单面大圆机针筒的插片结构及其检测方法与设备与流程

本发明涉及大圆机针筒领域，更具体地说，它涉及一种单面大圆机针筒的插片结构及其检测方法与设备。

背景技术：

1、针织大圆机是生产针织面料的核心装备，其针筒外周壁上装配有织针以及用于分隔、引导织针的插片，针筒的外周壁上开设有若干插槽，插片固定连接在这插槽中，针筒顶部设置有若干生克槽，生克片位于生克槽内滑动，织针与生克片在运动中以一定相位配合，完成纱线的成圈编织。

2、在高速编织过程中，尤其是在生产高密度、高张力面料时，生克片受到纱线张力、织物牵拉力及自身惯性的综合作用，会产生一个持续且较大的径向向下的压力，而生克片的硬度要大于针筒本体的硬度，导致在该压力的作用下，生克片会导致生克槽的槽底发生磨损，其磨损将导致所有生克片的安装基准面发生不可逆的下沉与变形，这直接破坏了成圈机构的原始精密几何关系，引发布面出现线圈不均匀、横条、云斑等质量疵点。

3、一种授权公告号为cn223240289u的中国实用新型专利，公开了一种用于圆机针筒的双耐磨圈结构，其技术要点在于：包括针筒本体，所述针筒本体的顶壁粘接有上耐磨片，所述针筒本体的外壁粘接有侧耐磨片，所述上耐磨单体和侧耐磨单体的两端分别设置为拼接端头和与拼接端头凹凸配合的拼接槽口，所述拼接端头包括设置在上侧外缘的对接块，所述对接块的上侧和外侧均设置为倾斜边，所述对接块与对接槽形成在上耐磨单体和侧耐磨单体外缘和上侧面均形成斜拼缝，两侧的所述斜拼缝分别与生克槽、滑针槽呈夹角设置。

4、上述申请通过在针筒本体的上侧面安装上耐磨片，上耐磨片的上侧凸出针筒本体的顶壁，生克片搭接在上耐磨片上侧，通过上耐磨片抵触生克片的下侧，从而能够有效减少生克片对于生克槽槽底磨损。

5、但是上述申请通过上耐磨片作为对生克片的支撑结构，支撑结构在生克片运动过程中会发生磨损，久而久之，上耐磨片突出搭接生克片的位置会被磨损，从而降低甚至丧失对生克片的支撑作用，导致后续生克片依然会磨损生克槽的槽底，上述申请缺少对于支撑结构功能性定期的检测或测试，使得人们不能根据支撑结构功能性的变化而做出适应性调整。

6、因此需要提出新的方案来解决这个问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种单面大圆机针筒的插片结构及其检测方法与设备。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种单面大圆机针筒插片的检测方法，其特征在于：包括，

3、s1：将针筒从大圆机上拆下，并拆除其上的生克片环，对针筒的生克槽及插片支撑部进行清洗；

4、s2：使用光学测距系统，获取针筒上插片的支撑部顶面到对应生克片所在生克槽槽底的距离h；

5、s3：使用所述光学测距系统，沿所述生克槽的长度方向进行平扫测量，获取所述槽底的形貌数据集；

6、s4：设定极限距离h0，计算当前距离的安全裕量s=h0-h；

7、s5：根据所述形貌数据集，计算得到表征所述生克槽槽底沿长度方向平整度劣化的槽底磨损度量化值d；

8、s6：设定一个表征槽底已发生严重功能性磨损的独立临界阈值d_crit；

9、s7：将所述安全裕量s与所述槽底磨损度量化值d代入预定的综合评估函数f(s,d)，计算得到一个综合评估指数f；

10、其中，所述综合评估函数f(s,d)被配置为：当d≥d_crit时，由于磨损度d远超基准阈值d0，使得f值自动落入对应“针筒需修复”的最低阈值区间；当d

11、s8：将所述综合评估指数f与预设的多个诊断阈值区间进行比较，根据其所属的区间，输出对应的诊断结论与维护指令；

12、s9：基于所述诊断结论，执行对应的维护操作，所述维护操作包括针筒本体的修复或插片的维护更换。

13、本发明进一步设置为：所述综合评估函数为：

14、f=k1*(s/s0)-k2*[(d/d0)^n]

15、其中，s0为安全裕量的设计基准值，d0为磨损度量化值的基准阈值，且d0

16、本发明进一步设置为：在步骤s9中，预设的诊断阈值区间至少包括：

17、当f≥f1时，输出“状态正常”的第二诊断结论；

18、当f2≤f

19、当f

20、其中，f1>f2。

21、本发明进一步设置为：在步骤s5中，计算所述槽底磨损度量化值d的方法包括以下子步骤：

22、s5.1：从所述形貌数据集中，识别出所有低于预设参考平面的凹陷区域；

23、s5.2：针对所识别的每个凹陷区域，计算其深度、宽度、面积或体积中的至少一项几何特征；

24、s5.3：基于所有凹陷区域的所述几何特征，按照预设的加权规则进行综合计算，得到所述槽底磨损度量化值d；其中，所述加权规则被配置为：对深度更大、形状更尖锐的凹陷区域赋予更高的权重。

25、本发明进一步设置为：对于具有支撑片的高脚插片，步骤s2还包括：使用光学测距装置，在所述支撑片顶面的长度方向上选取至少三个测量点进行测距，根据各测量点的测距值计算得到所述支撑片顶面的平面度误差值p；

26、当d

27、f=k1’*(s/s0)-k2’*[(d/d0)^n]-k3*(p/p0)

28、其中，p0为平面度误差的基准阈值，k1’、k2’、k3为对应的权重系数。

29、本发明进一步设置为：还包括，

30、s10：对于根据诊断结论更换下来的低脚插片，根据其原安装位置对应的实测距离h，计算其限位部的理论切割量δl；

31、s11：依据所述理论切割量δl对所述低脚插片的限位部进行精密加工；

32、s12：将加工后的低脚插片重新装入针筒，并重复步骤s2至s4测量其新的安全裕量s’；

33、s13：若s’满足预设要求，则将该插片标记为可再服役备件。

34、一种单面大圆机针筒的插片结构，其特征在于：包括若干位于针筒外周壁的插槽内的插片，若干所述插片的顶面均设置有支撑部，所述支撑部的顶面用于与生克片的下侧相抵触，以对所述生克片提供支撑；

35、若干所述插片分为高脚插片和低脚插片，所述高脚插片背向针筒中心的一侧设有用于支撑生克环的支撑片，所述低脚插片的底端设有限位部，所述限位部的顶面通过抵触针筒外壁实现低脚插片在插槽内的定位，所述限位部的两侧均设有刻度基准线，所述刻度基准线为切割限位部提供反馈。

36、一种单面大圆机针筒插片的检测设备其特征在于：包括，

37、检测台，用于同轴支撑待检测的针筒，并驱动其绕自身轴线旋转；

38、光学测距系统，设置在所述检测台侧方，用于对针筒上的待测区域执行非接触式测量；

39、平移驱动机构，用于带动所述光学测距系统或其部分组件沿平行于针筒轴线的方向进行一维往复运动；

40、数据处理与控制单元，与所述检测台、光学测距系统及平移驱动机构电性连接，用于控制整个检测流程并分析数据；

41、其中，所述光学测距系统包括至少三个独立配置的光学位置传感器：

42、第一高度传感器，其安装位置固定，测量光路垂直于针筒轴线并精确指向针筒外周面的插片安装区，用于定点测量插片支撑部的顶面高度；

43、第二轮廓传感器，其安装于所述平移驱动机构上，测量光路垂直于针筒轴线，用于在所述平移驱动机构的带动下，沿单个生克槽的延伸方向进行扫描，以获取该槽底的连续轮廓形貌数据；

44、第三水平度传感器，用于对高脚插片的支撑片顶面进行测量，通过获取支撑片顶面长度方向上至少三点的距离值，计算其水平度。

45、综上所述，本发明具有以下有益效果：

46、插片本身作为针筒原有结构的一部分，通过在其顶部设置支撑部直接支撑生克片，无需额外安装耐磨圈等附件，结构简单、安装方便，且与生克片一一对应，支撑更具针对性，能够保证生克槽槽底的寿命，插片分为高脚插片和低脚插片，高脚插片带有支撑片用于支撑生克环，低脚插片设有限位部并带有刻度基准线，便于后续维修与调整，功能分工明确，低脚插片可通过切割限位部进行高度补偿，实现重复使用，减少材料浪费，降低维护成本。

47、检测设备集成第一高度传感器、第二轮廓传感器和第三水平度传感器，分别对应高度、槽底形貌和平面度测量，实现非接触、高精度、全自动检测，设备具备自动旋转、扫描、数据采集与分析功能，减少人为误差，提升检测效率和一致性，配备图形化界面，实时显示检测状态与结果，支持历史数据查询与趋势分析，便于质量管控与维修决策。

48、本发明提供的检测方法具有系统化、量化与智能化的显著优势，通过多维度数据采集与综合评估函数相结合，实现从状态监测、分级诊断到维护决策的完整闭环，该方法不仅支持预防性维护与精准修复，还可实现插片的循环再利用，有效提升了检测准确性、维护效率与经济性，克服了传统经验判断的局限性。