的信號整形與單片機模塊電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行詳細說明：

所述裝置機械結構示意圖如圖1、2所示包括：報警指示燈1、軸2、軸承3、絲線4、過絲勾5、光電發射管6、光電接收管7、外殼8。光電發射管6和光電接收管7分別安裝在外殼的兩個孔內；過絲鉤4穿過軸2上的斜孔，通過膠水，將過絲鉤5與軸2粘合成整體，軸2和軸承3配合安裝在外殼8上；三者之間安裝好后，達到的效果是用手托起過絲鉤5，撤開手過絲勾5，過絲鉤5能利用自重落下。絲線未發生斷絲，裝置機械結構如圖1：在絲線被繞取的過程中，絲線4穿過過絲鉤5并且拉起過絲勾5；光電接收管7接收到光電發射管6發射出的信號，光電接收管7接收的信號經過放大、整形后傳輸給單片機；單片機對信號進行識別，做出絲線4未發生斷絲的判斷，熄滅報警指示燈1。絲線4發生斷絲，裝置機械結構如圖2：過絲勾5由于受自重落下，正好阻擋光電接收管7對光電發射管6發射的信號的接收；單片機接收不到信號，做出絲線4斷絲的判斷，點亮報警指示燈1，提示工作人員采取相應的措施。

進一步方案為：所述的過絲鉤由直徑為0.5cm的鋼絲彎制而成。所述的軸的中間位置存在一個孔，用于安裝過絲鉤。

測量控制部件示意圖如圖3所示，包括信號采集模塊、信號放大模塊、信號整形模塊、單片機模塊。

信號采集模塊的電路圖如圖4包括：光電傳感器發射管d1驅動電路和光電傳感器接收管d2。光電發射管d1正級一端通過電阻r4與電源vcc連接，負極直接與gnd連接；光電接收管正級與s+連接，負極一端與s-連接。

信號放大模塊的電路圖如圖5包括初級信號放大電路和次級級信號放大電路；初級信號放大電路：其中op07ar1的7號管腳與電源vcc相連，4號管腳與地相連，3號管腳與s+和地連接，2管腳與s-連接然后通過電阻r1與ar1op07的6號管腳連接。次級放大電路：ina129的2號管腳與op07ar2的6號管腳相連，ina129的7號管腳與電源vcc相連，3、4號管腳與gnd相連，ina129的1號管腳通過電阻r2與8號管腳相連，6號管腳與in1+相連。

信號整形模塊與單片機模塊的電路圖如圖6，信號整形電路包括比較器lm393、滑動變阻器r4、電阻r5。lm393的3號管腳與in1+相連，lm393的2號管腳與滑動變阻器r3相連，r4兩端分別與vcc和gnd相連，lm393的8號管腳接vcc，比較器4、5、6號管腳接地,lm393的1號管腳與單片機pic18f87j50相連。

本裝置操作步驟如下：

1、絲線穿過過絲勾；

2、開始繞絲時，絲線將過絲勾拉起；光電傳感器發射端發出的信號被光電傳感器接收端接收，單片機判斷絲線未斷絲，裝置正常運行；

3、絲線斷絲時，過絲勾落下；掉下的過絲勾阻斷光電傳感器信號的傳輸，單片機判斷絲線斷絲，提示工作人員采取相應的措施。

本裝置的新穎之處有以下幾點：

(1)將機械與電子集成于一體化；

(2)將難以被檢測的細小絲線和過絲鉤巧妙的組成一個整體，集中體現了間接測量的思想；

(3)采用光電發射管5和光電接收管6作為整個裝置的傳感器，結構簡單，誤差小，電路簡單。

本發明采用單片機和傳感器技術，原理簡單，易實現，能為生絲檢測行業的高效工作提供有力的支持。與現有技術相比，本發明采用一對光電傳感器作為判斷生絲斷絲判別的傳感器，加上信號處理電路并配合機械結構。本發明結構簡單，易于實現，制造成本低，測量精度高，為絲線檢測領域提供了一項新的檢測方法。