一种自动调节包覆角的磨毛机的制作方法

本实用新型涉及一种磨毛机，特别涉及一种自动调节包覆角的磨毛机。

背景技术：

磨毛是纺织业中的一种工艺，是布料通过磨毛机和金刚砂皮的磨擦作用，使织物表面形成了一层具有短绒毛层感觉，既保留原有特性又赋予织物新的风格，增加了保暖性和柔软性。包覆角越大，布料与磨毛辊接触面积越大，磨毛效果越好，反之磨毛效果差，调整包覆角可通过压辊来进行调节。另外，新砂皮刚使用时包覆角可小些，随着使用时间的加长，包覆角也要随之调整，直至砂皮更换。

在公开号为CN205223640U的中国专利中公开了一种超纤皮革磨毛机，包括壳体、壳体外的导入辊，所述壳体内设有磨毛辊以及与磨毛辊配合挤压超纤皮革的压辊，所述压辊通过滑动机构与设置在其侧边的滑轨匹配滑动，所述壳体上设有与之连通的吸尘装置。本实用新型通过洗尘装置，可以将磨毛辊对超纤皮革进行磨毛时产生的灰尘以及毛屑吸出壳体，从而提高超纤皮革的质量；通过滑动机构与滑轨配合将压辊移动到合适的位置，使压辊与磨毛辊之间的距离不会因为过远而导致磨毛质量较低，也不会因为混入杂质而影响磨毛质量,但是由于磨毛辊的不断磨损，磨毛的效果会越来越差直至更换砂皮，导致产品质量参差不齐。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种自动调节包覆角的磨毛机，这种磨毛机能随着砂皮的磨损通过压辊自动调整包覆角来保持良好的磨毛效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种自动调节包覆角的磨毛机，包括架体、安装在所述架体上的磨毛辊、及与磨毛辊配合挤压布料的压辊，还包括可上下移动的活动机架，所述压辊安装在所述活动机架上，还包括用于自动调节活动机架上下位置的升降装置，所述升降装置包括：升降单元，用于升降所述活动机架；测扭矩单元，用于检测磨毛辊的扭矩，并输出测扭矩电压信号；控制单元，用于接收所述测扭矩电压信号并根据所述测扭矩电压信号控制所述升降单元升降；以及电源单元。

通过采用上述技术方案，通过测扭矩单元实时监测磨毛辊的扭矩即间接监测磨毛辊与布料之间的摩擦力，当砂皮经使用磨损后，磨毛辊与布料之间的摩擦力会降低，导致测扭矩电压信号发生变化，进而控制单元根据测扭矩电压信号控制升降单元降低，使压辊向下压进而增大了布料的包覆角，使摩擦力恢复预设值，从而使磨毛机始终保持良好的磨毛效果。

进一步的，所述升降单元包括电机、两端均设有螺旋齿并与所述电机通过齿轮连接的蜗杆、两根分别设置在所述活动机架两侧的传动杆、多对对称设置在所述活动机架两侧上的齿条，所述传动杆上设有与所述蜗杆两端的螺旋齿相啮合的蜗轮以及与所述齿条相啮合的齿轮。

通过采用上述技术方案，通过蜗杆、传动杆和齿条的传动作用，实现了用电机对压辊的升降的控制；蜗轮与蜗杆的传动结构具有高减速比的特点，使电机对升降活动机架的控制更加精准与平滑；蜗轮与蜗杆的传动结构还具有蜗杆可以轻易转动齿轮但齿轮无法转动蜗杆的特点，这使传动杆具有良好的锁止功能并对活动机架给予很好的支撑作用，防止了活动机架向下自主滑动。

进一步的，所述测扭矩单元包括扭矩传感器，所述扭矩传感器安装在所述磨毛辊的转轴上，并输出测扭矩电压信号。

进一步的，所述控制单元包括：比较电路，将接收到的测扭矩电压信号与下限参考电压相比较输出一第一比较信号；防干扰电路，用以根据预定时间内第一比较信号的变化情况输出一控制信号；启闭电路，耦接于所述防干扰电路，用以根据所述控制信号控制所述电机与电源单元之间的通断。

进一步的，所述比较电路包括：第一参考电压生成电路，具有一第一电阻，其一端耦接于电源单元，另一端与一第二电阻串联后接地，自第一电阻和第二电阻之间产生所述下限参考电压；第一比较器，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，所述同相输入端耦接于第一电阻和第二电阻之间，反相输入端耦接于扭矩传感器的输出端，输出端输出所述第一比较信号。

进一步的，所述防干扰电路包括：延时电路，其输入端耦接于第一比较器的输出端并输出一延时比较信号；与门，其具有第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端与延时电路的输出端耦接，第二输入端与比较电路的输出端耦接，其输出端输出控制信号。

进一步的，所述启闭电路包括：第一NPN三极管，其发射极接地，基极通过一第三电阻耦接于所述与门的输出端并通过一第四电阻与发射极共地；第一继电器，其线圈的第一端耦接于电源单元，其线圈的第二端耦接于第一NPN三极管的集电极，其常开触点开关一端与电源单元耦接，其常开触点开关另一端与电机耦接；第一二极管，其负极耦接于第一继电器的线圈的第一端，正极耦接于第一继电器的线圈的第二端。

进一步的，所述升降装置还包括上限控制电路，所述上限控制电路包括：第二参考电压生成电路，具有一第五电阻，其一端耦接于电源单元，另一端与一第六电阻串联后接地，自第五电阻和第六电阻之间产生一上限参考电压；第二比较器，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，所述同相输入端耦接于第五电阻和第六电阻之间，反相输入端耦接于扭矩传感器的输出端，输出端输出所述第二比较信号；第二NPN三极管，其发射极接地，基极通过一第七电阻耦接于所述第二比较器的输出端并通过一第八电阻与发射极共地；第二继电器，其线圈的第一端耦接于电源单元，其线圈的第二端耦接于第二NPN三极管的集电极，其常开触点开关一端与第一二极管的正极耦接，其常开触点开关另一端接地；第二二极管，其负极耦接于第二继电器的线圈的第一端，正极耦接于第二继电器的线圈的第二端；第三继电器，其线圈一端耦接于第一二极管的负极，其线圈的另一端耦接于第一二极管的正极，其常开触点开关耦接于第二继电器的常开触点开关与第一二极管的正极之间。

进一步的，所述升降装置还包括警报电路，所述警报电路包括：距离传感器，其安装在所述压辊正下方，并输出对压辊的测距电压信号；第三参考电压生成电路，具有一第九电阻，其一端耦接于电源单元，另一端与一第十电阻串联后接地，自第九电阻和第十电阻之间产生一近距参考电压；第三比较器，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，所述同相输入端耦接于距离传感器的输出端，反相输入端耦接于第九电阻和第十电阻之间，输出端输出所述第三比较信号；蜂鸣器，其一端耦接于第三比较器的输出端，其另一端接地。

进一步的，所述与门还具有第三输入端，所述警报电路还包括非门，所述非门的输入端耦接于第三比较器的输出端，所述非门的输出端耦接于与门的第三输入端。

通过采用上述技术方案，通过扭矩传感器实时监测磨毛辊的扭矩即间接监测磨毛辊与布料之间的摩擦力，当砂皮经使用磨损后，磨毛辊与布料之间的摩擦力会降低，导致测扭矩电压信号减小，当测扭矩电压信号低于下限参考电压并持续一段时间后，控制单元导通电机与电源单元的连接，使经升降单元进而使压辊向下压，磨毛辊与布料之间的摩擦力和测扭矩电压信号逐渐增大，当测扭矩电压信号大于下限参考电压时，由于第二继电器和第三继电器的常开触点开关闭合并短路了第一NPN三极管，使第一继电器保持闭合状态，当测扭矩电压信号大于上限参考电压时，第二比较器输出零电平，第二继电器的常开触点开关断开，由于此时第一比较器也输出零电平，第一继电器和第三继电器的常开触点开关均断开，从而使电机与电源单元断开，进而使压辊停止下压，从而实现了磨毛辊与布料之间的摩擦力的恢复；在压辊下压的同时，距离传感器输出的测距电压信号逐渐增大，当测距电压信号大于近距参考电压时，第三比较器的输出端输出高电平，导通蜂鸣器，同时第三比较器输出的高电平经非门转化为零电平后接入与门，使电机停止工作，从而实现了提醒更换砂皮并同时停止升降单元工作的目的。

综上，本实用新型具有以下有益效果：

(1)设置蜗轮与蜗杆的传动结构，使电机对升降活动机架的控制更加精准与平滑，同时其锁止功能使传动杆对活动机架给予很好的支撑作用，防止了活动机架向下自主滑动；

(2)设置升降装置，通过测扭矩单元实时监测磨毛辊与布料之间的摩擦力，并随着砂皮的磨损，通过增大布料与磨毛辊的包覆角，从而使磨毛机始终保持良好的磨毛效果；

(3)设置警报电路，通过距离传感器实时监测压辊的下压距离，并实现了自主提醒更换砂皮并同时停止电机保护设备的功能。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例的右侧透视图；

图3为本实施例的电路图；

图4为电源单元的电路图。

附图标记：1、架体；2、磨毛辊；3、导向辊；4、活动机架；5、压辊；6、升降单元；7、测扭矩单元；8、扭矩传感器；9、控制单元；10、上限控制电路；11、警报电路；12、电源单元；13、第一传动齿轮；14、电机；15、螺旋齿；16、蜗杆；17、传动杆；18、齿条；19、第二传动齿轮；20、蜗轮；21、第三传动齿轮；22、比较电路；23、防干扰电路；24、启闭电路；25、距离传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种自动调节包覆角的磨毛机，如图1和图2所示，包括架体1、三根两端通过轴承安装在架体1上的磨毛辊2、两根分别分布在三根磨毛辊2两侧并且两端通过轴承安装在架体1上的导向辊3、插入在架体1内并且与架体1内壁相抵接的活动机架4、四根两端通过轴承安装在活动机架4上并与磨毛辊2配合挤压布料的压辊5、用于自动调节活动机架4上下位置的升降装置。

如图3所示，升降装置包括：升降单元6，用于升降活动机架4；安装在磨毛辊2的转轴上的扭矩传感器8，用于检测磨毛辊2的扭矩，并输出测扭矩电压信号；控制单元9，用于接收测扭矩电压信号并根据测扭矩电压信号控制升降单元6升降；上限控制电路10；警报电路11；以及电源单元12。

升降单元6包括固定在架体1上并且输出轴上固定有第一传动齿轮13的电机14、两端分别开有相反方向的螺旋齿15的蜗杆16、两根分别分布在活动机架4两侧并通过轴承安装在架体1上的传动杆17、两对对称固定在活动机架4两侧上的齿条18，蜗杆16杆体上固定着与第一传动齿轮13相啮合的第二传动齿轮19，每根传动杆17上固定着一个与蜗杆16两端的螺旋齿15相啮合的蜗轮20和两个与齿条18相啮合的第三传动齿轮21。

电源单元12电路图如图4所示，其输入端耦接于220V交流电源，经过整流降压滤波后输出第一直流电Vout_1，该第一直流电Vout_1为12V；第二直流电Vout_2，该第二直流电Vout_2为5V，以供控制单元9使用，此外，由电源单元12的输入端直接向电机14供电，即电机14的电源为220V交流电源。

控制单元9包括：比较电路22，将接收到的测扭矩电压信号与下限参考电压相比较输出一第一比较信号；防干扰电路23，用以根据预定时间内第一比较信号的变化情况输出一控制信号；启闭电路24，耦接于防干扰电路23，用以根据控制信号控制电机14与电源单元12之间的通断。

比较电路22包括：第一参考电压生成电路，具有一第一电阻R1，其一端耦接于第二直流电Vout_2，另一端与一第二电阻R2串联后接地，自第一电阻R1和第二电阻R2之间产生下限参考电压；第一比较器A，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，同相输入端耦接于第一电阻R1和第二电阻R2之间，反相输入端耦接于扭矩传感器8的输出端，输出端输出第一比较信号。

防干扰电路23包括：延时电路，其输入端耦接于第一比较器A的输出端并输出一延时比较信号；与门AND_1，其具有第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端与延时电路的输出端耦接，第二输入端与比较电路22的输出端耦接，其输出端输出控制信号。

本实施例中延时电路可以选择由555芯片为核心组成的延时电路，由于延时电路已被公开，为现有技术，本领域技术人员应当理解其工作原理，在此不再赘述。

启闭电路24包括：第一NPN三极管Q1，其发射极接地，基极通过一第三电阻R3耦接于与门AND_1的输出端并通过一第四电阻R4与发射极共地；第一继电器KM1，其线圈一端耦接于第一直流电Vout_1，另一端耦接于第一NPN三极管Q1的集电极，其常开触点开关S1一端与220V交流电源耦接，其常开触点开关S1另一端与电机14耦接；第一二极管D1，其负极耦接于该第一直流电Vout_1，正极耦接于第一NPN三极管Q1的集电极与第一继电器KM1的线圈之间。

上限控制电路10包括：第二参考电压生成电路，具有一第五电阻R5，其一端耦接于第二直流电Vout_2，另一端与一第六电阻R6串联后接地，自第五电阻R5和第六电阻R6之间产生一上限参考电压；第二比较器B，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，同相输入端耦接于第五电阻R5和第六电阻R6之间，反相输入端耦接于扭矩传感器8的输出端，输出端输出第二比较信号；第二NPN三极管Q2，其发射极接地，基极通过一第七电阻R7耦接于第二比较器B的输出端并通过一第八电阻R8与发射极共地；第二继电器KM2，其线圈一端耦接于第一直流电Vout_1，另一端耦接于第二NPN三极管Q2的集电极，其常开触点开关S2一端与第一二极管D1的正极耦接，其常开触点开关S2另一端接地；第二二极管D2，其负极耦接于该第一直流电Vout_1，正极耦接于第二NPN三极管Q2的集电极与第二继电器KM2的线圈之间；第三继电器KM3，其线圈一端耦接于第一直流电Vout_1，其线圈的另一端耦接于第一二极管D1的正极，其常开触点开关S3耦接于第二继电器KM2的常开触点开关S2与第一二极管D1的正极之间。

警报电路11包括：距离传感器25，其安装在压辊5正下方，并输出对压辊5的测距电压信号；第三参考电压生成电路，具有一第九电阻R9，其一端耦接于第二直流电Vout_2，另一端与一第十电阻R10串联后接地，自第九电阻R9和第十电阻R10之间产生一近距参考电压；第三比较器C，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，同相输入端耦接于距离传感器25的输出端，反相输入端耦接于第九电阻R9和第十电阻R10之间，输出端输出第三比较信号；蜂鸣器H1，其一端耦接于第三比较器C的输出端，其另一端接地。

与门AND_1还具有第三输入端，警报电路11还包括非门NOT_1，非门NOT_1的输入端耦接于第三比较器C的输出端，非门NOT_1的输出端耦接于与门AND_1的第三输入端。

上述电路中，第一比较器A、第二比较器B以及第三比较器C均为有源电压比较器，电源接入端耦接于第二直流电Vout_2，接地端接地。

实际使用中，通过扭矩传感器8实时监测磨毛辊2的扭矩即间接监测磨毛辊2与布料之间的摩擦力，当砂皮经使用磨损后，磨毛辊2与布料之间的摩擦力会降低，导致测扭矩电压信号减小；初始状态，测扭矩电压信号低于上限参考电压，第二比较器B输出高电平并经第二NPN三极管Q2放大后控制第二继电器KM2的常开触点开关S2闭合；当测扭矩电压信号低于下限参考电压并持续一段时间后，与门AND_1输出一高电平经第一NPN三极管Q1放大后控制第一继电器KM1和第三继电器KM3的常开触点开关S3闭合，进而导通电机14与电源单元12的连接，经升降单元6进而使压辊5向下压，磨毛辊2与布料之间的摩擦力和测扭矩电压信号逐渐增大，当测扭矩电压信号大于下限参考电压时，由于第二继电器KM2和第三继电器KM3的常开触点开关S3闭合并短路了第一NPN三极管Q1，使第一继电器KM1保持闭合状态，当测扭矩电压信号大于上限参考电压时，第二比较器B输出零电平，第二继电器KM2的常开触点开关S2断开，由于此时第一比较器A也输出零电平，常开触点开关S1和常开触点开关S3均断开，从而使电机14与电源单元12断开，进而使压辊5停止下压，磨毛辊2与布料之间的摩擦力也完成了恢复；初始状态，距离传感器25输出的测距电压信号低于近距参考电压，第三比较器C输出零电平，蜂鸣器H1处于断路，在压辊5下压的同时，距离传感器25输出的测距电压信号逐渐增大，当测距电压信号大于近距参考电压时，第三比较器C的输出端输出高电平，导通蜂鸣器H1以提醒砂皮已磨损过多并需要更换砂皮，同时第三比较器C输出的高电平经非门NOT_1转化为零电平后接入与门AND_1，与门AND_1输出端输出零电平，进而通过启闭电路24使电机14停止工作。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。