一种涡流纺纱线外径高精度激光检测装置的制作方法

本发明涉及外径激光检测，具体为一种涡流纺纱线外径高精度激光检测装置。

背景技术：

1、涡流纺纱线外层由包缠纤维呈螺旋状包裹，内层为平行排列的芯纤维，在纱线质量检测环节，外径尺寸是评价纱线均匀度和质量等级的指标之一，目前多采用激光测径装置，其基本原理为：激光器发出准直光束对高速运行的纱线进行扫描，纱线遮挡部分光束，接收端根据光束被遮挡的时间换算出纱线的直径值。

2、首先，涡流纺纱线表面的包缠毛羽具有随机分布特性，这些伸出纱线主体的松散纤维会与纱线主体共同遮挡激光束，导致传感器接收到的信号混叠，检测系统难以区分信号来自纱线主体还是毛羽，其次，单一的激光波长检测方式难以适应不同颜色纱线的对比度差异，对于浅色或与背景光相近的纱线，图像边缘模糊，同时，对于涡流纺纱线截面非圆形的结构，无法真实反映纱线的直径和截面轮廓，存在方向性偏差，针对上述问题，现有激光检测装置多使用负压吸嘴或气流梳理装置，试图将松散毛羽暂时抚平或吸除，使进入检测区的纱线更干净。

3、然而，上述气流梳理和负压吸嘴在对毛羽抚平过程中，产生的气流会干扰纱线运行姿态，引入新的测量误差，并且纺织车间光线复杂，包含日光灯以及自然光多种杂散光谱，纱线与背景颜色相近时，两者产生的灰度相一致，因此检测装置难以找到纱线轮廓边缘，容易将背景或者纱线上的毛羽误判为纱线边缘，从而会输出错误的数值，且难以根据纱线颜色动态调整检测光谱，纱线主体与背景之间的对比度不足，边缘识别困难，导致测量精度下降。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种涡流纺纱线外径高精度激光检测装置，以解决上述背景技术提出的纱线主体与背景之间的对比度不足，边缘识别困难，导致测量精度下降的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种涡流纺纱线外径高精度激光检测装置，包括：支撑框体以及光学窗口，所述光学窗口设置在支撑框体的内部；

3、滤除杂散光单元，其设置在支撑框体的外围，滤除杂散光单元包括第一滤光片、第二滤光片以及第三滤光片，第一滤光片以及第二滤光片的一侧均设置有遮挡罩，通过翻转遮挡罩实现第一滤光片以及第二滤光片的通闭光，第一滤光片、第二滤光片以及第三滤光片通过选择性透过特定波长的光，提升纱线与背景对比度；

4、滤除杂散光单元还包括第一齿轮以及第二齿轮，两者啮合连接，能够驱动整个滤除杂散光单元在支撑框体外围圆周旋转，动态扫描纱线截面的实际轮廓；

5、所述第一齿轮的一侧设置有万向球节，能够调节滤除杂散光单元的俯仰角，平均毛羽随机分布带来的测量波动。

6、优选的，所述滤除杂散光单元还包括限位套筒、伺服电机、第一罩体以及第二罩体，所述限位套筒套设在支撑框体的一端部，所述第一齿轮套设在限位套筒的一端部，所述伺服电机设置在支撑框体的一侧。

7、优选的，所述第一罩体套设在支撑框体的另一端部，用于对第一齿轮的外围进行遮挡，所述第二罩体的内部设置有限位板，所述伺服电机的输出轴传动连接有第二齿轮。

8、优选的，所述第二罩体设置在第一罩体的一侧，用于对第二齿轮的外围进行遮挡。

9、优选的，所述第一齿轮的一侧设置有辅助件，所述辅助件的一端设置有第一板体，所述第一板体的一侧设置有第二板体，所述万向球节设置在第二板体的内部。

10、优选的，所述万向球节的一端设置有第三板体，所述第三板体的内部设置有第四板体，所述第四板体的顶部设置有第五板体。

11、优选的，所述第一滤光片设置在第五板体的底部，所述第一滤光片、第二滤光片以及第三滤光片滑动连接。

12、优选的，所述第一滤光片以及第三滤光片的内部均设置有第一磁吸层，所述第二滤光片的内部设置有第二磁吸层，两个所述第一磁吸层分别与第二磁吸层磁性连接。

13、优选的，所述支撑框体的外围设置有若干限位机构，能够对支撑框体进行限位与固定。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、本发明中，通过设置环绕于光学窗口外围并可沿纱线周向旋转的多色滤光片组件，以及驱动其旋转的齿轮传动机构，一方面实现了对纱线截面轮廓的多角度动态扫描，克服了传统单方向固定测量方式对于非圆形截面纱线存在方向性偏差的缺陷，另一方面，滤光片组件中集成了红、绿、蓝三色可切换滤光片，通过颜色匹配让不同颜色纱线主体变亮同时背景变暗，提升了纱线与背景的对比度，边缘识别更加清晰可靠，从而提高外径检测精度，同时，滤光片之间采用磁性滑动连接方式，与现有技术相比实现了更快速、便捷的滤光片切换与更换，节省空间且操作简便，避免了传统机械碰撞带来的振动和噪音。

1.一种涡流纺纱线外径高精度激光检测装置，包括：支撑框体（100）以及光学窗口（111），所述光学窗口（111）设置在支撑框体（100）的内部，其特征在于；

2.根据权利要求1所述的涡流纺纱线外径高精度激光检测装置，其特征在于：所述滤除杂散光单元（200）还包括限位套筒（201）、伺服电机（203）、第一罩体（204）以及第二罩体（205），所述限位套筒（201）套设在支撑框体（100）的一端部，所述第一齿轮（202）套设在限位套筒（201）的一端部，所述伺服电机（203）设置在支撑框体（100）的一侧。

3.根据权利要求2所述的涡流纺纱线外径高精度激光检测装置，其特征在于：所述第一罩体（204）套设在支撑框体（100）的另一端部，用于对第一齿轮（202）的外围进行遮挡，所述第二罩体（205）的内部设置有限位板（206），所述伺服电机（203）的输出轴传动连接有第二齿轮（207）。

4.根据权利要求3所述的涡流纺纱线外径高精度激光检测装置，其特征在于：所述第二罩体（205）设置在第一罩体（204）的一侧，用于对第二齿轮（207）的外围进行遮挡。

5.根据权利要求3所述的涡流纺纱线外径高精度激光检测装置，其特征在于：所述第一齿轮（202）的一侧设置有辅助件（208），所述辅助件（208）的一端设置有第一板体（209），所述第一板体（209）的一侧设置有第二板体（210），所述万向球节（211）设置在第二板体（210）的内部。

6.根据权利要求5所述的涡流纺纱线外径高精度激光检测装置，其特征在于：所述万向球节（211）的一端设置有第三板体（212），所述第三板体（212）的内部设置有第四板体（213），所述第四板体（213）的顶部设置有第五板体（214）。

7.根据权利要求6所述的涡流纺纱线外径高精度激光检测装置，其特征在于：所述第一滤光片（215）设置在第五板体（214）的底部，所述第一滤光片（215）、第二滤光片（216）以及第三滤光片（217）滑动连接。

8.根据权利要求7所述的涡流纺纱线外径高精度激光检测装置，其特征在于：所述第一滤光片（215）以及第三滤光片（217）的内部均设置有第一磁吸层（219），所述第二滤光片（216）的内部设置有第二磁吸层（220），两个所述第一磁吸层（219）分别与第二磁吸层（220）磁性连接。

9.根据权利要求4所述的涡流纺纱线外径高精度激光检测装置，其特征在于：所述支撑框体（100）的外围设置有若干限位机构（112），能够对支撑框体（100）进行限位与固定。