專利名稱：電子提花機的龍頭檢測方法及采用該方法的檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于紡織機械領域，特別是涉及電子提花機龍頭檢測方法及采用該方法的檢測裝置。
背景技術：
傳統的電子提花機龍頭生產廠家對其生產的龍頭進行檢測一般是在龍頭出廠前，采用人工檢查、試織等開環控制的方法，試織工作不僅需要很長時間，而且需要消耗大量的人力物力，并且準確性不高。特別是很多問題只能在使用中發現，這不僅給使用者帶來不便，而且也變相地增加了廠家的成本，所以有必要在出廠之前準確和及時地發現存在錯誤的提針的數目及其位置。
中國技術雜志“儀器儀表學報”第26卷第3期，2006年3出版，文章題目“基于DSP的電子提花龍頭檢測器設計”，公開了一種電子提花機龍頭檢測器的技術方案。在提花機龍頭針位下方連接有鋼片，鋼片中間開孔，提花時開孔位于光電傳感器中間，產生一個信號。傳感器間距為9mm，在傳感器檢測板上排列，每塊板上正反兩面共安裝64個傳感器，對于針數為2688的電子提花龍頭，需要42塊傳感器檢測板。將2688個位，按16個一組，編成168組，每組占用一個地址。用DSP采樣數據，數據寬度為16位，一次讀取一組信息，讀操作168次，完成信息采樣。
中國技術雜志“紡織學報”第26卷第4期，2005年8月出版，文章題目“基于ARM的電子提花龍頭檢測器設計”，有與前述文章基本相同的技術方案，只是采用ARM做處理器，采樣數據寬度為32位，讀操作84次完成2688針采樣。
以上技術方案可以概括為二個要點1.提花位置檢測采用光電傳感器方案，每針一個光電傳感器，傳感器間距為9mm。2.數據由微處理器通過并行口讀入，傳感器需要分組，每組分配一個地址，因此系統需要有一套時序和地址譯碼電路，用CPLD實現。
以上技術方案檢測電路復雜，成本高，裝置本身的制作難度大，可靠性不高，傳感器耗電大，峰值電流高達160安，檢測針數僅2688針，不便于針數擴展，對于5120針以上的電子提花機檢測，必須考慮新的檢測方法和檢測裝置。

發明內容
本發明目的就是為解決現有技術的不足而提供一種檢測較方便，成本較低且便于針數擴展的電子提花機的龍頭檢測方法和采用該方法的檢測裝置。
為解決上述技術問題本發明的技術方案為一種電子提花機的龍頭檢測方法，所述的電子提花機的龍頭包括多根依次排列設置且作上下運動的提針，該方法包括如下步驟(a)、提針位置檢測步驟在所述的每根提針下端部連接可導電的鋼綜、與所述的鋼綜相滑動連接的檢測開關，所述的鋼綜兩端設置有絕緣的尼龍接頭，所述的檢測開關包括一公共電極、位于公共電極下方的檢測電極，在提針被提起的狀態下，所述的尼龍接頭與公共電極或檢測電極相接觸，所述的檢測開關處于斷開狀態；在提針落下的狀態下，所述的鋼綜分別與所述的公共電極和檢測電極相接觸，所述的檢測開關處于導通狀態；(b)、設置采樣器步驟選擇多個具有并入串出且有存貯功能的采樣器，所述的每個采樣器具有多個并行數據輸入端，且并行數據輸入端的數目與所述的提針針數相同，多個所述的采樣器具有共同的采樣數據鎖存控制端、共同的串行數據輸出端，將步驟(a)中每個檢測電極一一連接到所述的采樣器的并行數據輸入端上；(c)、提針位置數據采樣步驟提針工作后，按每一緯的開口時序對提針位置進行采樣，向所述的采樣器的數據鎖存控制端輸入鎖存脈沖信號，則每個檢測電極的位置狀態被鎖存入所述的采樣器；每一緯采樣結束后啟動串行數據輸出端，將采樣器中鎖存的每個檢測電極的位置狀態順序讀出；(d)、位置數據對比步驟將讀出的采樣器中的數據值與預期數據值相對應比較，若有錯誤發出報警信號，并報告出錯的提針位置；(e)、重復上述步驟(c)到步驟(d)，直至檢測結束。
所述的采樣器為并入串出移位寄存器或具有串行接口的微處理器(MCU)的一種。
根據上述的檢測方法，本發明還提供了一種電子提花機龍頭檢測裝置，它包括一控制板、多塊檢測板，所述的每塊檢測板上設置有公共電極、相間隔排列的多個檢測電極、并行數據輸入端與每個檢測電極相連接的多個并入串出采樣器，所述的控制板包括用于串行接收所述的采樣器輸出的提針位置數據信息的嵌入式微處理器、用于存儲正確花紋數據的存儲機構。
該技術方案中，采樣器為并入串出移位寄存器或具有串行接口的微處理器(MCU)的一種。
所述的每個檢測電極的間距為4mm-6mm，從而使得相鄰的電極間不會發生短路碰撞。
所述的每個檢測電極通過一上拉電阻與供電電壓相電連接。
所述的檢測電極與所述的上拉電阻的連接端與地線之間連接有濾波電容。
所述的存儲機構包括用于接收正確花紋數據并將該數據送到嵌入式微處理器的無線數據傳輸模塊、用于存儲經過所述的嵌入式微處理器格式處理后的花紋數據的非易失性存儲器。
所述的存儲機構還包括可移動存儲介質、與所述的可移動存儲介質和嵌入式微處理器進行數據交互的讀寫操作接口。
所述的可移動存儲介質和讀寫操作接口為U盤、U盤接口或存儲卡、存儲卡接口中的一種。
所述的控制板還包括狀態表示輸出接口，所述的狀態表示輸出接口用以與外部計算機或顯示界面相電連接。
所述的狀態表示輸出接口為RS232、RS485、ZigBee接口中的一種。
由于采用了上述的技術方案，本發明的優點為由于在每根提針下端部連接可導電的鋼綜、與鋼綜相滑動連接的檢測開關，通過檢測開關的導通與斷開從而可獲取提針的提花與否的信息，該信息經由采樣器采樣，并與正確的花紋數據進行對比，從而可檢測出提針的出錯信息，此方法簡單易行，且利用此方法設計的檢測裝置簡單可靠，同時由于用檢測板的方式，可適應針數不同的龍頭，便于擴展。


附圖1為實施例一中的檢測板的電原理示意圖；附圖2為實施例一中檢測板與控制板的功能框圖；附圖3為實施例二中的檢測板的電原理示意圖；附圖4為實施例二中的控制板與檢測板的功能框圖；其中1、檢測板；2、控制板；21、嵌入式微處理器；22、存儲機構；221、無線數據傳輸模塊；222、非易失性存儲器；223、可移動存儲介質；23、狀態表示輸出接口；24、斷電檢測電路；25、串行數據讀入電路；26、串行接口；3、同步信號模塊。
具體實施例方式
電子提花機的龍頭包括多根依次排列設置且作上下運動的提針，現有的提花機龍頭的提針數越來越多，大提花機已經使用5120針、10240針的龍頭出現，并且針數具有擴大的趨勢，因此對提花機的龍頭檢測采用先進的技術已是必然，本發明所涉及的電子提花機的龍頭檢測方法，就是提供一種簡單可靠，功耗低，便于擴展的龍頭檢測方法，該方法主要包括如下步驟(a)、提針位置檢測步驟在所述的每根提針下端部連接可導電的鋼綜、與所述的鋼綜相滑動連接的檢測開關，所述的鋼綜兩端設置有絕緣的尼龍接頭，所述的檢測開關包括一公共電極、位于公共電極下方的檢測電極，在提針被提起的狀態下，所述的尼龍接頭與公共電極或檢測電極相接觸，此時檢測開關處于斷開狀態；在提針落下的狀態下，所述的鋼綜分別與所述的公共電極和檢測電極相接觸，此時檢測開關處于導通狀態；(b)、設置采樣器步驟選擇多個具有并入串出且有存貯功能的采樣器，所述的每個采樣器具有多個并行數據輸入端，且并行數據輸入端的數目與所述的提針針數相同，多個所述的采樣器具有共同的采樣數據鎖存控制端、共同的串行數據輸出端，將步驟(a)中每個檢測電極一一連接到所述的采樣器的并行數據輸入端上，所述的采樣器可選擇并入串出移位寄存器或帶有串行口的微處理器；(c)、提針位置數據采樣步驟提針工作后，按每一緯的開口時序對提針位置進行采樣，向所述的采樣器的數據鎖存控制端輸入鎖存脈沖信號，則每個檢測電極的位置狀態被鎖存入所述的采樣器；每一緯采樣結束后啟動串行數據輸出端，將采樣器中鎖存的每個檢測電極的位置狀態順序讀出；(d)、位置數據對比步驟將讀出的采樣器中的數據值與預期數據值相對應比較，若有錯誤發出報警信號，并報告出錯的提針位置；(e)、重復上述步驟(c)到步驟(d)，直至檢測結束。
本發明同時還提供了根據上述的龍頭檢測方法的所有技術特征設計的檢測裝置，下面以兩個具體的實施例加以說明。
實施例一圖1為本發明檢測板的電原理圖，在該塊檢測板1上設置有多個并入串出移位寄存器U1～Un、多個檢測開關。并入串出移位寄存器用于實現上述檢測方法中的并入串出采樣器的功能，每個并入串出寄存器具有8位并行數據輸入口，可以采樣8個位置的所述的檢測開關，其中DI為并入串出移位寄存器的串行數據輸入線，DO為并入串出移位寄存器的串行數據輸出線，PL為并入串出移位寄存器的并行數據鎖存線，CP為并入串出移位寄存器的移位脈沖時鐘線，CE為并入串出移位寄存器的移位脈沖許可線。多個并入串出移位寄存器相串聯，即多個移位寄存器串聯組成寄存器列，將并入串出移位寄存器U1的串行輸出線DO連接到并入串出移位寄存器U2的串行輸入線DI，并入串出移位寄存器U2的串行輸出線DO連接到并入串出移位寄存器U3的串行輸入線DI，依次類推，且將每個并入串出移位寄存器的并口數據鎖存端PL連接在一起，移位時鐘端CP連接在一起，移位時鐘許可端CE連接在一起。
檢測開關在圖1中只是一個開關符號，實際制作時，在印制板上焊接有公共電極和檢測電極，公共電極是開關接地的一端，公共電極是條形貫通的，統一接低電位；檢測電極是連接上拉電阻的一端，檢測電極是各個獨立的，通過上拉電阻接高電位，且相鄰的檢測電極在印制板上的距離為5mm。所述的檢測電極與所述的上拉電阻的連接端與地線之間還連接有濾波電容，該濾波電容起濾波作用，減少開關噪聲。
將檢測開關的檢測電極一一連接到并入串出移位寄存器的并行數據輸入口上，從而形成整個檢測板。
對于一個5120針的提花機龍頭檢測裝置，需要有5120個檢測開關，在實際制作的時候在一塊檢測板上安裝80個檢測開關，每16塊這樣的板組成一組，每組檢測1280針，4組這樣的檢測板就實現5120針的檢測。所有的檢測板通過連接電纜和接插件連接起來。
同時，在提花機龍頭的每一根提針的下端部依次連接綜線、鋼綜、彈簧、彈簧支架，鋼綜二端有尼龍接頭，用以連接綜線和彈簧，鋼綜是導體，尼龍接頭是絕緣體，鋼綜在彈簧的作用下保持一定張力，尼龍接頭和鋼綜構成了檢測開關的活動電極，當尼龍接頭與公共電極或檢測電極相接觸，檢測開關處于斷開狀態；當鋼綜分別與公共電極和檢測電極相接觸，檢測開關處于導通狀態；因此當提針上下運動時，帶動鋼綜上下運動，使得鋼綜和尼龍接頭始終保持與檢測開關的兩個電極相接觸，從而使得檢測開關在導通與斷開狀態之間進行轉換，通過并入串出移位寄存器讀取該導通與斷開狀態的信息就可以對提針的位置信息進行采樣。
附圖2為控制板與檢測板連接關系原理方框圖，其中，控制板2包括用于串行接收所述的檢測板1上的并入串出移位寄存器輸出的提針位置數據信息的嵌入式微處理器21、用于存儲正確花紋數據的存儲機構22，所述的嵌入式微處理器21可以采用ARM處理器或DSP處理器，所述的存儲機構22包括用于接收正確花紋數據并將該數據送到嵌入式微處理器的無線數據傳輸模塊221、用于存儲經過所述的嵌入式微處理器格式處理后的花紋數據的非易失性存儲器222，在本實施例中該無線數據傳輸模塊221采用ZigBee模塊，非易失性存儲器采用FLASH存儲器。
存儲機構22還包括可移動存儲介質223、與可移動存儲介質223和嵌入式微處理器21進行數據交互的讀寫操作接口，其中可移動存儲介質和讀寫操作接口為U盤、U盤接口或存儲卡、存儲卡接口中的一種，存儲卡包括SD卡、CF卡、MMC卡、MS卡、XD卡中的一種。
控制板還設置有狀態表示輸出接口23，所述的狀態表示輸出接口23用以與外部計算機或顯示界面相電連接，所述的狀態表示輸出接口23可采用RS232、RS485、ZigBee接口中的一種。
在檢測板1與嵌入式微處理器21之間還電連接有串行數據讀入電路25，用于串入的從檢測板1上讀取數據，同時，為了在斷電時數據能夠得到保存，控制板上還設有斷電檢測電路24。
控制板1上還連接有一同步信號模塊3的輸出端，該同步信號模塊3從提花機上取出與提花機運行狀態同步的電信號，嵌入式微處理器21檢測這些信號，并實現同步檢測。
在進行龍頭檢測前，嵌入式微處理器21從非易失性存儲器222中讀出提花編程數據，并存貯在FLASH存貯器上，經過格式轉換，形成與檢測板對應的數據格式，處理后的數據也存貯在FLASH上。當需要對龍頭進行檢測時，啟動提花龍頭，提針工作后，將按每一緯的開口時序對提針位置進行采樣，在規定的檢測時刻在并口數據鎖存端輸入鎖存脈沖信號，則每個檢測電極的狀態被鎖存入移位寄存器，此時的移位時鐘許可端為禁止狀態；采樣結束后，置移位時鐘許可端為許可狀態，輸入移位時鐘，在寄存器列的末位串行輸出線上順序讀出整個寄存器列的值，輸入移位時鐘脈沖的個數要大于等于寄存器列的總位數，暫存讀出的數據，置移位時鐘許可端為禁止狀態，停止輸入移位時鐘脈沖，最后嵌入式微處理器將讀出的寄存器列數據值與正確的數據值的排列順序調整一致，并對應比較，若有錯誤做出標記，并發出報警信號，對每一緯都進行上述的檢測工作，檢測一定的時間后停止檢測。
實施例二圖3為本實施例檢測板1電原理框圖，其采用微處理器MCU作為采樣器。微處理器MCU的并行輸入口線連接位置檢測開關，此中的檢測開關結構與實施例一中的檢測開關相同，在此不再贅述。另外微處理器MCU設置有二根口線作為同步信號接口，微處理器MCU的串行接口用作串行數據輸出。通常微處理器MCU的口線比較多，但是要達到一塊檢測板上80個檢測開關的數量，用一片大型的微處理器MCU并不經濟，因此選擇使用2-4片規模較小的MCU，這樣比較經濟，在檢測板上布線也比較容易。多片MCU通過同步信號接口取得每一緯的時序信號，從而控制同步采樣。多片MCU通過串行接口將采樣數據傳遞出去。串行接口可以用RS485接口、I2C接口、CAN接口之一，每個檢測板分配不同的地址編碼，在實際制作的時候可以為MCU分別固化不同的地址碼，以降低成本。當然也可以通過拔碼開關設定地址碼，這樣通用性好，但是要占用口線資源，這為本領域公知技術，不再贅述。
圖4為本實施例控制板電原理框圖，其基本構成與實施例一相同，只是為了配合使用MCU作采樣器的檢測板，需要有相應的串行接口26，此處控制板2上的ARM為串行接口26的主機，檢測板上的MCU均為串行接口26的從機，控制板2通過串行接口26讀取各檢測板上的數據。此方案的優點在于，采樣數據可以多次讀取，因而抗干擾能力較強。實施例一的移位寄存器方案，數據只能讀取一次，如果因為干擾影響了數據的正常移位輸出，則會出現傳輸失敗的情況。但是實施例二的成本要高一些。
上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種電子提花機的龍頭檢測方法，所述的電子提花機的龍頭包括多根依次排列設置且作上下運動的提針，其特征在于該方法包括如下步驟(a)、提針位置檢測步驟在所述的每根提針下端部連接可導電的鋼綜、與所述的鋼綜相滑動連接的檢測開關，所述的鋼綜兩端設置有絕緣的尼龍接頭，所述的檢測開關包括一公共電極、位于公共電極下方的檢測電極，在提針被提起的狀態下，所述的尼龍接頭與公共電極或檢測電極相接觸，所述的檢測開關處于斷開狀態；在提針落下的狀態下，所述的鋼綜分別與所述的公共電極和檢測電極相接觸，所述的檢測開關處于導通狀態；(b)、設置采樣器步驟選擇多個具有并入串出且有存貯功能的采樣器，所述的每個采樣器具有多個并行數據輸入端，且多個采樣器的并行數據輸入端的數目與所述的提針針數相同，多個所述的采樣器具有共同的采樣數據鎖存控制端、共同的串行數據輸出端，將步驟(a)中每個檢測電極一一連接到所述的采樣器的并行數據輸入端上；(c)、提針位置數據采樣步驟提針工作后，按每一緯的開口時序對提針位置進行采樣，向所述的采樣器的數據鎖存控制端輸入鎖存脈沖信號，則每個檢測電極的位置狀態被鎖存入所述的采樣器；每一緯采樣結束后啟動串行數據輸出端，將采樣器中鎖存的每個檢測電極的位置狀態順序讀出；(d)、位置數據對比步驟將讀出的采樣器中的數據值與預期數據值相對應比較，若有錯誤發出報警信號，并報告出錯的提針位置；(e)、重復上述步驟(c)到步驟(d)，直至檢測結束。
2.根據權利要求1所述的電子提花機的龍頭檢測方法，其特征在于所述的采樣器為并入串出移位寄存器或具有串行接口的微處理器(MCU)中的一種。
3.一種電子提花機龍頭檢測裝置，其特征在于它包括一控制板(2)、多塊檢測板(1)，所述的每塊檢測板(1)上設置有公共電極、相間隔排列的多個檢測電極、并行數據輸入端與每個檢測電極相連接的多個并入串出采樣器，所述的控制板(1)包括用于串行接收所述的采樣器輸出的提針位置數據信息的嵌入式微處理器(21)、用于存儲正確花紋數據的存儲機構(22)。
4.根據權利要求3所述的電子提花機的龍頭檢測裝置，其特征在于所述的采樣器為并入串出移位寄存器或具有串行接口的微處理器(MCU)的一種。
5.根據權利要求3所述的電子提花機龍頭檢測裝置，其特征在于所述的每個檢測電極的間距為4mm-6mm。
6.根據權利要求3所述的電子提花機龍頭檢測裝置，其特征在于所述的每個檢測電極通過一上拉電阻與供電電壓相電連接。
7.根據權利要求6所述的電子提花機龍頭檢測裝置，其特征在于所述的檢測電極與所述的上拉電阻的連接端與地線之間連接有濾波電容。
8.根據權利要求3所述的電子提花機龍頭檢測裝置，其特征在于所述的存儲機構(22)包括用于接收正確花紋數據并將該數據送到嵌入式微處理器(21)的無線數據傳輸模塊(221)、用于存儲經過所述的嵌入式微處理器(21)格式處理后的花紋數據的非易失性存儲器(222)。
9.根據權利要求8所述的電子提花機龍頭檢測裝置，其特征在于所述的存儲機構還包括可移動存儲介質(223)、與所述的可移動存儲介質和嵌入式微處理器進行數據交互的讀寫操作接口。
10.根據權利要求9所述的電子提花機龍頭檢測裝置，其特征在于所述的可移動存儲介質(223)和讀寫操作接口為U盤、U盤接口或存儲卡、存儲卡接口中的一種。
11.根據權利要求3所述的電子提花機龍頭檢測裝置，其特征在于所述的控制板還包括狀態表示輸出接口(23)，所述的狀態表示輸出接口用以與外部計算機或顯示界面相電連接。
12.根據權利要求11所述的電子提花機龍頭檢測裝置，其特征在于所述的狀態表示輸出接口(23)為RS232、RS485、ZigBee接口中的一種。
全文摘要
本發明涉及一種電子提花機的龍頭檢測方法及采用該方法的檢測裝置，通過在每根提針下連接檢測開關，在提針上下運動的時候，由多個具有并入串出且具有存儲功能的采樣器采樣檢測開關的導通與斷開信息，采樣器將輸出的采樣信息輸出并與正確花紋信息進行比較，從而獲知提針的出錯信息，按照上述步驟實現的裝置，包括一控制板、多塊檢測板，每塊檢測板上設置有多個檢測開關、并行數據輸入端與每個檢測開關的檢測電極相連接的多個并入串出采樣器，控制板包括用于串行接收采樣器輸出的提針位置數據信息的嵌入式微處理器、用于存儲正確花紋數據的存儲機構，利用此方法設計的檢測裝置簡單可靠，同時由于用檢測板的方式，可適應針數不同的龍頭，便于擴展。
文檔編號G01M99/00GK101054751SQ200710022039
公開日2007年10月17日 申請日期2007年4月28日 優先權日2007年4月28日
發明者李錫放 申請人:江蘇萬工科技集團有限公司