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具有缓冲装置的纺织服装面料快速取样仪器研究分析

2020-08-11 137 上传者：管理员

摘要：为解决纺织服装面料传统手工裁剪不准确、效率低的问题，并考虑到对较厚织物取样困难，阐述一种具有缓冲装置的纺织服装面料快速取样仪器及其使用情况。实际使用证明，该快速取样仪器具有效率高、试样尺寸CV值小等优点，提高了实验效率和准确度，并扩展了取样范围。

关键词：
传统手工
快速取样
纺织服装面料
缓冲装置
较厚织物
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在纺织服装领域对面料的检测与分析离不开取样，所谓的取样是指按照相关检测标准的要求，裁剪出相应规格大小的布样，进行实验与测试获取数据。传统手裁方法是借助直尺和圆规先在待测样中做出标记，后沿标记裁剪出相应规格的布样。但这种手工方法容易造成裁剪尺寸不准确，适合检测的试样范围有限，且效率低。

相关专利[1,2,3]以及王春模[4]等对纺织品快速取样仪器进行了研制，但都缺少缓冲装置，造成刀具损坏或缩短使用寿命，且没有考虑到对较厚织物的取样。为此，在前人研究的基础上，提供了一种具有缓冲装置的纺织服装面料快速取样仪器，其工作台在弹簧和导杆的作用下沿限位孔水平向下移动位置，当限位开关的触杆接触底座时，电动台复位完成取样，工作台下两侧的限位开关接触可调位置的限位块时也会实现电动台复位，起安全保护的作用，电动控制取样效率高，试样尺寸CV值小，弹簧、导杆及限位孔组成的缓冲装置，对较厚织物取样也是适用的，扩展了取样范围。

1、快速取样仪器的设计

提出的一种具有缓冲装置的纺织服装面料快速取样仪器，如图1所示，包括机壳1、电动台2、刀具3、刀套4、底座5、支脚6、橡胶垫7、工作台8、弹簧9、导杆10、位置开关11、控制箱12、限位块13、位置开关14和限位孔15。其中电动台2通过电机带动，既能上升也能下降，又可点动又可连续，通过控制箱12上转向开关选择工作方式；外有刀套4保护的刀具3，安装于电动台2下方，工作台8上放置橡胶垫7；固接4根导杆10的工作台8，在弹簧9作用下沿限位孔15水平向下运行，工作台8中心位置下端的位置开关11及左右两侧的位置开关14，底座5上有可调位置的限位块13。

图1快速取样仪器结构图

1-机壳2-电动台3-刀具4-刀套5-底座6-支脚7-橡胶垫8-工作台9-弹簧10-导杆11-弹性开关12-控制箱13-限位块14-限位开关15-限位孔

弹性开关11结构如图2所示，由空心外壳11-1（上有导槽，如图3）、绝缘塑料片11-2、弹簧11-3、触杆11-4、开关底座11-5、紧固螺钉11-6组成。其中有粘合剂的绝缘塑料片11-2包裹整个空心外壳11-1的内腔；触杆11-4、开关底座11-5与有导槽的空心外壳11-1相连，开关底座11-5左右两侧经紧固螺钉11-6固定。

图2弹性开关结构图

11-1空心外壳11-2绝缘塑料片11-3弹簧11-4触杆11-5开关底座11-6紧固螺钉11-4-1、11-5-2绝缘塑料片11-4-2动触点11-5-1静触点

图3空心外壳结构图

上述所涉及的机械机构和电路均为已知或通用的，其中电控系统由PLC为主控件，选择继电器输出型，运行方式旋钮（向上与向下、点动与连续）、点动/连续按钮、停止按钮、弹性开关、限位开关等接到PLCI/O输入端，输出端经电机驱动器控制电机。

2、快速取样仪器的工作原理

提出的这种具有缓冲装置的纺织服装面料快速取样仪器的工作原理为：将待取样的纺织服装面料平铺在工作台上方的橡胶垫上，拿下刀套换上刀具，接通电源通过控制箱上的旋钮选择仪器运行方式，分两种情况：一是仪器连续运行，二是仪器点动运行。

当选择连续运行时，按下控制箱上的启动按钮，有刀具的电动台在缓冲弹簧、4根导杆及限位孔的作用下水平向下运行，当弹性开关的触杆接触底座时（见图2），其动触头11-4-2沿有导槽的空心外壳（见图3）上升，致使左、右静触点11-5-2断开，信号（由导通变断开）经电机驱动器实现电动台复位完成取样。因考虑仪器长时间运行等原因，若弹性开关失效，则继续向下运动的工作台左右两侧的限位开关接触底座上可调位置的限位块时，信号发生改变同样实现电动台复位，实现对仪器与检测人员的保护。

当选择点动运行时，按下控制箱上的点动按钮，电动台缓慢向下运行，目测取样结束停止，中途因某些原因也可向上运行（重新选择运行方式旋钮），另因安全考虑，当弹性开关的触杆接触底座时，电动台同样实现复位。

导杆和弹簧组成缓冲装置加之异形刀具的双重作用对较厚织物也是适用的，扩展取样范围。

3、实验分析

现对4种织物的撕裂性能进行实验（根据GB/T3917-1997，单舌试样法，试样尺寸220mm×50mm），首要按照标准试样尺寸要求取样，试验过程如下。

采用YG141型织物厚度仪（南通三思机电科技有限公司产），按标准压脚面积2000mm2，加压大小1kPa，加压时间（读数时间）30s，测量4种织物的厚度，数据见表1。

按标准试样尺寸要求，每种织物手工取样6块。

按标准试样尺寸要求，同样每种织物仪器取样6块。

对手工、仪器取样的各6块样品手工复验。经试验仪器取样能迅速完成，因手工要先画线再裁剪，取样效率远远低于仪器，且手工取样尺寸CV为16%，而仪器仅为2.5%，稳定准确。

表1四种织物厚度值

4、结语

为克服纺织服装面料传统手工裁剪取样不准确，效率低，且考虑对较厚织物取样的问题，提供一种具有缓冲装置的纺织服装面料快速取样仪器，选择工作方式后启动仪器运行，弹性开关的触杆接触底座时电动台复位完成取样，4根导杆和弹簧构成的缓冲装置与异形刀具的双重作用，保证对较厚织物也是适用的。试验表明：设计的快速取样仪器具有效率高，试样尺寸CV值小等优点，提高了实验效率和准确度，并扩展取样范围。

参考文献：

[1]沈学如.一种纺织服装面料取样装置[P].CN108871840A,2018-11-23.

[2]鲍惠荣.一种纺织面料取样装置[P].CN206020073U,2017-03-15.

[3]周彬,王慧玲.一种纺织面料实验样品快速取样装置[P].CN204422244U,2015-06-24.

[4]王春模,张林龙,周彬.纺织品快速取样仪器的设计及试验研究[J].上海纺织科技,2016,44(10):51-52.

武银飞,赵磊,杨贺,仲莉,韩琳.一种具有缓冲装置的纺织服装面料快速取样仪器[J].轻纺工业与技术,2020,49(07):6-7+14.

基金:2018年江苏省大学生创新创业训练计划项目(201813752007Y).