一种罗拉机、梭芯绕线余量检测装置及其使用方法
阅读说明：本技术 一种罗拉机、梭芯绕线余量检测装置及其使用方法 (roller machine, bobbin winding allowance detection device and use method thereof ) 是由 张涵 于恒基 马程鹏 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种罗拉机、梭芯绕线余量检测装置及其使用方法,由于在梭芯的绕线轴外表面设有反光检测面,在梭壳上设有检测窗口,在梭壳的外侧设有传感器的探头,当梭芯的绕线轴上的缝线将要耗尽而使反光检测面露出后,传感器探头能够接收到从反光检测面经检测窗口传来的光线并将其通过光纤传给传感器控制器,传感器控制器根据所接收的反射光的强度来判断绕线轴上的缝线余量,当缝线余量少于设定阈值时,传感器控制器将报警信息传给缝纫机控制器。(the invention relates to a roller machine, a bobbin winding allowance detection device and a use method thereof.A reflection detection surface is arranged on the outer surface of a winding shaft of a bobbin, a detection window is arranged on a bobbin case, a probe of a sensor is arranged on the outer side of the bobbin case, when a thread on the winding shaft of the bobbin is about to be exhausted and the reflection detection surface is exposed, the sensor probe can receive the light transmitted from the reflection detection surface through the detection window and transmit the light to a sensor controller through an optical fiber, the sensor controller judges the allowance of the thread on the winding shaft according to the intensity of the received reflection light, and when the allowance of the thread is less than a set threshold value, the sensor controller transmits alarm information to a sewing machine controller.)
技术领域
本发明涉及一种罗拉机、梭芯绕线余量检测装置及其使用方法。
背景技术
罗拉机是一种特殊结构的缝纫机，主要用于一些鞋类或皮革等较厚材料的缝纫，普通的罗拉机在正常工作时，有一根或的多根面线及对应数量的底线。罗拉机的面线在机器外部，一般有3000m以上，操作者正常缝纫时可以实时观察到面线的使用情况，当面线不足时，可以停止缝纫，更换面线。但是由于罗拉机结构的特殊性，缝纫时底线需要单独缠绕在梭芯上，单独装到机器内部独立使用，正常情况下一个梭芯可以缠绕30m～50m底线，所以在正常缝纫时就需要经常更换底线。虽然当机器停止工作后，经验丰富的操作者可以打开罗拉机梭芯罩壳观察底线的使用情况，预判机器什么时候是否需要更换底线，但这种预判具有很多的不确定性。一方面如果要准确的判断底线的剩余线量就需要频繁的停机观察，这种方法既费时间又不准确，另一方面，如果错过了更换底线的恰当时间，这样会造成空缝情况，影响缝纫的品质，并且需要大量的时间和精力去返工，或者导致材料报废(对高端制鞋业是常见的)。
目前，已经有一些缝纫机采用了一些传感器检测技术来实时检测底线的使用情况，可以实现当底线余线量不足时提示更换底线。但由于罗拉车底座里装有旋梭等部件，结构比较紧凑，空间非常狭小，因此，现有缝纫机的底线传感器装置都无法应用到罗拉机上来实现罗拉机的底线检测功能。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种罗拉机、梭芯绕线余量检测装置及其使用方法，能够方便地检测梭芯上绕线余量。
为实现上述目的，本发明提供一种梭芯绕线余量检测装置，包括梭壳及设于梭壳内的梭芯，所述梭芯具有用于缠绕缝线的绕线轴，所述绕线轴外表面具有反光检测面，所述梭壳的侧面设有检测窗口，梭壳的外侧设有传感器，所述传感器具有探头、两根光纤和传感器控制器，所述探头将来自一光纤的红光汇聚并投射到反光检测面上，并接收来自反光检测面反射回来的光，通过另一光纤将反光检测面反射回来的光传给传感器控制器，传感器控制器再根据反射回来的光的强度判断绕线轴上的缝线余量是否充足。
优选地，所述探头将传感器控制器发射的红光通过一根光纤反射汇聚后经过所述检测窗口投射到绕线轴外表面，同时也接收所述绕线轴上反光检测面反射回来的光并经过第二根光纤传输回传感器控制器；探头通过支架固定在底座上。
优选地，所述绕线轴外表面涂覆有反射材料或贴设有反射膜。
优选地，所述绕线轴外表面部分或全部抛光。
优选地，所述绕线轴的中间部分设有突出的分隔棱，所述反光检测面位于分隔棱的一侧分隔棱的另一侧为起始绕线侧。
优选地，所述绕线轴为圆柱状或者正棱柱状。
与本发明的一种梭芯绕线余量检测装置相应地，本发明还提供一种罗拉机，包括上述技术方案或其任一优选的技术方案所述的梭芯绕线余量检测装置。
与本发明的一种梭芯绕线余量检测装置相应地，本发明还提供一种梭芯绕线余量检测装置的使用方法，利用上述技术方案或其任一优选的技术方案所述的梭芯绕线余量检测装置进行作业，包括如下作业步骤：
1)在绕线轴上绕设缝线；传感器探头发出光线通过所述检测窗口而照射在绕线轴上表面的缝线上；
2)绕线轴表面的缝线将少量的光线反射至传感器探头，传感器探头将接收到的光通过光纤传递给传感器控制器，传感器控制器通过接收到的反射光强度判断得出缝线余量是否充足；
3)随着缝线的消耗，所述反光检测面露出并向传感器探头反射大量的光线；传感器探头将接收到的反射光通过光纤传给控制器；传感器控制器通过接收到的反射光强度判断得出缝线余量不足。
优选地，所述绕线轴的中间部分设有突出的分隔棱，所述反光检测面位于分隔棱的一侧分隔棱的另一侧为起始绕线侧，在所述步骤1)中，先在起始绕线侧的绕线轴上缠满缝线，再在反光检测面一侧的绕线轴上缠绕缝线。
优选地，在所述步骤3)之后，罗拉机继续设定的针数的缝纫作业。
优选地，还包括步骤4)，当传感器所测得的光信号从最大强度衰减至设定值后，控制装置发出警示提醒用户清理传感器周围的污染物。
如上所述，本发明涉及的一种罗拉机、梭芯绕线余量检测装置及其使用方法，具有以下有益效果：由于在梭芯的绕线轴外表面设有反光检测面，在梭壳上设有检测窗口，在梭壳的外侧设有传感器，当梭芯的绕线轴上的缝线将要耗尽而使反光检测面露出后，传感器能够检测到从反光检测面经检测窗口传来的光线并生成检测信号发送给控制装置，控制装置根据所接收的检测信号就能得出绕线轴上的缝线余量，并向作业人员发出警报。由此可见，本发明的一种梭芯绕线余量检测装置能够方便地检测梭芯上绕线余量。本发明的一种罗拉机和梭芯绕线余量检测装置的使用方法当然也具有上述有益效果，此处不再赘述。
附图说明
图1显示为本发明的一种梭芯绕线余量检测装置的结构示意图。
图2显示为本发明的一种梭芯绕线余量检测装置的剖视图。
图3显示为第一种实施方式的梭芯的结构示意图。
图4显示为第二种实施方式的梭芯的结构示意图。
图5显示为第三种实施方式的梭芯的结构示意图。
元件标号说明
1梭壳
2梭芯
3a 绕线轴
3b 绕线轴
3c 绕线轴
4 反光检测面
5 检测窗口
6 传感器
7 控制装置
8 探头
9 光纤
10 分隔棱
11 挡线盘
12 镂空孔
13 支架
14 底座
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1和图2所示，本发明提供一种梭芯绕线余量检测装置，包括梭壳1及设于梭壳1内的梭芯2，所述梭芯2具有用于缠绕缝线的绕线轴3a/3b/3c(请参考图3、图4和图5)，所述绕线轴外表面具有反光检测面4，所述梭壳1的侧面设有检测窗口5，梭壳1的外侧设有传感器6，所述传感器6具有探头、两根光纤和传感器控制器，所述探头将来自一光纤的红光汇聚并投射到反光检测面4上，并接收来自反光检测面4反射回来的光，通过另一光纤将反光检测面4反射回来的光传给传感器控制器，传感器控制器再根据反射回来的光的强度判断绕线轴3a/3b/3c上的缝线余量是否充足。
由于在梭芯2的绕线轴外表面设有反光检测面4，在梭壳1上设有检测窗口5，在梭壳1的外侧设有传感器6，当梭芯2的绕线轴上的缝线将要耗尽而使反光检测面4露出后，传感器6能够检测到从反光检测面4经检测窗口5传来的光线并生成检测信号发送给控制装置7，控制装置7根据所接收的检测信号就能得出绕线轴上的缝线余量，并向作业人员发出警示信号或者停机以提醒用户及时更换梭芯2避免造成布料及工时不必要的浪费。由此可见，本发明的一种梭芯绕线余量检测装置能够方便地检测梭芯2上绕线余量。本发明的一种罗拉机和梭芯绕线余量检测装置的使用方法当然也具有上述有益效果，此处不再赘述。
作为一种优选的实施方式，所述探头将传感器控制器发射的红光通过一根光纤反射汇聚后经过所述检测窗口投射到绕线轴3a/3b/3c外表面，同时也接收所述绕线轴3a/3b/3c上反光检测面4反射回来的光并经过第二根光纤传输回传感器控制器；探头通过支架13固定在底座14上。
在本发明的一种梭芯绕线余量检测装置中，如果反光检测面4露出，则表明梭芯2上的缝线即将耗尽，当反光检测面4露出之后，传感器6就能够检测到反光检测面4传递来的光线，传感器6将检测信号传递给控制装置7，控制装置7就能够判断绕线轴的缝线是否将要耗尽。作为一种优选的实施方式，还可以在传感器6的传感器控制程序中集成污染物检测程序，这样可以在传感器6的探头8受污染后，自动检测出来污染物的存在，提醒客户清理传感器6周围，保证传感器6的可靠性。
如图1所示，传感器6通过安装支架固定在罗拉机的底座上，所述传感器6具有探头8和两根光纤9，光纤9将光信号在传感器6与控制装置7之间传递，所述探头8将其中一根光纤9传递的光信号反射汇聚后经过所述检测窗口5照射向绕线轴外表面，同时也接收所述绕线轴上反光检测面4反射回来的光信号并经过第二根光纤9传输回控制装置，控制装置通过光电器件将光信号转换成电信号，再由控制装置转换成数字信号，控制装置根据所测量到的光信号可以判断出梭芯内的绕线轴上是否还有足够的底线。
在梭芯2上的缝线还比较多的时候，反光检测面4被缝线遮住，当缝线即将耗尽时，反光检测面4露出，传感器6将光线传递的光信号反射汇聚后经过检测窗口5照射在反光检测面4上，反光检测面4再将光线反射回传感器6，传感器6接收到光线信号之后生成检测信号，并将检测信号传递给控制装置7，控制装置7根据检测信号判断梭芯2上的缝线是否耗尽。
在本发明的一种梭芯绕线余量检测装置中，梭芯2上设有反光检测面4，可以将绕线轴的外表面全部作为反光检测面4，也可以将绕线轴的外表面部分作为反光检测面4。可以在绕线轴外表面涂覆反射材料或贴设反射膜，从而在绕线轴外表面构成反光检测面4，可以在绕线轴外表面部分或者全部涂覆反光材料；当传感器6将来自光纤9的光信号反射汇聚后通过梭壳1上的检测窗口5照射在梭芯2上涂覆有背向反射材料的反光检测面时，涂覆有背向反射材料的反光检测面可以将光信号原路反射回去而被传感器6检测到；罗拉机正常缝纫时，当梭芯2上的缝线较多时，反光检测面4被缝线遮挡住，由于缝线本身以及旋梭或梭壳1对光的反射特性，控制装置7可以接收到一定强度的信号并判断出梭芯2上缝线还充足；随着缝线的的消耗，当梭芯2上的反光检测面4逐渐露出来后，控制装置7接收到超过设定强度的信号，传感器6检测到罗拉机缝线即将用完，此时发送信号给罗拉机电控，罗拉机电控进行报警或其它处理。
作为一种优选的实施方式，绕线轴上的反光检测面4也可以采用抛光的方式，将绕线轴外表面部分或者全部抛光，从而在绕线轴外表面构成反光检测面4。
为了便于在绕线轴上缠绕缝线，使得绕线轴上朝传感器6反射光线的反光检测面4部分先露出时，绕线轴的其余部分还有余量缝线缠绕，从而防止控制装置7向作业人员发出报警信号之前缝线就耗尽；作为一种优选的实施方式，如图3所示，所述绕线轴3a的中间部分设有突出的分隔棱10，所述反光检测面4位于分隔棱10的一侧，分隔棱10的另一侧为起始绕线侧，在绕线轴3a上缠绕缝线时，先从起始绕线侧开始缠绕缝线，起始绕线侧缠满缝线之后再在具有反光检测面4一侧的绕线轴3a上缠绕缝线。这样，当具有反光检测面4一侧的绕线轴3a上的缝线耗尽时，分隔棱10另一侧的起始绕线侧还有一定的缝线余量，这样，当控制装置7向作业人员报警缝线将要耗尽时，作业人员有比较充足的时间进行处理。分隔棱10的高度可以根据需要的缝线余量进行调整，分隔棱10可以设置在绕线轴的中间部位或者偏向一端，这样可以在一定程度上预留更多的底线余量，绕线时，可以保证缝线先将分隔棱10一侧的绕线轴绕满后再绕分隔棱10另一侧的绕线轴，绕线轴上涂覆或贴有特殊的背向反射材料构成反光检测面4，背向反射材料可以涂覆或贴设在绕线轴整个或者部分外表面，绕线轴中空设置，还可以在绕线轴3a侧壁上设置镂空孔12(如图3所示)。还可以根据需要调节绕线轴上分隔棱10的位置，这样可以将缝线余量控制在一定范围内，减少缝制过程中缝线不必要的浪费。
在本发明的一种梭芯绕线余量检测装置中，作为一种优选的实施方式，所述绕线轴为圆柱状或者正棱柱状，绕线轴的两端具有挡线盘11。如图4所示，所述绕线轴3b为正棱柱状，绕线轴3b的两侧具有挡线盘11，缝线缠绕在两个挡线盘11之间的绕线轴3b上，可以在正棱柱状的绕线轴3b上以涂覆反光材料或者抛光的方式制成所述反光检测面4，可以将正棱柱的部分或者全部的外表面作为反光检测面4。如图5所示，所述绕线轴3c也可以是圆柱状。
与本发明的一种梭芯绕线余量检测装置相应地，本发明还提供一种罗拉机，包括上述技术方案或其任一优选的技术方案所述的梭芯绕线余量检测装置。
与本发明的一种梭芯绕线余量检测装置相应地，本发明还提供一种梭芯绕线余量检测装置的使用方法，利用上述技术方案或其任一优选的技术方案所述的梭芯绕线余量检测装置进行作业，包括如下作业步骤：
1)在绕线轴上绕设缝线；传感器探头发出光线通过所述检测窗口5而照射在绕线轴上表面的缝线上；
2)绕线轴表面的缝线将少量的光线反射至传感器探头，传感器探头将接收到的光通过光纤传递给传感器控制器，传感器控制器通过接收到的反射光强度判断得出缝线余量是否充足；
3)随着缝线的消耗，所述反光检测面4露出并向传感器探头反射大量的光线；传感器探头将接收到的反射光通过光纤传给控制器；传感器控制器通过接收到的反射光强度判断得出缝线余量不足。
优选地，所述绕线轴的中间部分设有突出的分隔棱10，所述反光检测面4位于分隔棱10的一侧，分隔棱10的另一侧为起始绕线侧，在所述步骤1)中，先在起始绕线侧的绕线轴上缠满缝线，再在反光检测面4一侧的绕线轴上缠绕缝线。这样，在罗拉机工作的过程中，绕线轴上分隔棱10的反光检测面4一侧的缝线先消耗完而使得反光检测面4露出，传感器6检测得知绕线轴上的缝线将消耗尽时，在绕线轴的起始绕线侧还有一定量的缝线维持罗拉机的正常工作。
优选地，在所述步骤3)之后，罗拉机继续设定的针数的缝纫作业。这样，在绕线轴上的缝线即将耗尽时，罗拉机仍然能够继续工作一定时间，保持罗拉机工作的连续性。
优选地，还包括步骤4)，当传感器所测得的光信号从最大强度衰减至设定值后，控制装置发出警示提醒用户清理传感器周围的污染物。这样就能够避免罗拉机因传感器被污染物遮挡而不能及时地提示缝线余量不足的情况。
本发明的一种罗拉机、梭芯绕线余量检测装置及其使用方法具有如下有益效果：
1、不用对现有罗拉机做大的改动就可以在罗拉机上实现缝线余线检测功能，保证缝制过程中不出现空缝、漏缝，提高罗拉机缝制质量；
2、一台罗拉机上可以使用梭芯2数量不受限制，可以满足任意客户的需求；
3、传感器6的探头8部分尺寸较小，光纤9传导布线方便，不仅适合与单针的罗拉机，还适合与双针以及其它规格的罗拉机。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。