[发明专利]一种针杆在线振动和弯曲测量装置

说明书

技术领域

    本发明涉及一种挑线机构的针杆检测装置，应用在模板缝纫机的测量技术中，具体涉及一种针杆在线振动和弯曲测量装置。

背景技术

现代工业缝纫机高速化发展的趋势明朗，不断提速造成缝纫机各机构运动杆件的磨损加剧，带来缝纫机更多的故障。在缝纫机的刺料机构中，针杆作往复运动，针杆在最低和最高位置都有一段准静止阶段，运动中的针杆横向振动很大。

刺料机构安装在模板缝纫机上轴与针杆之间，是模板缝纫机振动和噪声的主要来源。刺料机构把上轴的回转运动转换成针杆的往复运动，模板缝纫机把刺料机构和挑线机构的曲柄结合成一整体，挑线杆的大幅振动严重干扰针杆的运动，加剧针杆的振动。

针杆作往复运动，在针杆运动的设计上没有限制针杆的转动，而是通过滑块在滑槽的往复运动经滑块销达到限制针杆转动的目的，这样造成滑槽、滑块销和针杆的扭曲。且缝纫线穿过机针的针眼，缝纫线张力作用方向与针杆运动方向空间相交，因此针杆运动的特点是存在弯曲振动、扭曲振动，在运动方向和垂直于运动方向都存在振动，这些振动是多余的和有害的。

四杆刺料机构的针杆振动特别强，尤其是针杆的横向振动，机针在缝料上刺出的不是一个点，而是一个圆，表明机针在刺料时的轨迹是一不规则的圆。如今高速工业机转速高，刺料机构在使用中最大的问题是振动大，面线张力过大和机针的振动引起针迹歪斜和故障。在针杆运动的横向产生大幅度振动，因此需要测量针杆的横向振动和弯曲，测量在上轴回转到哪个角度出现针杆最大的弯曲、最大的振动, 测量数据是一项重要的基础工作。

可以通过应变片组测量得到针杆的动态弯曲，通过加速度传感器测得针杆的振动状态，从针杆的变形量和振动量的实测数据就能正确了解针杆的受力和变形状态，用数据判断刺料工作过程是否正常。

发明内容

为了满足上述需求，本发明旨在提供一种针杆在线振动和弯曲测量装置，通过测量得到针杆运行中的动态数据，为高速缝纫机的刺料机构设计改进提供根据，尽可能减少针杆运动中多余的扭曲和弯曲。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

    一种针杆在线振动和弯曲测量装置，包括弯曲传感器、扭曲传感器、弯扭传感器、信号采集放大器、第一加速度传感器、第二加速度传感器、第一载荷放大器、第二载荷放大器、编码器、控制板和信号分析仪；     所述第一加速度传感器和所述第二加速度传感器分别设置在针杆上的第一测量座和第二测量座上，所述弯曲传感器和所述扭曲传感器分别设置在所述针杆的圆筒外壁上，所述弯扭传感器设置在滑槽的外侧壁上，所述编码器设置在缝纫机上轴的齿轮副上；

    所述弯曲传感器、所述扭曲传感器和所述弯扭传感器均通过所述信号采集放大器与所述信号分析仪连接；所述第一加速度传感器、所述第二加速度传感器分别通过所述第一载荷放大器、所述第二载荷放大器与所述信号分析仪连接；所述编码器连接所述控制板，所述控制板一路直接与所述信号分析仪连接，另一路经所述信号采集放大器与所述信号分析仪连接，所述信号分析仪与一显示屏连接。

    进一步的，所述弯曲传感器粘贴所述针杆的圆筒外壁的一侧，并位于所述滑块销与所述下套筒之间；所述弯曲传感器由一片第一铜片以及粘贴在所述第一铜片上的四片第一应变片组成，所述四片第一应变片的粘贴方向与所述针杆轴心线平行。

    进一步的，所述扭曲传感器粘贴所述针杆的圆筒外壁的另一侧，并位于所述滑块销与所述下套筒之间；所述扭曲传感器由一片第二铜片以及粘贴在所述第二铜片上的四片第二应变片组成，所述四片第二应变片的粘贴方向与所述针杆轴心线成45o夹角。

    进一步的，所述弯扭传感器粘贴在所述滑槽的外侧壁上，所述弯扭传感器由一片第三铜片以及粘贴在所述第三铜片上的八片第三应变片组成，其中四片所述第三应变片的粘贴方向与所述滑块运动方向平行，测量滑槽的弯曲变形，另四片所述第三应变片的粘贴方向与所述滑块运动方向成45o夹角，测量滑槽的扭曲变形。

    进一步的，所述第一测量座由第一轴套和“一”字型支板组成，所述第一轴套套设在所述针杆的圆筒外壁上，并位于所述滑块销与所述下套筒之间；所述“一”字型支板的外侧板面与所述针杆轴心线平行，所述“一”字型支板的内侧板面与所述第一测量座固定连接，所述第一加速度传感器吸附在所述“一”字型支板的外侧板面上。