一種玻璃纖維織物檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種玻璃纖維織物檢測裝置，包括機械部分及電路部分。機械部分包括機架以及安裝在機架上的橫向移動裝置以及橫向移動裝置內的縱向運動裝置，縱向運動裝置上設有探針裝置，電路部分包括主板以及與主板電性相連的燈光驅動與下位機控制板、探頭采集板，探頭采集板設置在探針裝置上。本實用新型電路工作穩定、結構設計合理，安全可靠，適合于各類工程產品生產企業中大量推廣使用。
【專利說明】
一種玻璃纖維織物檢測裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于紡織機械領域，尤其涉及一種玻璃纖維織物檢測裝置。【背景技術】
[0002]玻璃纖維織物是一種新型復合材料增強織物，它具有不燃燒、耐腐蝕、耐高溫、高強度、強絕緣等特殊的優良性能，被廣泛用于化工、造船，汽車和工程建筑等行業。隨著建材工業產品生產技術向自動化和信息化方向的發展，由玻璃纖維織物制成的樹脂基復合材料可以通過纖維種類和不同的排布設計，把它的各類機械性能發揮到最佳狀態，其制成的各類構件已大量運用于玻璃鋼船體，汽車的外殼、冷藏機內殼和高速公路等領域，其良好的耐高溫防火性能和抗沖擊性能得到完美體現，已在建筑行業得到了大量的運用。
[0003]玻璃纖維織物的質量好壞直接影響到由它制成的各類樹脂基復合材料構件產品的性能。目前用于檢測玻璃纖維織物線密度的方法主要由二種類型，一是依靠人工來對玻璃纖維織物進行檢測，這種傳統的檢測方法不僅速度慢，勞動強度大，而且易受人為因素影響，誤檢率和漏檢率很高。二是基于單一燈光發射接收器的瑕疵檢測方法，它利用探測燈泡對玻璃纖維織物進行直射，光線穿透玻璃纖維織物照射到感光器件上，在感光器件上會得到反映玻璃纖維織物線密度的光電信息，從而實現對玻璃纖維織物線密度的疏密程度的檢測，即直射式探測模式，它適用于薄型透明玻璃纖維織物的檢測用，是一種較為粗糙的檢測方法。【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種結構設計合理、使用安全可靠的玻璃纖維織物檢測裝置。
[0005]實現本實用新型目的的技術方案是:
[0006]—種玻璃纖維織物檢測裝置，包括機械部分及電路部分。
[0007]所述機械部分包括機架、橫向移動裝置、縱向移動裝置以及探針裝置;所述橫向移動裝置安裝在機架上并在機架上橫向移動;所述縱向移動裝置安裝在橫向移動裝置上并在橫向移動裝置上縱向移動;所述探針裝置安裝在縱向移動裝置上。
[0008]所述電路部分包括主板以及與主板電性相連的燈光驅動與下位機控制板、探頭采集板;所述探頭采集板設置在探針裝置上。
[0009]所述主板包括:單片機一;單片機電源模塊一;所述電源模塊一與單片機一電性相連;上位機通信接口模塊一以及上位計算機;所述上位計算機通過上位機通信接口模塊一與單片機一電性相連;變頻器通信接口模塊、變頻器轉速反饋信號采集模塊、控制變頻器正反轉輸出信號電路以及變頻器;所述變頻器通過變頻器通信接口模塊、變頻器轉速反饋信號采集模塊、控制變頻器正反轉輸出信號電路與單片機一電性相連;下位機探頭通信接口模塊;所述下位機探頭通信接口模塊與單片機一電性相連;鍵盤板接口電路;所述鍵盤板接口電路與單片機一電性相連；串口顯示屏通信模塊;所述串口顯示屏通信模塊與單片機一電性相連;燈泡驅動電路以及探測燈;所述探測燈通過燈泡驅動電路與單片機一電性相連。
[0010]所述燈光驅動與下位機控制板包括:單片機二；電源模塊二;所述電源模塊二與單片機二電性相連；隔離芯片;所述隔離芯片與單片機二電性相連;上位機通信模塊二;所述上位機通信模塊二與隔離芯片電性相連;蜂鳴器驅動電路;所述蜂鳴器驅動電路與單片機二電性相連；電位器接口；所述電位器接口與單片機二電性連接;驅動紅外燈亮度電路;所述驅動紅外燈亮度電路與電位器接口電性連接;下位板接口電路;所述下位板接口電路與單片機二電性連接。
[0011]所述探頭采集板包括依次電性連接的光電傳感器組、5級放大器、下位板接口；所述下位板接口與燈光驅動與下位機控制板的單片機二電性相連。所述光電傳感器組為光電傳感器或C⑶光電接收器。
[0012]所述機架包括四根矩形布置的立柱、橫向連接左右側立柱的長導桿、縱向連接前后側立柱的橫梁以及每根立柱底端的底板;所述橫向移動裝置的兩端與長導桿滑動連接。
[0013]所述橫向移動裝置包括轉動連接在機架上的同步帶輪、通過同步帶輪安裝在機架上的同步帶、用于驅動同步帶的橫向電機;所述縱向移動裝置安裝在同步帶上。
[0014]所述縱向移動裝置包括縱向電機、與縱向電機輸出軸相連的縱向螺桿、套裝在縱向螺桿上并與縱向螺桿外齒相嚙合的縱向滑塊以及縱向螺桿兩側的短導桿;所述縱向滑塊的兩側與短導桿滑動連接;所述探針裝置安裝在縱向滑塊上。
[0015]本實用新型具有積極的效果:(1)本實用新型適用于檢測所有類型玻璃纖維織物的檢測。通過主板來控制燈光驅動與下位機控制板的驅動紅外燈亮度電路的光亮度大小， 采集設在玻璃纖維織物同一面的光電傳感器組輸出的反映反光強度的電壓大小，來感知反射光的光通量大小，從而判斷出玻璃纖維織物的線密度。
[0016](2)本實用新型中的燈光驅動與下位機控制板上的電位器根據光電傳感器組輸出反映圖像亮度大小的信號，自動調節驅動紅外燈亮度電路的光亮度大小。
[0017](3)本實用新型的主板根據探頭采集板采集到的光電傳感器組輸出的反映玻璃纖維織物線密度的圖像亮度的電壓信號，來判斷玻璃纖維針織物線密度的均勻程度，根據其密度均勻度紋理特征，輸出穩定的PWM脈寬調制信號控制變頻器驅動步進電機的轉速，來模擬人工拉線的感覺，使面料達到平整和挺括的目的，有利于提高建筑工程產品生產企業的產品質量和效率。
[0018](4)本實用新型可以通過對正常玻璃纖維織物線密度的紋理進行獲取和計算，取得特征參數，將它與被測玻璃纖維針織物圖像中的密度紋理特征進行比對和分析，找出誤差信息，判斷出破洞型疵點的特性，疵點檢測方法精度高。【附圖說明】
[0019]為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中
[0020]圖1為本實用新型的機械部分結構示意圖。
[0021]圖2為圖1的俯視圖。[〇〇22]圖3為圖1的側視圖。
[0023]圖4為圖1中的橫向滑塊結構示意圖。
[0024]圖5為本實用新型的電路部分結構示意圖。[〇〇25]圖6為圖5中的主板結構示意圖。
[0026]圖7為圖5中的燈光驅動與下位機控制板結構示意圖。[0〇27]圖8為圖5中的探頭米集板結構不意圖。【具體實施方式】
[0028](實施例1)
[0029]如圖1至圖4所示，本實施例的玻璃纖維織物檢測裝置的機械部分1。
[0030]機械部分1包括機架1-1、橫向移動裝置1-2、縱向移動裝置1-3以及探針裝置1-4， 橫向移動裝置1-2安裝在機架1-1上并在機架1-1上橫向移動，縱向移動裝置1-3安裝在橫向移動裝置1-2上并在橫向移動裝置1-2上縱向移動，探針裝置1-4安裝在縱向移動裝置1-3上。
[0031]機架1-1包括四根矩形布置的立柱1-1-1、橫向連接左右側立柱1-1-1的長導桿1-1-2、縱向連接前后側立柱1-1-1的橫梁1-1-3以及每根立柱1-1-1底端的底板1-1-4,橫向移動裝置1-2的兩端與長導桿1-1-2滑動連接。
[0032]橫向移動裝置1-2包括轉動連接在機架1-1上的同步帶輪1-2-1、通過同步帶輪1-2-1安裝在機架上的同步帶1-2-2、用于驅動同步帶1-2-2的橫向電機1-2-3,縱向移動裝置1-3安裝在同步帶1-2-2上。[〇〇33] 縱向移動裝置1 -3包括縱向電機1 -3-1、與縱向電機輸出軸相連的縱向螺桿1 -3-2、 套裝在縱向螺桿1-3-2上并與縱向螺桿外齒相嚙合的縱向滑塊1-3-3以及縱向螺桿1-3-2兩側的短導桿1-3-4。縱向滑塊1-3-3的兩側與短導桿1-3-4滑動連接，探針裝置1-4安裝在縱向滑塊1-3-3上。
[0034]如圖5至圖8所示，本實施例的玻璃纖維織物檢測裝置的電路部分2。
[0035]電路部分2包括主板2-1以及與主板2-1電性相連的燈光驅動與下位機控制板2-2、 探頭采集板2-3，探頭采集板2-3設置在探針裝置1-3-4上。[〇〇36] 主板2-1包括:單片機一 2-1-1，單片機一 2-1-1為STM32F303VDT6。單片機電源模塊一2-1-2，電源模塊一2-1-2與單片機一2-1-1電性相連。上位機通信接口模塊一2-1-3以及上位計算機2-1-4,上位計算機2-1-4通過上位機通信接口模塊一 2-1-3與單片機一 2-1-1 電性相連，上位機通信接口模塊一 2-1-3包括三通道數字隔離器ADUM1300和232電平轉換模 ±夬獻乂3232￡。變頻器通信接口模塊2-1-5、變頻器轉速反饋信號采集模塊2-1-6、控制變頻器正反轉輸出信號電路2-1-7以及變頻器2-1-8,變頻器2-1-8通過變頻器通信接口模塊2-1-5、變頻器轉速反饋信號采集模塊2-1-6、控制變頻器正反轉輸出信號電路2-1-7與單片機一2-1-1電性相連，變頻器通信接口模塊2-1-5包括三通道數字隔離器ADUM1300和RS485電平接口芯片SN75176BP，變頻器轉速反饋信號采集模塊2-1-6包括光電隔離器6N136和六反相施密特觸發器74LS14,控制變頻器正反轉輸出信號電路2-1-7包括六通道數字隔離器 ADUM7640、光耦TLP521和高耐壓、大電流復合晶體管陣列驅動電路ULN2003。下位機探頭通信接口模塊2-1-9。下位機探頭通信接口模塊2-1-9與單片機一 2-1-1電性相連，下位機探頭通信接口模塊2-1-9包括三通道數字隔離器ADUM1300和SN75176BP組成的RS485電平接口芯片。鍵盤板接口電路2-1-10,鍵盤板接口電路2-1-10與單片機一 2-1-1電性相連;鍵盤板接口電路2-1-10包括六通道數字隔離器ADUM7641和RS232電平轉換模塊MAX3232E。串口顯示屏通信模塊2-1-11，串口顯示屏通信模塊2-1-11與單片機一2-1-1電性相連，串口顯示屏通信模塊2-1-11包括三通道數字隔離器ADUM1300和RS232電平轉換模塊MAX3232E。燈泡驅動電路2-1-12以及探測燈2-1-13,探測燈2-1-13通過燈泡驅動電路2-1-12與單片機一 2-1-1 電性相連。燈泡驅動電路2-1-12包括六通道數字隔離器ADUM7640、場效應管驅動電路 IRF3205S和雙高速功率驅動器。[〇〇37]燈光驅動與下位機控制板2-2包括:單片機二2-2-1，單片機二2-2-1為 STM32F103R6T6。電源模塊二2-2-2,電源模塊二2-2-2與單片機二2-2-1電性相連。隔離芯片 2-2-3,隔離芯片2-2-3與單片機二2-2-1電性相連，隔離芯片2-2-3為三通道數字隔離器 ADUM1300。上位機通信模塊二2-2-4,上位機通信模塊二2-2-4與隔離芯片2-2-3電性相連， 上位機通信模塊二2-2-4由SN75176BP組成收發接口電路。蜂鳴器驅動電路2-2-5,蜂鳴器驅動電路2-2-5與單片機二2-2-1電性相連。電位器接口 2-2-6，電位器接口 2-2-6與單片機二 2-2-1電性連接，電位器接口 2-2-6外接電位器來自動調節驅動紅外燈亮度電路2-2-7的輸出電壓大小。驅動紅外燈亮度電路2-2-7，驅動紅外燈亮度電路2-2-7與電位器接口 2-2-6電性連接。下位板接口電路2-2-8，下位板接口電路2-2-8與單片機二2-2-1電性連接。
[0038]探頭采集板2-3包括依次電性連接的光電傳感器組2-3-1、5級放大器2-3-2、下位板接口 2-3-1。5級放大器2-3-2采用運放組LM124組成。下位板接口 2-3-1與燈光驅動與下位機控制板2-2的單片機二2-2-1電性相連。光電傳感器組2-3-1為光電傳感器或CCD光電接收器。
[0039]本實用新型在檢測玻璃纖維織物時，通過主板2-1控制探測燈2-1-13和驅動紅外燈亮度電路2-2-7的兩種光源對對玻璃纖維織物進行試探性照射，采集其圖像特征，確定玻璃纖維織物的類型。再通過主板2-1來控制燈光驅動與下位機控制板2-2的驅動紅外燈亮度電路2-2-7的光亮度大小，采集設在玻璃纖維織物同一面的光電傳感器組2-3-1輸出的反映反光強度的電壓大小，來感知反射光的光通量大小，從而判斷出玻璃纖維織物的線密度。主板2-1根據探頭采集板2-3采集到的光電傳感器組2-3-1輸出的反映玻璃纖維織物線密度的圖像亮度的電壓信號，來判斷玻璃纖維針織物線密度的均勻程度，根據其密度均勻度紋理特征，輸出穩定的PWM脈寬調制信號控制變頻器2-1-8驅動步進電機的轉速，來模擬人工拉線的感覺。
[0040]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種玻璃纖維織物檢測裝置，其特征在于:包括機械部分(1)及電路部分(2);所述機械部分(1)包括機架(1-1)、橫向移動裝置(1-2)、縱向移動裝置(1-3)以及探針裝置(1-4);所述橫向移動裝置(1-2)安裝在機架(1-1)上并在機架(1-1)上橫向移動;所述 縱向移動裝置(1-3)安裝在橫向移動裝置(1-2)上并在橫向移動裝置(1-2)上縱向移動;所 述探針裝置(1-4)安裝在縱向移動裝置(1-3)上；所述電路部分(2)包括主板(2-1)以及與主板(2-1)電性相連的燈光驅動與下位機控制 板(2-2)、探頭采集板(2-3);所述探頭采集板(2-3)設置在探針裝置(1-3-4)上。2.根據權利要求1所述的一種玻璃纖維織物檢測裝置，其特征在于:所述主板(2-1)包 括:單片機一 (2_1_1);電源模塊一 (2-1-2);所述電源模塊一 (2-1-2)與單片機一 (2-1-1)電性相連；上位機通信接口模塊一(2-1-3)以及上位計算機(2-1-4);所述上位計算機(2-1-4)通 過上位機通信接口模塊一 (2-1-3)與單片機一 (2-1-1)電性相連；變頻器通信接口模塊(2-1-5)、變頻器轉速反饋信號采集模塊(2-1-6)、控制變頻器正 反轉輸出信號電路(2-1-7)以及變頻器(2-1-8);所述變頻器(2-1-8)通過變頻器通信接口 模塊(2-1-5)、變頻器轉速反饋信號采集模塊(2-1-6)、控制變頻器正反轉輸出信號電路(2-1-7)與單片機一 (2-1-1)電性相連；下位機探頭通信接口模塊(2-1-9);所述下位機探頭通信接口模塊(2-1-9)與單片機一 (2_1_1)電性相連；鍵盤板接口電路(2-1-10);所述鍵盤板接口電路(2-1-10)與單片機一(2-1-1)電性相 連；串口顯示屏通信模塊(2-1-11);所述串口顯示屏通信模塊(2-1-11)與單片機一 (2-1-1)電性相連；燈泡驅動電路(2-1-12)以及探測燈(2-1-13);所述探測燈(2-1-13)通過燈泡驅動電路 (2-1-12)與單片機一 (2-1-1)電性相連。3.根據權利要求2所述的一種玻璃纖維織物檢測裝置，其特征在于:所述單片機一(2-1-1)為STM32F303VDT6;所述上位機通信接口模塊一(2-1-3)包括三通道數字隔離器 ADUM1300和232電平轉換模塊MAX3232E;所述變頻器通信接口模塊(2-1-5)包括三通道數字 隔離器ADUM1300和RS485電平接口芯片SN75176BP;所述變頻器轉速反饋信號采集模塊(2-1-6)包括光電隔離器6N136和六反相施密特觸發器74LS14;所述控制變頻器正反轉輸出信 號電路(2-1-7)包括六通道數字隔離器ADUM7640、光耦TLP521和高耐壓、大電流復合晶體管 陣列驅動電路ULN2003;所述下位機探頭通信接口模塊(2-1-9)包括三通道數字隔離器 ADUM1300和SN75176BP組成的RS485電平接口芯片;所述鍵盤板接口電路(2-1-10)包括六通 道數字隔離器ADUM7641和RS232電平轉換模塊MAX3232E;所述串口顯示屏通信模塊(2-1-1I)包括三通道數字隔離器ADUM1300和RS232電平轉換模塊MAX3232E;所述燈泡驅動電路 (2-1-12)包括六通道數字隔離器ADUM7640、場效應管驅動電路IRF3205S和雙高速功率驅動 器。4.根據權利要求1所述的一種玻璃纖維織物檢測裝置，其特征在于:所述燈光驅動與下 位機控制板(2-2)包括:單片機二(2-2-1);電源模塊二(2-2-2);所述電源模塊二(2-2-2)與單片機二(2-2-1)電性相連；隔離芯片(2-2-3);所述隔離芯片(2-2-3)與單片機二(2-2-1)電性相連；上位機通信模塊二(2-2-4);所述上位機通信模塊二(2-2-4)與隔離芯片(2-2-3)電性 相連；蜂鳴器驅動電路(2-2-5);所述蜂鳴器驅動電路(2-2-5)與單片機二(2-2-1)電性相 連；電位器接口(2-2-6);所述電位器接口(2-2-6)與單片機二(2-2-1)電性連接；驅動紅外燈亮度電路(2-2-7);所述驅動紅外燈亮度電路(2-2-7)與電位器接口(2-2-6)電性連接；下位板接口電路(2-2-8);所述下位板接口電路(2-2-8)與單片機二(2-2-1)電性連接。5.根據權利要求4所述的一種玻璃纖維織物檢測裝置，其特征在于:所述單片機二(2-2-1)為STM32F103R6T6;所述隔離芯片(2-2-3)為三通道數字隔離器ADUM1300;所述上位機 通信模塊二(2-2-4)由SN75176BP組成收發接口電路。6.根據權利要求1所述的一種玻璃纖維織物檢測裝置，其特征在于:所述探頭采集板 (2-3)包括依次電性連接的光電傳感器組(2-3-1 )、5級放大器(2-3-2)、下位板接口(2-3-1);所述下位板接口(2-3-1)與燈光驅動與下位機控制板(2-2)的單片機二(2-2-1)電性相 連。7.根據權利要求6所述的一種玻璃纖維織物檢測裝置，其特征在于:所述5級放大器(2-3-2)采用運放組LM124組成;所述光電傳感器組(2-3-1)為光電傳感器或(XD光電接收器。8.根據權利要求1所述的一種玻璃纖維織物檢測裝置，其特征在于:所述機架(1-1)包 括四根矩形布置的立柱(1-1-1)、橫向連接左右側立柱(1-1-1)的長導桿(1-1-2)、縱向連接 前后側立柱(1-1-1)的橫梁(1-1-3)以及每根立柱(1-1-1)底端的底板(1-1-4);所述橫向移 動裝置(1-2)的兩端與長導桿(1-1-2)滑動連接。9.根據權利要求1所述的一種玻璃纖維織物檢測裝置，其特征在于:所述橫向移動裝置 (1-2)包括轉動連接在機架(1-1)上的同步帶輪(1-2-1 )、通過同步帶輪(1-2-1)安裝在機架 上的同步帶(1-2-2)、用于驅動同步帶(1-2-2)的橫向電機(1-2-3);所述縱向移動裝置(1-3)安裝在同步帶(1-2-2)上。10.根據權利要求1所述的一種玻璃纖維織物檢測裝置，其特征在于:所述縱向移動裝 置(1-3)包括縱向電機(1-3-1)、與縱向電機輸出軸相連的縱向螺桿(1-3-2)、套裝在縱向螺 桿(1-3-2)上并與縱向螺桿外齒相嚙合的縱向滑塊(1-3-3)以及縱向螺桿(1-3-2)兩側的短 導桿(1-3-4);所述縱向滑塊(1-3-3)的兩側與短導桿(1-3-4)滑動連接;所述探針裝置(1-4)安裝在縱向滑塊(1-3-3)上。
【文檔編號】G01N21/84GK205607870SQ201620184086
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月10日
【發明人】黃宇航, 吳立新, 陳霞
【申請人】常州信息職業技術學院