专利名称：一种喷丝板检测装置的制作方法
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装置。
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，而且当喷丝板直径较小时， 如果喷丝板不设置固定孔就不易将其固定。

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装置，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装置，包括底 座、直线运动基座、转动基座、转盘、支撑筒、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；所述的直线运动基座可移动地安装在所述的底座上；所述的转动基座 安装在所述的直线运动基座上；所述的转盘安装在所述的转动基座上；所述的支撑筒安装 在所述的转盘上；所述的支撑筒具有通孔，在所述的通孔端部设有容纳被测喷丝板的槽型 孔；所述的光源采用悬梁结构安装在所述的支撑臂的中部，并通过所述的转动基座上与直 线运动基座之间的间隙位于所述的支撑筒下方；所述的转动基座设有与所述的支撑筒通孔 相通的通道；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；所述的传动装置分别与所述的直线运动基座和转动基座相 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。所述的喷丝板检测装置的传动装置包括第一传动装置和第二传动装置；所述的第 一传动装置与所述的转动基座相连；所述的第二传动装置与所述的直线运动基座；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的蜗杆和涡轮；所述的蜗杆安装在所述的转动 基座上；所述的涡轮设置在所述的转盘上；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第二直线运动基座螺纹相连，并且所述的 两根第二丝杠垂直设置。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 述的第一导轨设置在所述的第一导向槽内；所述的第一直线运动基座与所述的第二直线运 动基座之间设有互相匹配的第二导轨和第二导向槽，所述的第二导轨设置在所述的第二导 向槽内。所述的喷丝板检测装置的转盘为圆形，并且在其外壁设有刻度线；所述的转动基 座上设有标识线。所述的喷丝板检测装置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。所述的喷丝板检测装置的光源采用矩阵排列的灯泡，所述的灯泡上设置有玻璃 罩；所述的转动基座与第二直线运动基座之间设有垫块，以此使两者之间存在间隙；所述 的支撑筒上设置有用于固定被测喷丝板的夹具；所述的槽型孔内安装有用于支撑被测喷丝 板的垫圈。所述的喷丝板检测装置还包括驱动装置；所述的驱动装置与所述的传动装置相 连；所述的计算机还包括与所述的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、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杠相连；所述的 第三伺服电机的输出轴与所述的第三丝杆相连。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 的第一接近开关和所述的第二接近开关分别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。通过在转动基座上的标识线和转盘外壁上的刻度线，在转盘转动时，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，还可以通过计算机自动检测喷丝板，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；图4是本发明的支撑筒轴向剖视图；图5是本发明的垫圈轴向剖视图。
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装置，包括底座 1、直线运动基座、转动基座4、转盘44、支撑筒5、光源7、光检测装置、传动装置和计算机，所 述的底座1上设有支撑臂6 ；所述的直线运动基座可移动地安装在所述的底座1上；所述的 转动基座4安装在所述的直线运动基座上；所述的转盘44安装在所述的转动基座4上；所 述的支撑筒5安装在所述的转盘44上；所述的支撑筒5具有通孔54，在所述的通孔54端 部设有容纳被测喷丝板9的槽型孔55 ；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，并通过所述的转动基座4上与直线运动基座之间的间隙位于所述的支撑筒5下方； 所述的转动基座4设有与所述的支撑筒通孔54相通的通道，用于让光源7发出的光通过； 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；所述的传动装置分别与所述的直线运动基座和转动基座4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。底座1上设置有第一导向槽11和第一导向槽12，底座1上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。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。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。第一导轨21和22设置在第一导向槽11和12内。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，可使对喷丝板9的定位更精确，运动更稳定。
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，第二接近开关52检测 到第二检测片36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31反向转动或停止转动，可防止第二运动基座3超 出允许的移动范围，避免卡死或倾倒。第二丝杠25与第二丝杠34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上安装有转盘44。转盘44为圆形，可相对转动地安装在转动基座4上。 第一伺服电机41安装在转动基座4上，第一伺服电机41的输出轴连接有蜗杆42，转盘44 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 使转盘44相对于转动基座4转动。转盘44侧壁沿圆周方向设置有刻度线43，所有刻度线 43沿圆周方向标注360°角度，转动基座4上设置有标识线33。在转盘44转动时，根据标 识线33和刻度线43，可方便地观察其实际转动的角度，以检测喷丝板9的实际转动角度是 否符合要求。转盘44上设置有支撑筒5，如图4所示，支撑筒5的通孔54上端设置有槽型孔55。 槽型孔55用于支撑喷丝板9。如需检测不同直径的喷丝板9，则可在槽型孔55内设置如图 5所示的垫圈56，垫圈56的通孔561的端部设置有槽型孔562，使用具有不同直径的槽型孔 562的垫圈56，可以检测不同直径的喷丝板9。如图1、图2和图3所示，转动基座4与第二直线运动基座3之间设置有四个垫块 53。设置垫块53，使转动基座4与第一直线运动基座3之间具有间隙。转动基座4设置有 与支撑筒5的通孔54相对应的通道(图中未示出)。光源7可从该间隙伸入至支撑筒5下 方，使光源7发出的光穿过支撑筒5的通孔54照射在喷丝孔上。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、转动基座4和支撑筒5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。C⑶图像传感器84和镜头8设置在光源7正上方，光线穿过喷丝孔形成微孔图像， 镜头8对微孔图像进行光学放大，CCD图像传感器84采集经镜头放大后的图像，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81的位置，以适应不同的喷丝孔。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5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 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进行分析和比较，分析和比较的结果 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、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 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。图像数据采集卡16采集CCD图像传感器84的图像 数据并传输至主机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，以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9，使穿过下一个喷丝孔的光线经镜头8后在(XD图像传感 器84上成像，依此类推，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中的自动控 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， 31)和第三伺服电机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。不难发现，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。通过在转动基座上的标识线和转盘外壁上的刻度线，在转盘转动时，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
一种喷丝板检测装置，包括底座(1)、直线运动基座、转动基座(4)、转盘(44)、支撑筒(5)、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)；所述的直线运动基座可移动地安装在所述的底座(1)上；所述的转动基座(4)安装在所述的直线运动基座上；所述的转盘(44)安装在所述的转动基座(4)上；所述的支撑筒(5)安装在所述的转盘(44)上；所述的支撑筒(5)具有通孔(54)，在所述的通孔(54)端部设有容纳被测喷丝板(9)的槽型孔(55)；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，并通过所述的转动基座(4)上与直线运动基座之间的间隙安装于所述的支撑筒(5)下方；所述的转动基座(4)设有与所述的支撑筒通孔(54)相通的通道；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；所述的传动装置分别与所述的直线运动基座和转动基座(4)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所述的喷丝板检测装置，其特征在于，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与所述的转动基座(4)相连；所述的第二传 动装置与所述的直线运动基座；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所述的喷丝板检测装置，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；所述的蜗杆(42)安装在所述的转动基座(4)上；所述的涡轮设 置在所述的转盘(44)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)和第二直线运动基座(3)螺纹相连，并 且所述的两根第二丝杠(25，34)垂直设置。
4.根据权利要求2所述的喷丝板检测装置，其特征在于，所述的底座(1)与第一直线 运动基座(2)之间设有互相匹配的第一导轨(21，22)和第一导向槽(11，12)，所述的第一导 轨(21，22)设置在所述的第一导向槽(11，12)内；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，所述的第二导轨设置 在所述的第二导向槽内。
5.根据权利要求1所述的喷丝板检测装置，其特征在于，所述的转盘(44)为圆形，并且 在其外壁设有刻度线(43)；所述的转动基座(4)上设有标识线(33)。
6.根据权利要求1所述的喷丝板检测装置，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所述的喷丝板检测装置，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；所述的转动基座(4)与第二直线运动基座(3)之间 设有垫块，以此使两者之间存在间隙；所述的支撑筒(5)上设置有用于固定被测喷丝板(9) 的夹具；所述的槽型孔(54)内安装有用于支撑被测喷丝板(9)的垫圈(56)。
8.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的喷丝板检测装置，其特征在于，所述的喷 丝板检测装置还包括驱动装置；所述的驱动装置与所述的传动装置相连；所述的计算机还 包括与所述的主机(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所述的喷丝板检测装置，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)、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杠(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杆(83)相连。
10.根据权利要求8所述的喷丝板检测装置，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)和所述的第二接近开关(52)分别 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装置，包括直线运动基座，直线运动基座可直线移动地安装，直线运动基座与第二传动装置连接；转动基座和转盘，转盘可相对转动地安装于转动基座上，转动基座安装于直线运动基座上，转盘与第一传动装置连接；具有通孔的支撑筒，通孔的端部设置有可容纳喷丝板的槽型孔，支撑筒安装在转盘上；用于发出光的光源；光源位于支撑筒下方，转动基座设置有可允许光源发出的光穿过的通道，该通道与支撑筒的通孔相通。本发明检测精度高，检测动作稳定准确，可检测直径较小的喷丝板，使用一套装置可检测多种直径的喷丝板。
文档编号G01N21/95GK101846636SQ20101015952
公开日2010年9月29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