一种面向缫丝企业的小型生丝纤度检验装置论文和设计-王俊松

全文摘要

一种面向缫丝企业的小型生丝纤度检验装置，包括定长取丝模块、导丝模块、STM32单片机控制器、高精度电子天平、丝锭、机架，计算机；定长取丝模块包括绕卷机构、两个轴承座及对应轴承、交流伺服电机、伺服驱动器、伺服电机支架；绕卷机构的传动轴采用悬臂梁的固定方式，可将定长生丝从丝锭卷绕到绕卷机构上，并可在非固定侧进行取丝操作；导丝模块包括滚珠丝杠滑台、导丝钩位置调节装置、导丝钩、断丝检测传感器、可调节支架；滚珠丝杠滑台平移导丝钩将绕卷位置平移，消除堆叠误差，同时进行断丝检测；本装置总体尺寸小，待测生丝长度的获取灵活，解决了缫丝企业中生丝纤度小批量、多样化自我检验的需求。

主设计要求

1.一种面向缫丝企业的小型生丝纤度检验装置，其特征在于：包括定长取丝模块、导丝模块、STM32单片机控制器、高精度电子天平、丝锭、机架、计算机；所述的定长取丝模块包括绕卷机构、两个轴承座及对应轴承、交流伺服电机、伺服驱动器、伺服电机支架；所述的绕卷机构的传动轴采用悬臂梁的固定方式；定长取丝模块可将定长生丝从丝锭卷绕到绕卷机构上，并可在非固定侧进行取丝操作；所述的导丝模块包括滚珠丝杠滑台、导丝钩支撑杆、导丝钩、断丝检测传感器、可调节支架；滚珠丝杠滑台平移导丝钩将绕卷机构上绕卷位置平移，消除堆叠误差，断丝检测传感器可同时进行断丝检测。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种面向缫丝企业的小型生丝纤度检验装置，其特征在于：所述的绕卷机构其中一对松丝杆由上下两根杆件、轴套、弹簧构成，上下杆件以铰接方式相连，轴套套接在下杆件上，卷绕过程中弹簧将轴套抵在上下杆件铰接位置使松丝杆整体保持直立状态；卷绕完成后，向轴心方向按压轴套，压缩弹簧，轴套脱离铰接位置，该松丝杆可通过上下杆件间铰接结构进行弯曲，可消除卷绕后生丝的张力，并将绕卷机构上的生丝完整的取下，保留了检验生丝的价值。

3.根据权利要求1所述的一种面向缫丝企业的小型生丝纤度检验装置，其特征在于：所述的滚珠丝杠滑台、断丝检测传感器、可调节支架将卷绕生丝轨迹拉成V字型，使生丝在卷绕过程中的张力变大，可以防止所述的断丝检测传感器因生丝位置过低产生误判，提高了断丝检测的准确性。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及生丝品质检验领域，尤其是一种面向缫丝企业的小型生丝纤度检验装置。

背景技术

生丝纤度是表示生丝的粗细程度，现行标准GB\/T1798-2008《生丝试验方法》规程对生丝纤度检测，其检测方法如下，使用机框周长为1.125m的纤度机，取切断检测卷取的丝锭50只(每绞样丝2只丝锭)，用纤度机卷取纤度丝，每只丝锭卷取4绞，每绞100回，共计200绞，然后使用纤度仪称取各绞纤度。

生丝的纤度检测通过平均纤度、纤度偏差、纤度最大偏差等指标，来对生丝的粗细、均匀程度做评估，生丝粗细程度不均匀代表生丝品质较差，不利于丝绸产品的后续加工，同时也会降低后续的使用价值，生丝纤度的检测在中作为生丝品质检测中的主要检测项目，其重要性不言而喻。

传统生丝纤度检验流程首先将抽样得到的待检生丝通过切断工序绕取在丝锭上，用纤度机绕取丝锭上生丝，然后人工将生丝取下，用摇丝机将绕取的生丝摇成小丝，将小丝放置在纤度仪上检测，最后使用纤度仪打印该批样品的纤度测量数据报告。传统生丝纤度检验流程繁琐复杂，人工操作步骤多，检验效率较低。

针对传统生丝检测方法落后，纤度检测效率低的问题，现有技术主要通过间接测量生丝纤度来完成生丝纤度检测。该类型装置对生丝纤度进行检测的方法为：仪器预先设定长度为112.5m自动分段，然后用电子天平对每一段称重，根据两次称重差，间接得出每一段小绞丝的纤度。这种间接测量生丝纤度的检验装置运用物理方法进行刹车，获得的生丝长度误差高，装置占用空间大，且绕卷机构尺寸由国家生丝检验标准规定，并不适合缫丝企业生丝纤度检测需求。

发明内容

本实用新型在克服现有生丝纤度检验装置的不足的基础上，提出一种面向缫丝企业的小型生丝纤度检验装置，该装置主要面向于缫丝生产企业，采用单丝锭检测方式，能够更加灵活地对各种长度的生丝进行纤度检验，检验过程更加快速准确，检验完成后能将生丝完整的从绕卷机构上取下，保存了生丝的使用价值。与现有的纤度检验装置相比较，本实用新型更加具有针对性，适合于缫丝企业使用，解决了缫丝企业纤度小批量、多样化、自我检验的需求。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种面向缫丝企业的小型生丝纤度检验装置，其特征在于：包括定长取丝模块、导丝模块、STM32单片机控制器、高精度电子天平、丝锭、机架、计算机。所述的定长取丝模块包括绕卷机构、两个轴承座及对应轴承、交流伺服电机、伺服驱动器、伺服电机支架。所述的绕卷机构的传动轴采用悬臂梁的固定方式，定长取丝模块可将定长生丝从丝锭卷绕到绕卷机构上，并可在非固定侧进行取丝操作。所述的导丝模块包括滚珠丝杠滑台、导丝钩位置调节装置、导丝钩、断丝检测传感器、可调节支架。滚珠丝杠滑台平移导丝钩将绕卷机构上绕卷位置平移，消除堆叠误差，断丝检测传感器可同时进行断丝检测。

所述的绕卷机构，其特征在于：绕卷机构其中一对松丝杆由上下两根杆件、轴套、弹簧构成，上下杆件以铰接方式相连，轴套套接在下杆件上，卷绕过程中弹簧将轴套抵在上下杆件铰接位置使松丝杆整体保持直立状态。卷绕完成后，向轴心方向按压轴套，压缩弹簧，轴套脱离铰接位置，该松丝杆可通过上下杆件间铰接结构进行弯曲，可消除卷绕后生丝的张力，并将绕卷机构上的生丝完整的取下，保留了检验后生丝的价值。

所述的导丝模块，其特征在于：所述的滚珠丝杠滑台、断丝检测传感器、可调节支架将卷绕生丝轨迹拉成V字型，使生丝在卷绕过程中的张力变大，可以防止所述的断丝检测传感器因生丝位置过低产生误判，提高了断丝检测的准确性。

本实用新型具有以下特点和有益效果：

1.该装置在进行生丝纤度检验完成后，能够将生丝完好的取下，保存了检验生丝的价值；

2.该装置采用交流伺服电机对绕卷机构进行卷绕，取定长生丝的长度误差小；

3.该装置绕卷机构与传统纤度机相比尺寸更小，占用空间更小，检验规程不受国家标准约束，取丝长度更加灵活，更加适合于缫丝企业中的纤度检验；

附图说明

图1是本实用新型的一种面向缫丝企业的小型生丝纤度检验装置总体结构示意图。

图2是本实用新型的绕卷机构的结构示意图。

图3、图4是本实用新型的绕卷机构上松丝杆松丝前后示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明，所述的一种面向缫丝企业的小型生丝纤度检验装置总体结构示意图如图1所示，包括机架1、可调节支架2、滚珠丝杠滑台3、丝锭4、高精度电子天平5、断丝检测传感器6、导丝钩7、绕卷机构8、轴承9、轴承座10、伺服电机支架11、交流伺服电机12。所述的定长取丝模块包括绕卷机构8、两个轴承座10及对应轴承9、交流伺服电机12、伺服电机支架11。所述的绕卷机构8的传动轴采用悬臂梁的固定方式，绕卷机构8传动轴与两个轴承10过盈配合，轴承9由轴承座10固定在机架1上，绕卷机构8由交流伺服电机12传动，交流伺服电机12由伺服电机支架11固定在机架1上，STM32单片机控制器输入信号到伺服控制器控制交流伺服电机12转动指定角度。定长取丝模块可将定长生丝从丝锭卷绕到绕卷机构8上，并可在非固定侧进行取丝操作。所述的导丝模块包括滚珠丝杠滑台3、导丝钩支撑杆、导丝钩7、断丝检测传感器6、可调节支架2。滚珠丝杠滑台3、断丝检测传感器6、可调节支架2均与绕卷机构8并排安装在机架1上。可调节支架2位于丝锭4的上方，在取丝过程中降低生丝的水平拉力。滚珠丝杠滑台3平移导丝钩将绕卷机构1上绕卷位置平移，消除堆叠误差，同时进行断丝检测。高精度电子天平5安装在机架1上，装置运行时丝锭4放置在高精度电子天平5上。

所述的导丝模块，其中的滚珠丝杠滑台3、断丝检测传感器6、可调节支架2将生丝轨迹拉成V字型，其安装位置使生丝在卷绕过程中的张力变大，防止所述的断丝检测传感器因生丝位置过低产生误判，提高了断丝检测的准确性。

所述的绕卷机构的结构示意图如图2所示，包括传动轴1、支撑杆2、绕卷杆3、端盖4、固定盘5、松丝杆6、起始板7。固定盘5与端盖4安装在传动轴1上，支撑杆2与松丝杆6安装在固定盘5上，起始板7与绕卷杆3分别安装在松丝杆6及支撑杆2上。整体呈六边形滚筒式结构，绕卷机构转动指定圈数可实现取定长生丝。

所述的绕卷机构中一对松丝杆的结构如图3、4所示，包括上杆件1、轴套2、弹簧3、下杆件4。上下杆件1、4以铰接方式相连，轴套2套接在下杆件4上，卷绕过程中弹簧3将轴套2抵在上下杆件铰接位置使支撑杆整体保持直立状态；卷绕完成后，向轴心方向按压轴套2，压缩弹簧3，轴套2脱离铰接位置，该松丝杆可通过上下杆件间铰接结构进行弯曲，可消除卷绕后生丝的张力，并将绕卷机构上的生丝完整的取下，保留了检验后生丝的价值。

所述的绕卷机构由交流伺服电机带动，交流伺服电机闭环控制能够精确控制绕卷机构的绕卷角度，使绕卷生丝长度的准确性大大提高。

所述的交流伺服电机、滚珠丝杠滑台、高精度电子天平均由STM32单片机控制器进行控制，实现装置的称量、取丝、导丝等检验流程按序进行。

所述的高精度电子天平测得的卷绕前后的丝锭质量通过串口发送到计算机中，所述的STM32单片机控制器通过串口将交流伺服电机转动圈数发送到计算机中，计算机中的上位机系统将获取的数据经过计算得出该绞生丝的纤度值，并将纤度值保存到数据库中。

本装置的操作步骤如下：

1.将生丝一端从丝锭引出，穿过导丝模块中的各个导丝钩后固定在绕卷机构上的固定片上；

2.开启高精度电子天平，称量结果通过串口发送到STM32单片机控制器中，装置启动，绕卷机构开始转动进行取丝操作；

3.将需检验的生丝全部绕卷完成后，单片机再次接收电子天平的称量结果和交流伺服电机的绕卷圈数；

4.上位机将两次称量的结果和电机绕卷圈数进行处理，最终得到待测生丝的纤度值；

5.检测后生丝的纤度值保存到计算机的数据库中，可由操作人员操作打印出相应的纤度表单。

本装置新颖之处有以下几点：

1.本装置中的零部件及检验流程并没有完全遵循国家标准，相比于适合纤维检验所的传统检验流程，本装置的检验方式更适用于缫丝企业；

2.本装置在绕卷机构上设计了一种松丝结构，可在检验完成后更加方便地将生丝完整的取下；

3.本装置中的导丝模块能够平移生丝绕卷位置，也能进行断丝检测，可以同时进行导丝与断丝检测。

本实用新型设计的一种面向缫丝企业的生丝纤度检验装置，与现有的生丝纤度检验装置相比，检验过程更灵活，更加适应缫丝企业中生丝纤度小批量、多样化、自我检验的需求。装置具有松丝装置，能将检验后的生丝完好取下，保证了检验生丝的价值。装置操作简便，整体结构简单，排列合理，占用空间小，为缫丝企业的相关工作提供了极大的便利。

设计图

一种面向缫丝企业的小型生丝纤度检验装置论文和设计

一种面向缫丝企业的小型生丝纤度检验装置论文和设计-王俊松

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主设计要求

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