本发明涉及卷绕细丝状材料的检测装置领域，尤其涉及一种用于铜线缠绕装置的铜线测重及监测装置。
背景技术：
铜线导电性良好，大量用于制造电线、电缆、电刷等；导热性好，常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表，如罗盘、航空仪表等；塑性极好，易于热压和冷压力加工，可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。在铜线加工领域，圈式收线的方式应用广泛，但是圈式收线盘为单向缠绕装置，需要对缠绕在辊上铜线的重量进行测量，进而控制缠绕时间。铜线的粗细均匀性是铜线品质的重要评价指标，因此需要对缠绕铜线的粗细均匀性进行实时监测和整体管控。
中国专利授权公告号cn205419314u，授权公告日2016年08月03日，公开一种可测定重量的铜线缠绕装置，包括底座，所述底座的右端设有控制器，所述控制器的顶端设有报警灯，所述底座的内部顶端设有动力装置，所述底座的顶端设有大旋转盘，所述顶盘通过缠绕辊与底盘相连，所述底盘与大旋转盘的连接处设有重量测量装置。该可测定重量的铜线缠绕装置，通过动力装置、大旋转盘、重量传感器的配合，动力装置通过小旋转盘带动大旋转盘旋转，大旋转盘带动缠绕辊旋转使铜线缠绕在缠绕辊的外壁，缠绕时重量传感器和电阻应变片感应铜线的重量，当到达设定重量时，控制器控制报警灯亮起提醒操作者并控制动力装置停止工作，使缠绕后的铜线每一捆重量相等，提高了缠绕效果。但是，上述专利中通过位于底盘下方的重量传感器和电阻应变片来测量铜线重量，这种直接测量装置极易损坏传感器，并且在普通铜线缠绕装置上增加上述专利中的铜线测重装置时安装改造复杂，此外，上述专利中的铜线测重装置无法对缠绕的铜线进行品质上的管控。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是如何设计一种间接测量铜线重量并且监测缠绕铜线品质的铜线测重及监测装置。
本发明为解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于铜线缠绕装置的铜线测重及监测装置，铜线缠绕装置包括转动器、顶盘、缠绕辊、底盘和控制器，顶盘、缠绕辊和底盘依次固定连接，控制器控制转动器带动底盘转动，从而将铜线缠绕在缠绕辊上，铜线测重装置包括连接杆、啮合装置、转轮、反射镜和线光源，用于通过测定底盘的向下形变量测定缠绕辊上缠绕铜线的重量，所述连接杆呈竖直状态，上端固定在底盘下方，杆身与转轮边缘相切，通过啮合装置与转轮边缘啮合；所述转轮为通过中心轴固定在机台上的转轮，呈竖直状态，转轮边缘与连接杆杆身相切；所述啮合装置设于杆身与转轮边缘的切点处；所述反射镜贴合在转轮的圆周轮面上，用于反射光线；所述线光源固定在机台上，所述线光源所发射出的光线投射在反射镜上。当铜线缠绕在缠绕辊上时，底盘在铜线重力的作用下发生形变，连接杆将会向下发生位移，通过啮合装置带动转轮发生转动，贴合在转轮边缘圆周轮面上的反射镜也随之发生转动，设转动轮的转动角度为α，在线光源发射光线的方向不变的情况下，反射光线将发生2α的转动，通过反射光线投射到接收面的位置来判断缠绕铜线的重量是否在标准内。
作为优选，该铜线缠绕装置还包括光接收器，所述光接收器固定在机台上，与控制器电连接，用于接收线光源发射的光线。将光接收器固定在超重零界点时反射光线的投射点附近，当光接收器接收到光线时，控制器则判断铜线超重并停止转动器的转动。
作为优选，所述啮合装置为两块直齿，第一直齿固定在连接杆下端的杆身上，第二直齿固定在转轮的圆周轮面上，两块直齿通过啮合配合工作。
作为优选，所述线光源为中心波长为440~600nm的半导体激光二极管。该波段波长的光线易于人眼识别，操作工能通过人眼识别反射光线的投射位置来人为判断缠绕铜线的重量是否在标准内。
作为优选，所述光接收器为光电二极管。
一种用于铜线缠绕装置的铜线监测装置，用于权利要求1中提及的铜线缠绕装置，包括激光光源、led光源和感光元件，所述激光光源为固定在铜线正上方水平并排排列的若干个激光二极管，用于标识铜线的直径，激光二极管阵列的中心位于铜线中心的正上方，激光二极管阵列的排列方向垂直于铜线移动方向，所有激光二极管发射激光的出射方向为竖直向下方向；所述led光源为朗博光源型led光源，位于铜线中心的正上方，led光源发射出的光线被铜线遮挡，通过投射在感光元件上的阴影面积来标识铜线横截面轮廓，并以此来判断铜线横截面的圆弧形状；所述感光元件位于铜线的正下方，与控制器电连接，用于接收激光光源和led光源投射下来的光线，接收到的影像信息被控制器内的处理器处理。
作为优选，所述led光源为在竖直方向上上下移动的led光源，在移动过程中，感光元件获取的铜线遮挡阴影影像的发生变化，通过阴影的变化判断铜线横截面的圆弧形状。当led光源上升时，投射到ccd上的阴影面积减少，通过阴影边缘位置、led光源所处位置以及铜线中心位置，来判断光线与铜线相切位置处的半径变化；当led光源下降时，投射到ccd上的阴影面积增大，通过阴影边缘位置、led光源所处位置以及铜线中心位置，来判断断光线与铜线相切位置处的半径变化，进而反映铜线上半部分的圆弧形状。
作为优选，所述感光元件为全面幅电荷耦合元件。全面幅电荷耦合元件拥有全画幅感光器，能够接收更大范围的光线。
本发明的实质性效果是：铜线测重装置通过反射光线的偏转间接测量缠绕铜线的重量，避免了传感器的损坏；铜线检测装置通过激光光源准确测量铜线横截面的直径，并通过上下移动的led光源投射的影像获取铜线横截面的圆弧形状。
附图说明
图1为铜线测重装置的结构示意图。
图2为铜线监测装置的结构原理示意图。
图中：1、底盘，2、连接杆，3、转轮，4、直齿，5、中心轴，6、反射镜，7、线光源，8、光接收器，9、控制器，10、感光元件，11、led光源，12、激光光源，13、铜线。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
本发明为解决上述问题所采用的技术方案是：图1为用于铜线缠绕装置的铜线测重装置的结构示意图，该铜线测重装置包括连接杆2、啮合装置、转轮3、反射镜6、线光源7和光接收器8。连接杆2呈竖直状态，上端固定在底盘1下方，杆身与转轮3边缘相切，通过啮合装置与转轮3边缘啮合。转轮3为通过中心轴5固定在机台上的转轮3，呈竖直状态，转轮3边缘与连接杆2杆身相切。啮合装置设于杆身与转轮3边缘的切点处。反射镜6贴合在转轮3的圆周轮面上，用于反射光线。线光源7固定在机台上，线光源7为半导体激光二极管，线光源7所发射出的光线投射在反射镜6上。当铜线缠绕在缠绕辊上时，底盘1在铜线重力的作用下发生形变，连接杆2将会向下发生位移，通过啮合装置带动转轮3发生转动，贴合在转轮3边缘圆周轮面上的反射镜6也随之发生转动，设转动轮的转动角度为α，在线光源7发射光线的方向不变的情况下，反射光线将发生2α的转动，通过反射光线投射到接收面的位置来判断缠绕铜线的重量是否在标准内。光接收器8固定在机台上，与控制器9电连接，用于接收线光源7发射的光线，光接收器8为光电二极管。将光接收器8固定在超重零界点时反射光线的投射点附近，当光接收器8接收到光线时，控制器9则判断铜线超重并停止转动器的转动。啮合装置为两块直齿4，第一直齿4固定在连接杆2下端的杆身上，第二直齿4固定在转轮3的圆周轮面上，两块直齿4通过啮合配合工作。半导体激光二极管发射激光的中心波长为440~600nm。该波段波长的光线易于人眼识别，操作工能通过人眼识别反射光线的投射位置来人为判断缠绕铜线的重量是否在标准内。还可以使用红外波段半导体激光二极管作为线光源7，此时应使用红外线感光片贴合在出射光线的投射点附近，此时操作人员就可以通过观察红外线感光片上投射点的变化判断缠绕铜线的重量是否在标准内。
图2为铜线监测装置的结构原理示意图，它包括激光光源12、led光源11和感光元件，图中虚线为示意光线，激光光源12发出的光线竖直向下，遇到铜线13的直径边缘阻隔，从而在感光元件上形成铜线13直径的阴影；上下移动的led光源11发出朗博型发散光线，遇到铜线13上表面的阻隔，形成能够反映铜线13上半部分圆弧曲率的阴影图像。激光光源12为固定在铜线13正上方水平并排排列的若干个激光二极管，用于标识铜线13的直径，激光二极管阵列的中心位于铜线13中心的正上方，激光二极管阵列的排列方向垂直于铜线13移动方向，所有激光二极管发射激光的出射方向为竖直向下方向；led光源11为朗博光源型led光源，位于铜线13中心的正上方，led光源11发射出的光线被铜线13遮挡，通过投射在感光元件上的阴影面积来标识铜线13横截面轮廓，并以此来判断铜线13横截面的圆弧形状；感光元件位于铜线13的正下方，与控制器电连接，用于接收激光光源12和led光源11投射下来的光线，接收到的影像信息被控制器内的处理器处理。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。