专利名称：一种喷丝板检测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及喷丝板检测领域，特别是涉及一种喷丝板检测仪。
背景技术：
喷丝板的作用是将黏流态的高聚物熔体或溶液，通过微孔转变成有特定截面状的 细流，经过凝固介质如空气或凝固浴固化而形成丝条。湿法纺丝上使用的喷丝板形状一般为帽形、圆盘形或板形。喷丝板设置有用于连 接过滤器或固定轴的通孔，一般均设置有中心通孔，在通孔周围，设置喷丝孔。喷丝板在较 高的温度和压力下工作。要求耐压、耐腐蚀和足够的机械强度，一般由金钼合金或钛、铌、 钽、不锈钢等金属压成。根据纺丝的种类不同，喷丝板的微孔数有很大差异。喷丝孔直径比较小，有的喷丝孔直径仅为0. 05mm-0. 1mm,达到微米级，因此其加工 生产难度高，精度不易把握。喷丝板生产之后，对喷丝孔进行检测以确定喷丝孔是否符合质 量要求，十分重要。在喷丝板在较高的温度和压力下工作，且高聚物熔体不断地穿过喷丝 孔，长时间使用后，喷丝孔会发生缺蚀，堵塞等问题。使用出现缺蚀、堵塞现象的喷丝孔喷出 的丝，往往不能达到使用的质量要求。因此，无论在使用前还是使用过程中，对喷丝孔进行 检测，对于纺丝生产非常重要。目前，国内对喷丝板的检测，效率较低，检测精度不高。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种喷丝板检测仪，能够对喷丝板进行高效 率、高精度的检测。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种喷丝板检测仪，包括底座、 支撑装置、光源、光检测装置、传动装置和计算机，所述的底座上设有支撑臂；所述的支撑装 置可移动地安装在所述的底座上，用于固定被检测的喷丝板；所述的光源采用悬梁结构安 装在所述的支撑臂的中部；所述的光检测装置安装在所述的光源发出的光线路径上，与所 述的光源位置相对，用于检测光源发出的光；所述的传动装置与所述的支撑装置相连；所 述的计算机包括主机以及与主机相连的图像数据采集卡和显示器；所述的图像数据采集卡 与所述的光检测装置相连。所述的喷丝板检测仪的支撑装置包括转动基座和直线运动基座；所述的传动装置 包括第一传动装置和第二传动装置；所述的第一传动装置和所述的转动基座相连；所述的 第二传动装置和所述的直线运动基座相连；所述的直线运动基座包括第一直线运动基座和 第二直线运动基座；所述的转动基座安装在所述的第二直线运动基座上；所述的第二直线 运动基座安装在所述的第一直线运动基座上；所述的第一直线运动基座安装在所述的底座 上。所述的第一传动装置包括相互连接蜗杆和涡轮；所述的涡轮安装在所述的转动基 座上；所述的第二传动装置为两根第二丝杠，所述的两根第二丝杠分别与所述的第一直线运动基座和所述的第二直线运动基座螺纹相连，并且所述的两根第二丝杆垂直设置。所述的转动基座上设有用于支撑喷丝板的支撑柱；所述的支撑柱采用可拆卸的方 式安装在所述的转动基座上；所述的支撑柱设有用来插入喷丝板中孔的支撑轴；所述的转 动基座为圆形，并且在其外壁设置有刻度线；所述的第二直线运动基座上设有标识线。所述的底座与第一直线运动基座之间设有互相匹配的第一导轨和第一导向槽；所 述的第一直线运动基座和所述的第二直线运动基座之间设有互相匹配的第二导轨和第二 导向槽。所述的喷丝板检测仪的支撑臂上方设有两排以上的螺纹孔，用于安装安装座；所 述的光检测装置安装在所述的安装座上；所述的安装座与第三丝杠相连；所述的光检测装 置包括相互连接镜头和CCD图像传感器；所述的镜头将所述的光源发出的光放大后在所述 的CCD图像传感器上成像；所述的CCD图像传感器与所述的图像数据采集卡相连。所述的喷丝板检测仪的光源采用矩阵排列的灯泡，所述的灯泡上设置有玻璃罩。所述的喷丝板检测仪还包括驱动装置；所述的驱动装置与所述的传动装置相连， 用于驱动与所述的传动装置相连的支撑装置；所述的计算机还包括与主机相连的驱动装置 控制卡；所述的驱动装置控制卡与所述的驱动装置相连。所述的驱动装置包括驱动器以及与其分别相连的第一伺服电机、两个第二伺服电 机和第三伺服电机；所述的第一伺服电机的输出轴与所述的第一传动装置的蜗杆相连；所 述的两个第二伺服电机的输出轴分别与所述的第二传动装置的两根第二丝杆相连；所述的 第三伺服电机的输出轴与所述的第三丝杠相连。所述的第一直线运动基座上设有第一检测片，所述的底座上设有第一接近开关； 所述的第一接近开关在所述的第一检测片随所述的第一直线运动基座的运动路线上；所述 的第二直线运动基座上设有第二检测片，所述的第一直线运动基座上设有第二接近开关; 所述的第二接近开关在所述的第二检测片随所述的第二直线运动基座的运动路线上；所述 的第一接近开关和第二接近开关与所述的驱动装置控制卡相连。有益效果由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效 果本发明通过检测片和接近开关的作用，有效地防止了运动基座超出允许的移动范围，避 免卡死或倾倒的情况出现。在底座与第一直线运动基座之间以及在第一直线运动基座与第 二直线运动基座之间均设有相互匹配的导向槽和导轨，使得被测喷丝板的运行更为稳定。 通过在第二直线运动基座上的标识线和转动基座外壁上的刻度线，在转动基座转动时，可 方便地观察其转动的角度大小，以检测喷丝板的实际转动角度是否符合要求。由此可见本 发明使用方便，检测效率高，不仅可以手动检测喷死板，还可以自动检测喷丝板，检测精度 高，且检测动作稳定准确。


图1是本发明实施例1的结构示意图；图2是本发明实施例1的侧视图；图3是本发明实施例1的正视图。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。实施例1 如图1、图2和图3所示，本发明涉及的一种喷丝板检测仪，包括底座1、 支撑装置、光源7、光检测装置、驱动装置、传动装置和计算机，所述的底座1上设有支撑臂 6;所述的支撑装置可移动地安装在底座1上，用于固定被检测的喷丝板9 ；所述的光源7通 过悬梁结构安装在所述的支撑臂6下方；所述的光检测装置安装在所述的光源7发出的光 线路径上，与所述的光源7位置相对，用于检测光源发出的光；所述的传动装置与所述的支 撑装置相连；所述的驱动装置与所述的传动装置相连，用于驱动与所述的传动装置相连的 支撑装置；所述的计算机包括主机15以及与主机15相连的驱动装置控制卡14、图像数据 采集卡16和显示器13 ；所述的图像数据采集卡16与所述的光检测装置相连；所述的驱动 装置控制卡14与所述的驱动装置相连。驱动装置将驱动力传递至支撑装置，使支撑装置移 动或转动，以移动喷丝板9使得光源7发出的光对准喷丝板9上的喷丝孔，根据光源7发出 的光能否穿过喷丝孔，或者穿过喷丝孔的光线状况判断喷丝孔是否正常，以此来检测喷丝 板9。底座1上设置有第一导向槽11和第一导向槽12，底座1上还设置有两个第一接近 开关51。两个第一接近开关51分布在第一检测片23的移动路线上。第一直线运动基座2与第二丝杠25螺纹配合，第二丝杠25与第二伺服电机24的 输出轴连接。第二伺服电机24驱动第二丝杠25转动，可使第一直线运动基座2沿第二丝 杠25轴向移动。当第二丝杠25转向不同时，可驱动第一直线运动基座2往复移动。第一 检测片23随第一直线运动基座2运动过程中，第一接近开关51检测到第一检测片23时， 向驱动装置控制卡14传输信号，由驱动装置控制卡14根据接收到的信号通过驱动器17控 制第二伺服电机24反向转动或停止转动。以此可防止第一直线运动基座2超出允许的移 动范围，避免卡死或倾倒。第一直线运动基座2设置有分别与第一导向槽11和第一导向槽12相配合的第一 导轨21和第一导轨22。通过第一导向槽11和12与第一导轨21和22的配合进行导向，可 防止第一直线运动基座2在相对于底座1移动时偏离位置，运行更稳定，可使对喷丝板9的 定位更精确。第一直线运动基座2上设置有两个第二接近开关52，两个第二接近开关52分布在 第二检测片36的移动路线上。第二直线运动基座3安装在第一直线运动基座2上。第二直线运动基座3与第一 直线运动基座2之间设置有相互配合的第二导轨和第二导向槽(图中未示出)。第二直线 运动基座3与第一直线运动基座2可相对移动。通过第二导向槽和第二导轨的配合进行导 向，可防止第二直线运动基座3在相对于第一直线运动基座2移动时偏离位置，可使对喷丝 板9的定位更精确，运行更稳定。第二直线运动基座3上设置有标识线33。第二直线运动 基座3上设置有第二检测片36。第二直线运动基座3与第二丝杠34螺纹配合，第二丝杠34与第二伺服电机31的输出轴连接。第二伺服电机31驱动第二丝杠34转动，可使第二直线运动基座3沿第二丝 杠34轴向移动。第二检测片36随第二直线运动基座3运动过程中，当接近第二接近开关 52时，第二接近开关52向驱动装置控制卡14传输信号，由驱动装置控制卡14根据接收到 的信号通过驱动器17控制第二伺服电机31反向转动或停止转动，可防止第二运动基座3 移动超出允许的范围，避免卡死或倾倒。第二丝杠25与第二丝杠34采用垂直设置。因此，第二伺服电机31可驱动第二直 线运动基座3相对于第一运动基座2朝第一方向运动；第二伺服电机24可驱动第一直线运 动基座2和第二直线运动基座3朝与第一方向垂直的第二方向移动。第二伺服电机24和31作为直线驱动装置。转动基座4为圆形，可相对转动地安装在第二直线运动基座3上。蜗杆42与第一 伺服电机41的输出轴连接，转动基座4上设置有与蜗杆42相配合的涡轮(图中未示出)。 第一伺服电机41驱动蜗杆42转动，可使转动基座4相对于第二转动基座3转动。转动基 座4侧壁沿圆周方向设置有刻度线43，刻度线43标注角度为360°。第二直线运动基座3 上设置有标识线33。通过标识线33和刻度线43，在转动基座4转动时，可方便地观察其转 动的角度大小，以检测喷丝板9的实际转动角度是否符合要求。转动基座4上设置有支撑柱5，支撑柱5与转动基座4可拆卸连接，方便更换及安 装。支撑柱5上端设置有支撑轴(图中未示出)。固定喷丝板9时，可使支撑轴插入喷丝板 9的中心孔(图中未示出)内。第一伺服电机41作为转动驱动装置。第一直线运动基座2、第二直线运动基座3和转动基座4作为支撑装置。底座1上设置有支撑臂6，支撑臂6中部可拆卸地安装有光源7。光源7为矩阵排 列的复数个灯泡，复数个灯泡上设置有玻璃罩。光源7用于发出可被检测的光线。(XD图像传感器84和镜头8设置在光源7正上方，用于接收光源7发出的光，并将 接收到的光信号转化为可分析的信号如数字信号等输出。CCD图像传感器84和镜头8可拆 卸地安装在安装座81上。安装座81通过螺钉安装在支撑臂6上，支撑臂6上设置有多排 螺纹孔，以便调整安装座的位置，适应不同的喷丝板。安装座81与第三丝杠83螺纹配合， 第三丝杠83与第三伺服电机82的输出轴(图中未示出)连接。第三伺服电机82驱动第 三丝杠83转动，可使安装座81携带(XD图像传感器84和镜头8沿第三丝杠83轴向移动。 第三伺服电机82用于驱动(XD图像传感器84和镜头8靠近或远离喷丝板9，以使穿过喷丝 孔的光线能够准确照射在CCD图像传感器84的感光片上。如图3所示，显示器13与计算机的主机15连接，主机15的PCI插口设置有图像 数据采集卡12和驱动装置控制卡14。图像数据采集卡16与(XD图像传感器84连接，用 于收集(XD图像传感器84传输的图像信号并输送至主机15进行分析和对比，主机将分析 和对比结果传送至显示器13显示。驱动装置控制卡14与驱动器17连接，驱动器17与第 一伺服电机41、第二伺服电机24、第二伺服电机31和第三伺服电机82连接。通过输入设 备(如键盘)输入指令，由主机15通过驱动装置控制卡14和驱动器17，控制第一伺服电机 41、第二伺服电机24、第二伺服电机31和第三伺服电机82按照指令工作。本实施例使用时，光源7发光，通过输入设备输入指令，控制第一伺服电机41驱动 转动基座4转动，第二伺服电机24驱动第一直线运动基座2移动、第二伺服电机31驱动第
7二直线运动基座3移动，将被检测的喷丝孔位置调整至光源7与镜头8之间。第三伺服电机82驱动镜头8靠近或远离喷丝孔，进行对焦，使穿过被检测的一个喷丝孔的光线经镜头8 放大后在CCD图像传感器84上成像。CCD图像传感器84采集图像数据并传输至图像数据 采集卡16进行分析和输送，由图像数据采集卡16输送至主机15进行分析和比较，根据穿 过喷丝孔的光线的成像与光线穿过正常的喷丝孔的成像对比，可判断喷丝孔是否正常。如 镜头8检测不到光线，则说明该喷丝孔完全堵死；如镜头8可检测到光线，但穿过喷丝孔的 光线的成像与喷丝孔正常情况下光线所成像面积不同，说明喷丝孔部分堵死、缺损或者有 其它损坏；如果镜头8检测到得光线成像与喷丝孔正常情况下光线所成像面积相同，则说 明该喷丝孔正常。主机15将检测结果输送至显示器13显示。检测完一个喷丝孔后，输入 指令，控制第二伺服电机24、第二伺服电机31和第一伺服电机41移动喷丝板，检测其它喷 丝孔，直至全部检测完毕。实施例2 本实施例与实施例1大致相同，其区别在于，省略实施例1中自动控制 系统，即驱动装置控制卡14、驱动器17、第一接近开关51、第二接近开关52、第一检测片23、 第二检测片36 ；也省略了自动控制的执行机构，即第一伺服电机41、第二伺服电机24和 31、第三伺服电机82。与实施例1相比，实施例2采用手动操作模式。由检测人员手动操作 移动第一直线运动基座2和第二直线运动基座3，使转动基座4转动以移动喷丝板9，分别 检测各个喷丝孔。不难发现，本发明不仅可以手动检测喷死板，还可以自动检测喷丝板，通过检测片 和接近开关的作用，有效地防止了运动基座超出允许的移动范围，避免卡死或倾倒的情况 出现。在底座与第一直线运动基座之间以及在第一直线运动基座与第二直线运动基座之间 均设有相互匹配的导向槽和导轨，使得被测喷丝板的运行更为稳定。通过在第二直线运动 基座上的标识线和转动基座外壁上的刻度线，在转动基座转动时，可方便地观察其转动的 角度大小，以检测喷丝板的实际转动角度是否符合要求。
权利要求
一种喷丝板检测仪，包括底座(1)、支撑装置、光源(7)、光检测装置、传动装置和计算机，其特征在于，所述的底座(1)上设有支撑臂(6)；所述的支撑装置可移动地安装在所述的底座(1)上，用于固定被检测的喷丝板(9)；所述的光源(7)采用悬梁结构安装在所述的支撑臂(6)的中部；所述的光检测装置安装在所述的光源(7)发出的光线路径上，与所述的光源(7)位置相对，用于检测光源(7)发出的光；所述的传动装置与所述的支撑装置相连；所述的计算机包括主机(15)以及与主机(15)相连的图像数据采集卡(16)和显示器(13)；所述的图像数据采集卡(16)与所述的光检测装置相连。
2.根据权利要求1所述的喷丝板检测仪，其特征在于，所述的支撑装置包括转动基座 (4)和直线运动基座；所述的传动装置包括第一传动装置和第二传动装置；所述的第一传 动装置和所述的转动基座(4)相连；所述的第二传动装置和所述的直线运动基座相连；所 述的直线运动基座包括第一直线运动基座(2)和第二直线运动基座(3)；所述的转动基座 (4)安装在所述的第二直线运动基座(3)上；所述的第二直线运动基座(3)安装在所述的 第一直线运动基座(2)上；所述的第一直线运动基座(2)安装在所述的底座(1)上。
3.根据权利要求2所述的喷丝板检测仪，其特征在于，所述的第一传动装置包括相互 连接的蜗杆(42)和涡轮；所述的涡轮安装在所述的转动基座(4)上；所述的第二传动装置 为两根第二丝杠(25，34)，所述的两根第二丝杠(25，34)分别与所述的第一直线运动基座 (2)和所述的第二直线运动基座(3)螺纹相连，并且所述的两根第二丝杆(25，34)垂直设 置。
4.根据权利要求2所述的喷丝板检测仪，其特征在于，所述的转动基座(4)上设有用 于支撑喷丝板(9)的支撑柱(5)；所述的支撑柱(5)采用可拆卸的方式安装在所述的转动 基座(4)上；所述的支撑柱(5)设有用来插入喷丝板(9)中孔的支撑轴；所述的转动基座 (4)为圆形，并且在其外壁设置有刻度线(43)；所述的第二直线运动基座(3)上设有标识线 (33)。
5.根据权利要求2所述的喷丝板检测仪，其特征在于，所述的底座(1)与第一直线运 动基座⑵之间设有互相匹配的第一导轨(21，22)和第一导向槽(11，12)；所述的第一直 线运动基座(2)与所述的第二直线运动基座(3)之间设有互相匹配的第二导轨和第二导向槽。
6.根据权利要求1所述的喷丝板检测仪，其特征在于，所述的支撑臂(6)上方设有两排 以上的螺纹孔，用于安装安装座(81)；所述的光检测装置安装在所述的安装座(81)上；所 述的安装座(81)与第三丝杠(83)相连；所述的光检测装置包括相互连接镜头(8)和CCD 图像传感器(84)；所述的镜头(8)将所述的光源(7)发出的光放大后在所述的CCD图像传 感器(84)上成像；所述的CCD图像传感器(84)与所述的图像数据采集卡(16)相连。
7.根据权利要求1所述的喷丝板检测仪，其特征在于，所述的光源(7)采用矩阵排列的 灯泡，所述的灯泡上设置有玻璃罩。
8.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的喷丝板检测仪，其特征在于，所述的喷丝 板检测仪还包括驱动装置；所述的驱动装置与所述的传动装置相连，用于驱动与所述的传 动装置相连的支撑装置；所述的计算机还包括与主机(15)相连的驱动装置控制卡(14)；所 述的驱动装置控制卡(14)与所述的驱动装置相连。
9.根据权利要求8所述的喷丝板检测仪，其特征在于，所述的驱动装置包括驱动器(17)以及与其分别相连的第一伺服电机(41)、两个第二伺服电机(24，31)和第三伺服电机 (82)；所述的第一伺服电机(41)的输出轴与所述的第一传动装置的蜗杆(42)相连；所述 的两个第二伺服电机(24，31)的输出轴分别与所述的第二传动装置的两根第二丝杆(25， 34)相连；所述的第三伺服电机(82)的输出轴与所述的第三丝杠(83)相连。
10.根据权利要求8所述的喷丝板检测仪，其特征在于，所述的第一直线运动基座(2) 上设有第一检测片(23)，所述的底座(1)上设有第一接近开关(51)；所述的第一接近开关 (51)在所述的第一检测片(23)随所述的第一直线运动基座(2)的运动路线上；所述的第 二直线运动基座(3)上设有第二检测片(36)，所述的第一直线运动基座(2)上设有第二接 近开关(52)；所述的第二接近开关(52)在所述的第二检测片(36)随所述的第二直线运动 基座(3)的运动路线上；所述的第一接近开关(51)和第二接近开关(52)与所述的驱动装 置控制卡(14)相连。
全文摘要
本发明涉及一种喷丝板检测仪，包括支撑装置，用于固定被检测的喷丝板，支撑装置可移动地安装；光源，用于发出光；所述支撑装置与第一传动装置连接；驱动力通过第一传动装置传递至支撑装置使支撑装置移动或转动以移动喷丝板使得光源发出的光对准喷丝板上的喷丝孔，根据光源发出的光能否穿过喷丝孔，或者穿过喷丝孔的光线状况判断喷丝孔是否正常。本发明中的喷丝板检测仪，使用方便，检测效率高，可自动检测喷丝板，检测精度高，动作稳定准确。
文档编号G01M99/00GK101819157SQ20101015954
公开日2010年9月1日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者冯培, 孟超群, 崔斌, 李春雷, 杨崇倡, 王子行, 苏振 申请人:东华大学