纱长监控装置和针织机的制作方法

1.本实用新型涉及纺织设备领域，尤其涉及监测纱线输送长度的纱长监控装置。


背景技术：

2.纱长监控装置主要用于针织机上监测纱线输送的长度。现有的纱长监控装置主要是两种方案。方案一如图1所示，纱长监控装置包括壳体a、设置在壳体a上方的传动带轮b、离合器c和设置在壳体a下方的检测轮e，在检测轮e内装有均匀分布的磁铁f，磁铁f的数量n是不定的，实际应用受体积的限制在2至6个。在壳体a头部下方设置有线路板外壳g，在线路板外壳g内装有线路板j，线路板靠近磁铁f的位置处设置有传感器h，每个磁铁f经过传感器h时，传感器h就输出一个脉冲信号。在线路板j上有报警输出装置，当检测到纱长超过设置范围则输出报警停机信号；主轴d上下贯穿壳体a，其上部与传动带轮b、离合器c相连，下部与检测轮e相连接。纱长检测装置和输纱装置安装在针织机的同一圆环上，工作时，针织机上的传动同步条带同时带动输纱装置和纱长检测装置上部的传动带轮b作旋转运动，经离合器c、主轴d传动到纱长检测轮e，输纱装置的输纱轮的角速度和检测轮e的角速度是相同的，检测轮e内的磁铁f的数量n就等同于将输纱轮的周长分为n等分，输纱轮的周长是一个固定值，传感器h每个一个脉冲信号就代表输送纱线的长，线路板j上的mcu通过统计传感器h发出的脉冲信号数就能计算出输纱装置输出纱线的长度。磁铁f的数量n对测量输出纱线的长度的精度是有直接影响的。该纱长监控装置存在的问题是检测精度低。
3.方案二如图2所示，在图1纱长监控装置的基础上，将检测轮e，改为编码盘r，将传感器h改为发光元件p和光敏元件q，当编码盘r上的缝隙转到发光元件p和光敏元件q间，光敏元件q接收到光，则输出一种电平，当缝隙离开，光敏元件q未接收到光，则输出另一种电平，从而输出一个脉冲信号。编码盘上r的缝隙n的数量可以设计的比较多，从而可以保证比较高的测量精度。该纱长监控装置存在的问题是经过一定时间的使用后，容易受花絮和粉尘等遮挡发光元件和光敏元件，使其性能下降甚至不能工作。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型的发明目的在于提供一种纱长测量准确度高的纱长监控装置和针织机。
5.为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：纱长监控装置，包括壳体及安装在其上的传动带轮、离合器、主轴和主线路板外壳；传动带轮和离合器设置在壳体的上方，穿过壳体的主轴上端连接传动带轮和离合器，传动带轮经离合器带动主轴旋转；主线路板外壳安装在壳体的前端；壳体的下部安装有传感器线路板，传感器线路板上焊接有芯片；主轴的底部设置有磁块，主轴带动磁块旋转；磁块的位置对准芯片，传感器线路板上的芯片用于检测磁块的旋转信号。
6.作为优选，磁块和芯片间具有间隙，磁块中心对准芯片。芯片内置的hall元件分布在以芯片中心为参考的圆周上，通过旋转电流hall技术检测芯片表面上所分别的磁场。磁
块是径向磁化磁块。
7.作为优选，主线路板外壳内部安装有主线路板和显示屏。
8.针织机，包括上述的纱长监控装置。还包括传动条带和输纱装置，纱长监测装置和输纱装置安装在针织机的同一圆环上，传动条带带动输纱装置和纱长检测装置上部的传动带轮作旋转运动。
9.采用了上述技术方案的纱长监控装置，通过传感器线路板上的芯片检测磁块的旋转信号，芯片输出相应的脉冲信号，即采用了采用磁编码技术，无接触，花絮、粉尘和油污对其无影响，保证了纱长监控和测量的准确度。
附图说明
10.图1为背景技术中方案一纱长监控装置的结构示意图；
11.图2为背景技术中方案二纱长监控装置的结构示意图；
12.图3为背景技中术中方案二纱长监控装置中编码盘、发光元件和光敏元件的结构示意图；
13.图4为本专利纱长监控装置的结构示意图；
14.图5为本专利纱长监控装置中磁块和芯片的结构示意图。
具体实施方式
15.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
16.如图4-5所示，纱长监控装置，包括壳体1及安装在其上的传动带轮2、离合器3、主轴4和主线路板外壳5。传动带轮2和离合器3设置在壳体1的上方，穿过壳体1的主轴4上端连接传动带轮2和离合器3，传动带轮2经离合器带动主轴4旋转；主线路板外壳5安装在壳体1的前端；其特征在于：壳体1的下部安装有传感器线路板6，传感器线路板6上焊接有芯片7；主轴4的底部设置有磁块8，主轴4带动磁块8旋转；传感器线路板6上的芯片7用于检测磁块8的旋转信号。磁块8和芯片7间具有间隙，磁块8中心对准芯片7。主线路板外壳5内部安装有主线路板9和显示屏。主线路板的信息通过显示屏显示，例如显示百针纱长或警报等信息。
17.本专利主要通过磁编码技术，磁块8是一块径向磁化（双极）标准磁块8，中心对准芯片7，该磁块8和芯片7间具有一定的间隙。芯片7内置的hall元件分布在以芯片中心为参考的圆周上，采用旋转电流hall技术来检测芯片表面上所分别的磁场，通过∑
‑△
模拟/数字转换和数字信号处理算法，并采用一种坐标旋转数字计算机（cordic）的算法来计算角度以及hall阵列信号的幅值，从而可以提供高精确的高分辨率和绝对角度位置信息。磁铁旋转一圈可输出1024个脉冲；芯片还可以指示磁铁的磁场强度是否超出范围；采用了正弦/余弦信号评估技术，所以能够耐受气隙和温度的变化。
18.针织机，包括传动条带、输纱装置和上述的纱长监控装置。还包括，纱长监测装置和输纱装置安装在针织机的同一圆环上，传动条带带动输纱装置和纱长检测装置上部的传动带轮作旋转运动。
19.工作时，针织机上的传动条带带动输纱装置和纱长检测装置上部的传动带轮2作旋转运动，经离合器带动主轴4旋转，在主轴4的下平面上设置有磁块8，主轴4带动磁块8旋转，传感器线路板6上的芯片7检测到磁块8的旋转信号，输出相应的脉冲信号，主线路板接收芯片7发出的脉冲信号。
20.输纱轮每转一圈，就输出1024个脉冲信号。等同于将输纱轮的周长分为1024等分，解决了方案一中测量精度不足的缺点；采用磁编码技术，无接触，花絮、粉尘和油污对其无影响。实际应用中磁块8的直径为6mm，高度为3mm，磁场在
±
50mt至
±
80mt之间，磁块8和芯片7间的气隙是0.6至1.0mm。例如，一台圆机，其输纱装置的输纱轮周长是13.40cm，织针总数是2004枚，要求百针纱长的最大值是25.00cm，最小值是24.44cm；圆机编织一周，芯片7输出37887个脉冲，主线路板上的微处理器（mcu）统计出芯片7发出的脉冲信号后，按以下公式计算出百针纱长值：
[0021][0022][0023]
每个脉冲长度 = 13.40/1024
[0024]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
≈ 0.013086cm
[0025]
百针纱长 = (0.013086 x 37887 x 100)/2004
[0026]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
≈ 24.74cm
[0027]
百针纱长在其要求范围内，则圆机继续编织，否则输出停机信号，圆机立即停止编织。