專利名稱：織物折皺彈性儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種紡織測試儀器，特別涉及一種紡織織物折皺 彈性側(cè)試儀器，可用于測定棉、麻、絲、毛、化纖等各種純紡、混紡、 交織的薄型、中厚型正常機織產(chǎn)品的折皺彈性，通過測定織物折疊試 樣折痕回復角的方法來判定織物抗皺性能。
背景技術(shù)：
織物折皺彈性是紡織品服用性能的一項重要指標.它的測定方法 很多，但最常見的方法還是測定織物折疊試樣折痕回復角，其優(yōu)點是 易于規(guī)范化、標準化，其測定結(jié)果具有相對的可比性，按照測定回復 角時試樣折痕線呈水平位置，還是呈垂直位置，分為水平法和垂直法。 目前常用的是采用垂直法，現(xiàn)有的采用垂直法的儀器其基本特點是具 有十只試樣工位及對應(yīng)的十只重錘，均成直線排列，試樣折疊后垂直 壓重，釋重后試樣隨夾持器自動立起，使折痕線取垂直位置，采用移 動式光電掃描測角裝置對該折痕回復角進行測量，然后將測量得到的 值傳送至單片機中進行計算和顯示，而采用光電掃描測角技術(shù)，岳央少 一種動態(tài)分析狀態(tài)，對測量的結(jié)果盲目的除存，不能第二次模擬 重復測量，缺少了真實性，且測量基準誤差大，測量準確性差， 另外由于單片機的儲存能力差，對歷史測試數(shù)據(jù)儲存量少，所以 容易形成歷史測試數(shù)據(jù)丟失，難以追溯從前的合理工藝流程。目
前也有采用CCD數(shù)碼測角技術(shù)以及將所測的數(shù)據(jù)通過電腦計算 并儲存的織物折皺彈性側(cè)試儀，但是這種織物折皺彈性側(cè)試儀其工 位還是采用直線排列式，使得整個機器外型較為龐大并且試驗員工作 時對各試樣裝夾時需身體移位，操作較麻煩，另外，現(xiàn)有的這種織物 折芻皮彈性側(cè)試儀其采用CCD數(shù)碼測角時，CCD拍攝織物時受外界光線 影響大，拍攝到的織物容易造成圖像不清晰，從而加大處理難度及降 低測量精度，還有，現(xiàn)有的這種織物折皺彈性側(cè)試儀中，其翻板翻轉(zhuǎn) 動作由彈簧驅(qū)動配合機械阻尼完成翻轉(zhuǎn)動作，這樣可能導致翻轉(zhuǎn)不平 穩(wěn)，從而影響試樣回復角的確定性。發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是解決上述織物折皺彈性儀的不足，提供一種 結(jié)構(gòu)緊湊，測量方便準確的織物折鈹彈性儀。
本實用新型的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn) 一種織物折皺彈性 儀，包括有機架，機架上設(shè)有工位臺，在工位臺上設(shè)有若干個試樣測 試工位，以及與各試樣測試工位對應(yīng)設(shè)置的重錘和設(shè)置于機架上的測 角裝置，其特征在于所述的工位臺為一轉(zhuǎn)盤，所述的各測試工位圓 周分布固定在轉(zhuǎn)盤上，該轉(zhuǎn)盤通過傳動機構(gòu)與主電機的輸出軸聯(lián)動連 接，所述的測角裝置固定安裝于機架上。
本實用新型的優(yōu)選方案為在機架上還設(shè)有用于提放重錘的機械 手裝置，該機械手裝置包括有一設(shè)有開口槽的機械手，與機械手固定 連接的豎向連桿， 一帶動豎向連桿軸向位移的提升電機和一帶動豎向 連桿周向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機。
本實用新型的另一優(yōu)選方案為所述的豎向連桿其上端與機械手 固定連接，其下端與一提升凸輪頂壓配合，該提升凸輪與提升電機的 輸出軸聯(lián)動連接，所述的豎向連桿靠下端聯(lián)動連接有大齒輪，旋轉(zhuǎn)電 機的輸出軸上套設(shè)有小齒輪，大齒輪與小齒輪相嚙合且大齒輪隨豎向 連桿的軸向位移而與小齒輪滑移配合。
本實用新型再一優(yōu)選方案為所述的測試工位包括有翻板和試樣 底板以及帶動每翻板翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)電機。
本實用新型的又一優(yōu)選方案為所述的機架上設(shè)有一具開啟門的 廂室，所述的轉(zhuǎn)盤及測試工位、重綞、機械手及測角裝置皆設(shè)于該廂 室內(nèi)，所述的測角裝置包括有一固定于廂室的頂壁上的與其一測試工 位相對應(yīng)的用于拍攝折皺回彈后的被測織物的CCD傳感器， 一固定于 廂室的底壁上且緊鄰于轉(zhuǎn)盤的外側(cè)的與CCD傳感器相對應(yīng)的透明底 板，在廂室的上端還設(shè)有照明燈，在透明底板的下端設(shè)有背光燈，所 述的織物折皺彈性儀還包括有
單片機系統(tǒng)，用于控制主機及提升電機、旋轉(zhuǎn)電機的工作；
圖像處理系統(tǒng)，用于處理CCD傳感器所拍攝到的圖像并計算圖像 的彈起折彎角度；
顯示器，用于顯示圖像及數(shù)值；
輸出打印裝置，用于打印、傳輸數(shù)據(jù)。
本實用新型的進一步優(yōu)選方案為所述的圖像處理系統(tǒng)包括像素轉(zhuǎn)換器，用于對圖像的彈起形狀邊緣像素化；
像素角度計算器，以圖形的拐點為頂點，以測試工位的試樣夾底 座的圖像為鄰邊，以每一像素點到頂點為一斜邊，得到每一像素與鄰
邊的夾角；
選擇均化器，選取最大像素角度與最小像素角度，取二者的平均值。
本實用新型更進一步的優(yōu)選方案為所述的圖像處理系統(tǒng)還包括
有
電子量角器，可用鼠標或鍵盤移動而人工目測所述的圖像的彈起
形狀的角度；
角度修正器，用于將電量角器所測的角度輸入后，對角度計算器 得到的角度進行修正。
本實用新型的有益效果是由于各測試工位采用周向可旋轉(zhuǎn)排
例，使得整個機器更加小型緊湊，另外試驗員不需要進行身體移位即 可對各試樣進行裝卸，操作方便，另外，采用測試工位旋轉(zhuǎn)式，而測 角裝置固定式，也有利于提高檢測的準確性。

圖1為本實用新型實施例織物折皺彈性儀的示意圖
圖2為本實用新型實施例織物折皺彈性儀的傳動結(jié)構(gòu)圖 圖3為圖2的A-A剖視圖
圖4為本實用新型實施例織物折鈹彈性儀中的圖像處理系統(tǒng)的 流程圖
圖5為本實用新型實施例織物折鈹彈性儀中的CCD傳感器測角 裝置監(jiān)控示意圖
圖6本實用新型實施例織物折鈹彈性儀中的圖像處理系統(tǒng)的計 算示意圖
圖7本實用新型實施例織物折皺彈性儀中的電子量角器的工作 示意圖
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步描述
如圖l-圖3所示，本實用新型一種織物折皺彈性儀的實施例，包
括有機架1， PC主機9、顯示器91及打印機10，機架1上設(shè)有一具 開啟門12的廂室11 (該開啟門12采用滑軌的方式，當然也可以采
6用推拉式)，廂室ll內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)盤式工位臺4，在轉(zhuǎn)盤4上設(shè)有圓周 排列的十個試樣測試工位3以及與十個重錘2，該轉(zhuǎn)盤4通過帶輪傳 動機構(gòu)6 (當然也可以采用齒輪或者鏈輪機構(gòu))與步進主電機7的輸 出軸聯(lián)動連接，在廂室ll內(nèi)還設(shè)有用于提放重錘2的機械手裝置5， 該機械裝置5包括有一設(shè)有開口槽511的機械手51，與機械手51固 定連接的豎向連桿52， 一帶動豎向連桿52軸向位移的提升電機58 和一帶動豎向連桿52周向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機54，提升電機58與旋轉(zhuǎn) 電機54是通過如下傳動機構(gòu)帶動機械手51動作的豎向連桿52其 上端與機械手51固定連接，其下端與一提升凸輪57頂壓配合[為了 確保下豎向連桿52下端與提升凸輪57的接觸，在豎向連桿52上還 設(shè)有一空氣彈簧53 (當然也可以采用普通的壓力彈簧)以驅(qū)使豎向 連桿52具有一向下的壓力而與提升凸輪57面緊密接觸]，該提升凸 輪57與提升電機58的輸出軸聯(lián)動連接，所述的豎向連桿52靠下端 聯(lián)動連接有大齒輪55，旋轉(zhuǎn)電機54的輸出軸上套設(shè)有小齒輪56，大 齒輪55與小齒輪56相嚙合且小齒輪56的厚度大小大齒輪55的厚度， 大齒輪55隨豎向連桿52的軸向位移與小齒輪56滑移配合；在廂室 11的底壁上且緊鄰于轉(zhuǎn)盤4的外側(cè)的與測試工位3相對應(yīng)的透明底 板83，在廂室ll的頂壁上且位于透明底板83的上方設(shè)有CCD傳感 器81，在廂室11的上端還設(shè)有照明燈la (該照明燈la主要用裝夾 試樣時的照明用，也可以不設(shè)該照明燈la)，在透明底板83的下端 設(shè)有背光燈82， CCD傳感器81、透明底板83與背光燈82構(gòu)成測角 裝置8。當PC機中的單片機系統(tǒng)發(fā)出機令使步進主電機7運作，主 電機7通過小同步輪63連接同步帶62帶動大同步輪61使工位轉(zhuǎn)盤 4以2轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，每個工位翻轉(zhuǎn)電機32使翻板31翻轉(zhuǎn)，使 裝夾試樣面處在水平狀態(tài)。轉(zhuǎn)盤4旋轉(zhuǎn)第一周后，單片機系統(tǒng)指令主 電機7通過小同步輪63連接同步帶62，帶動大同步輪61使轉(zhuǎn)盤4 以2轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動每個工位，每工位轉(zhuǎn)時3s、停12s。并在停留 12s其間，試驗人員初裝試樣至各工位。然后轉(zhuǎn)盤4旋轉(zhuǎn)第二周，單 片機系統(tǒng)指令主電機7通過小同步輪63連接同步帶62，帶動大同步 輪61使工位轉(zhuǎn)盤4以2轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動每個工位，每工位轉(zhuǎn)時3s、 停22s。并在22s中，前16秒供試驗人員折疊試樣，并將有機塑料壓 板蓋好,并用手扶正塑料壓板,等待重錘加壓。然后單片機系統(tǒng)指令旋 轉(zhuǎn)電機54轉(zhuǎn)動，連接在旋轉(zhuǎn)電機54上的小齒輪56帶動大齒輪55使豎向連桿52和機械手51轉(zhuǎn)到其一重錘2位置(機械手51的開口槽 511套進重錘2的軸頸中)。單片機系統(tǒng)指令使提升電機58旋轉(zhuǎn)提升 凸輪(57) 180° ，豎向連桿52帶動機械手51升高，將重錘2提起。 旋轉(zhuǎn)電機54再轉(zhuǎn)動，將機械手51上的重錘2旋轉(zhuǎn)到工位3上方。提 升電機58旋轉(zhuǎn)提升凸輪(57) 180° ，豎向連桿52帶動機械手51下 降，使重錘2加壓到有機塑料壓板的規(guī)定位置。然后機械手51在第 二個工位開始旋轉(zhuǎn)時回轉(zhuǎn)到原位。轉(zhuǎn)盤4接著旋轉(zhuǎn)第三周，單片機系 統(tǒng)指令主電機7通過小同步輪63連接同步帶62，帶動大同步輪61 使工位轉(zhuǎn)盤4以2轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動每個工位。重錘2將每只試樣加 壓后,經(jīng)4min56s啟動機械手裝置,逐個對試樣卸壓。每只試樣卸壓后， 翻轉(zhuǎn)電機32啟動,將翻板31工作面旋轉(zhuǎn)180° ，同時將已經(jīng)卸壓的試 樣停留在透明底板83上等待CCD傳感器81對試樣(15s)急彈回復角 錄像取值。然后轉(zhuǎn)盤4旋轉(zhuǎn)第四周，單片機系統(tǒng)指令主電機7通過小 同步輪63連接同步帶62，帶動大同步輪61使工位轉(zhuǎn)盤4以2轉(zhuǎn)/min 的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動,使逐個工位到背光板83上停留,從卸壓計時5min后CCD 傳感器81對試樣(緩彈)回復錄像取值，CCD傳動感81將所拍到的試 樣圖像傳送到PC機中，通過圖像處理系統(tǒng)92進行處理以得到試樣 折痕回復角，該圖像處理系統(tǒng)92是通過如下過程來計算得到試樣折 痕回復角的(過程參照圖4):通過像素轉(zhuǎn)換器對圖像a的彈起形狀 邊緣像素化；然后通過像素角度計算器，以圖像a的拐點為頂點0， 以測試工位的試樣夾底座的圖像為鄰邊A，以每一像素點到頂點為一 斜邊，得到每一像素與鄰邊的夾角；最后通過選擇均化器，選取最大 像素角度與最小像素角度，取二者的平均值，該平均值就是所測到的 試樣的折痕回復角值，上述的這過程是自動運行的，根據(jù)圖6可更詳 細地說明角度的計算流程1、自圖像a底部查找底座邊緣坐標A (x,y)，將Ay其作為鄰邊的Y坐標；2、再從右向左找到圖像a的拐 點O，并進而查找其左邊緣得到角的頂點坐標O(x,y,注Oy=Ay); 3、 然后從左至右查找試樣邊緣坐標B (x，y)，循環(huán)直到試樣頂端。在此 過程中，程序?qū)⒁訠x減去Ox為鄰邊值，By減去Ay為對邊值，然 后取對邊與鄰邊的比值得到正切，即可根據(jù)開發(fā)工具提供的功能計算 出相應(yīng)的角度值；而若試樣彈起形狀比較復雜，試驗員對測試結(jié)果有 不同意見，可以根據(jù)自己對樣品實際情況的了解，使用電子量角器 921對結(jié)果值進行人工修正?？梢韵扔稍囼瀱T自己指定一個頂點并作出相應(yīng)輔助線，然后加載電子量角器921，(該電子量角器921圖樣
可以先利用制圖軟件畫出來，然后再嵌入到該圖形處理系統(tǒng)中)，一
一量角器921可以自動定位到與當前頂點相匹配的位置并能使用鼠 標或鍵盤移動其位置，待測得實際結(jié)果后，利用角度修正器的功能即 可輸入當前角度值更新測試結(jié)果，各測試結(jié)果以及圖像儲存于PC機 的單片機系統(tǒng)中，可以通過打印機10輸出，并且可以根據(jù)需時隨時 査看、檢索圖像。本實施例中，由于合上開啟門12后機架的廂室11 是封閉的，即外界的光線不會進入到廂室ll內(nèi)，于是當背光燈82使 透明底板83發(fā)出熒光，試樣即可在監(jiān)控區(qū)上顯示出清晰的投影圖(參 照圖5)，而拍照時，由于試樣為非透明物，于是CCD傳感器81拍 攝到是黑色的試樣圖像，而試樣圖樣的周邊則是白色的，這樣試樣圖 像輪廓分明、清晰可辨，無需進行圖像的顏色二值化，從而將此處理 過程中的誤差降到最低，而在該儀器中，可以準確測量各種色彩的織 物試樣。
上述的實施例中，若采用普通的光電測角儀作為測角裝置8也當 然在本實用新型保護范圍之內(nèi)，不過采用普通的光電測角儀會存在測 量準確度差的不足；本實用新型也可以不采用廂室式，即轉(zhuǎn)盤及各測 試工位都裸露在外，然后也是采用CCD傳感器作為測角裝置，但是這 樣CCD傳感器在拍攝試樣時受外界光線影響大，這樣圖像分析軟件需 要通過顏色的深淺、光線的明暗來判斷區(qū)分目標和背景，再査找目標 的邊緣輪廓，方能確定其形狀和大小等視覺表現(xiàn)。因色彩繁雜很容易 出錯——32位OLE顏色值可以表現(xiàn)出上千萬種顏色。故一般性的圖 形識別需事先對圖像顏色進行(黑白)二值化處理，以便加快運算速 度、提高精度。這樣軟件復雜且準確度也相對較差。
另外，上述的實施例中的重錘的施壓和釋壓可以采用普通的液壓 系統(tǒng)來實現(xiàn)，但是采用圖示的機械手方式，顯然結(jié)構(gòu)更加緊湊，操作 也更方便。
而上述的提升電機也通過如齒輪齒條的傳動機構(gòu)與豎向連桿連 接，而旋轉(zhuǎn)電機也可以直接帶動豎向連桿旋轉(zhuǎn)。
總而言之，以上描述的本實用新型的具體實施方式
僅是舉例說 明，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以對這些實施方式做出多種變更或修改，而 不背離本實用新型的原理和實質(zhì)。本實用新型的保護范圍僅由所附權(quán) 利要求書限定。
權(quán)利要求1. 一種織物折皺彈性儀，包括有機架，機架上設(shè)有工位臺，在工位臺上設(shè)有若干個試樣測試工位，以及與各試樣測試工位對應(yīng)設(shè)置的重錘和設(shè)置于機架上的測角裝置，其特征在于所述的工位臺為一轉(zhuǎn)盤，該轉(zhuǎn)盤通過傳動機構(gòu)與電機的輸出軸聯(lián)動連接，所述的測角裝置固定安裝于機架上。
2. 如權(quán)利要求1所述的織物折皺彈性儀，其特征在于在機架 上還設(shè)有用于提放重錘的機械手，該機械手包括有一設(shè)有開口槽的 懸臂，與懸臂固定連接的豎向連桿， 一帶動豎向連桿軸向位移的提 升電機和一帶動豎向連桿周向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機。
3. 如權(quán)利要求2所述的織物折皺彈性儀，其特征在于所述的 豎向連桿其上端與懸臂固定連接，其下端與一提升凸輪頂壓配合， 該提升凸輪與提升電機的輸出軸聯(lián)動連接，所述的豎向連桿靠下端 聯(lián)動連接有大齒輪，旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸上套設(shè)有小齒輪，大齒輪與 小齒輪相嚙合且大齒輪隨豎向連桿的軸向位移而與小齒輪滑移配 合。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的織物折皺彈性儀，其特征在于所述的測試工位包括有翻板和試樣夾底座以及帶動翻板翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)電 機。
5. 如權(quán)利要求1或2或3所述的織物折皺彈性儀，其特征在于所述的機架上設(shè)有一具開啟門的廂室，所述的轉(zhuǎn)盤及測試工位、重 錘、機械手的懸臂及測角裝置皆設(shè)于該廂室內(nèi)，所述的測角裝置包 括有一固定于廂室的頂壁上的與其一測試工位相對應(yīng)的用于拍攝折皺回彈后的被測織物的CCD傳感器， 一固定于廂室的底壁上且緊鄰 于轉(zhuǎn)盤的外側(cè)的與CCD傳感器相對應(yīng)的透明底板，在廂室的上端還 設(shè)有照明燈，在透明底板的下端設(shè)有背光燈，所述的織物折鮍彈性 儀還包括有一用于接收CCD傳感器所拍攝的圖像的接收器， 一用于 自動計算CCD傳感器所拍攝的折皺回彈后的被測織物的圖像的彈起 形狀的角度的角度計算器， 一用于儲存所測量出來的數(shù)值的儲存器 以及一顯示器與輸出打印裝置。
6. 如權(quán)利要求4所述的織物折皺彈性儀，其特征在于所述的角度計算器包括象素轉(zhuǎn)換器，用于對圖像的彈起形狀邊緣象素化； 象素角度計算器，以圖形的拐點為頂點，以測試工位的試樣夾底座的圖像為鄰邊，以每一像素點到頂點為一斜邊，得到每一像素與鄰邊的夾角；選擇均化器，選取最大像素角度與最小像素角度，取二者的平 均值。
7.如權(quán)利要求6所述的織物折皺彈性儀，其特征在于還包括有電子量角器，可用鼠標或鍵盤移動而人工目測所述的圖像的彈 起形狀的角度；角度修正器，用于將電量角器所測的角度輸入后，對角度計算 器得到的角度進行修正。
專利摘要本實用新型涉及一種紡織織物折皺彈性側(cè)試儀器，包括有機架，機架上設(shè)有工位臺，在工位臺上設(shè)有若干個試樣測試工位，以及與各試樣測試工位對應(yīng)設(shè)置的重錘和設(shè)置于機架上的測角裝置，其特征在于所述的工位臺為一轉(zhuǎn)盤，所述的各測試工位圓周分布固定在轉(zhuǎn)盤上，該轉(zhuǎn)盤通過傳動機構(gòu)與主電機的輸出軸聯(lián)動連接，所述的測角裝置固定安裝于機架上。本實用新型由于各測試工位采用周向可旋轉(zhuǎn)排例，使得整個機器更加小型緊湊，另外試驗員不需要進行身體移位即可對各試樣進行裝卸，操作方便，另外，采用測試工位旋轉(zhuǎn)式，而測角裝置固定式，也有利于提高檢測的準確性。
文檔編號G01N3/00GK201237592SQ20082012105
公開日2009年5月13日 申請日期2008年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月9日
發(fā)明者吳昭彪, 郝長振 申請人:溫州大榮紡織儀器有限公司