一种具有质量检测功能的针织装置和方法

技术领域

本发明属于复合管材制备领域，具体涉及一种中间层为网格结构增强层的复合管材的制备，更具体涉及一种具有质量检测功能的针织装置和方法。

背景技术

新能源汽车的研究和应用越来越受到重视，新能源汽车的动力是由多个锂电池放在一个锂电池箱内组成锂电池组进行提供电力，锂电池组长时间地使用或充电导致锂电池组内部的温度过高，使锂电池内部结构受到损坏，降低了使用的寿命。为了保证锂电池组的散热降温效果，通常会在锂电池组外侧设置由复合管体形成的散热系统。

复合管体包括内管、外管以及两者中间的针织结构(网格结构)增强层，内管和外管通过针织结构的孔接触。其中内管通常为热塑性硫化橡胶(TPV)材料，中间的网格增强层是聚酯线或芳纶线，外管通常为橡胶材料。除此之外，上述三层结构的管体除了用到新能源汽车的散热系统中，根据内管和外管的材料不同，也可应用于不同的领域，比如用于传统汽车的发动机散热系统，暖风系统、涡轮增压系统、燃油加注等系统。

目前制备上述复合管体的方法是，先挤压形成内管，然后通过针织机在内管外侧针织形成网格增强层，然后在具有网格增强层的管体外形成外管，最终得到三层结构的复合管材，而现有针织机向内管外包裹针织结构时容易出现以下问题：1、针织结构某处孔过大，导致此处受力薄弱；2、针织结构某处针织线太密集使得孔过小，导致此处受力太强，另外由于孔太小外管和内管在此处也没办法接触；3、针织结构整体太密集，导致整体孔都很小，这样外管和内管没办法通过孔接触，两者结合不牢固。综合以上问题，对网格增强层的质量检测非常有必要。如果不在线实时进行增强层结构质量检测，在网格增强层外层套上外管后更没办法检测质量，只能应用后出现问题再召回，销毁，不管应用于哪个领域势必会造成成本的大量浪费。

为了解决以上问题，提出本发明。

发明内容

为了解决上述问题，本发明针织单元2在内管外包裹网格结构，且图像采集处理单元3对网格结构进行在线实时质量检测，避免出现在网格结构外层套上外管后没办法检测网格质量的问题。

本发明在内管外包裹网格增强层后通过摄像头对网格结构进行实时质量检测，更关键的是本发明的摄像头装到针织机的外壳内，并非在针织机外设置一个摄像检测装置。

本发明第一方面提供一种具有质量检测功能的针织装置，其可在物料单元4外层形成网格结构，并对网格结构质量进行监测，其包括：外壳1、针织单元2和图像采集处理单元3；所述针织单元2和所述图像采集处理单元3位于所述外壳1内；

所述针织单元2包括具有中心通孔22的针织机头21；

所述图像采集处理单元3包括光源部件31；

所述物料单元4在所述针织机头2的下游具有暴露区域41，且所述图像采集处理单元3位于所述暴露区域41处。

优选地，所述物料单元4为管体，且所述管体于所述中心通孔22内运行。管结构从中心通孔22的上游向下游运行，并在针织机头21出处形成网格结构，具有网格结构的物料单元继续运行到下游的图像采集处理单元3，并暴露在所述外壳1内形成暴露区域。

优选地，所述图像采集处理单元3还包括摄像部件32和图像处理部件。所述光源部件31对物料单元暴露区域41打光，所述摄像部件32至少部分采集所述暴露区域41形成图像，并将图像传输至所述图像处理部件，所述图像处理部件对接收到的图像进行分析，并确定物料单元表面的网格结构是否存在质量问题。

优选地，所述摄像部件32为多个，并均匀分布于所述物料单元4的所述暴露区域41周围。

更优选地，所述摄像部件32为四个，并均匀分布于所述物料单元4的所述暴露区域41的周围，也就是说，具有网格结构的物料单元4在四个摄像部件32形成的中心空腔中运行。

优选地，所述针织单元2还包括旋转盘23；所述旋转盘23装载有用于形成网格增强层的针织线材(比如聚酯或芳纶线材)，旋转的同时向针织单元2的针织机头21提供针织线材。

优选地，所述针织单元2还包括支撑部件24，其固定到所述针织装置的机架9上，以对针织机头21上游进行固定，防止针织机头在针织过程中晃动。

优选地，其还包括夹持单元5，其固定于所述针织装置的机架9上，以对所述物料单元4下游进行夹持固定。这样可以防止针织过程中管体轴向位置上发生偏移，避免了由于管体的移动，摄像头对焦困难的问题。

本发明第二方面提供一种同时进行针织和质量检测的方法，使用本发明第一方面所述的针织装置，该方法可在物料单元4外层形成网格结构，并对网格结构质量进行监测，其包括以下步骤：

(1)所述物料单元4在所述针织机头21的所述中心通孔22中从上游向下游运行；

(2所述针织机头21在所述物料单元4外层形成网格结构；

(3)带有网格结构的物料单元4继续向下游运行，形成所述暴露区域41；

(4)所述图像采集处理单元3对所述暴露区域41处的网格结构质量进行检测，如果质量检测合格，则完成质量检测后的带有网格结构的物料单元4继续向下游运行；如果质量检测不合格，则停止运行。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明在内管外包裹网格增强层后通过摄像头对网格结构进行在线实时质量检测，避免出现在网格增强层外层套上外管后没办法检测质量，只能应用后出现问题再召回，销毁的问题。

2、本发明图像采集处理单元3即网格增强层质量检测单元，其位于针织装置外壳1内，并非是在针织机外再设置一个摄像检测装置，这样设置的原因在于：图像采集处理单元3摄像检测过程中需要对带有网格结构的管进行遮光处理，然后在摄像头上自带光源补光进行拍摄，如果不进行遮光处理，外界自然光的变化会导致拍摄到的图像的变化，从而导致检测设备数据处理不准确，影响检测结果。而为了设置摄像头、遮光外壳、数据处理单元，那图像采集处理单元3必须占据一定的工艺长度，按照目前的经验，如果这样设置从针织机头(也就是针织点)到图像采集处理单元3的检测点至少也要有2米左右。该工艺长度会导致以下问题：1、检测不及时，图像采集处理单元3检测出问题时，带有网格结构的管已经运行2米，造成浪费(也就是说并非是形成网格增强层后立马检测，而是运行了两米才进行检测)；2、在图像采集处理单元3中带有网格结构的管会变凉，从而导致经检测后在网格增强层外层再成型外管时，外管和内管结合不牢固，本质上生产希望的是带有网格结构的管材出来后直接成型外管，而不是运行放凉后再形成外管。

本发明正是意识到上述问题后，并没有选择简单易于实施的直接在针织机外再设置一个图像采集处理单元3而是将自带光源的图像采集处理单元3集成到针织装置内，且针织机头下游，也就是说，内管上针织增强层后直接进行质量检测，这样可以达到实时检测，以及避免带有网格结构的管变凉的问题。进一步的，由于自带光源的摄像头位于紧邻针织机头下游，还可以实现检测针织机头处断线、乱线的问题，无需再单独设置这两点检测设备，通过一个设备实现多功能的质量检测。另外由于针织装置自身外壳的保护，也就无需再对图像采集处理单元3进行专门的遮光处理。

3、目前传统使用的针织装置如图1所示，其包括外壳，以及位于所述外壳内从上游到下游依次排列的，后支撑部件6、针织机头、前支撑部件7，三者同轴连接，并在中心轴处具有贯穿整个针织装置的中心筒8，内管从中心筒上游进入，并在针织机头处形成网格增强层，然后经中心筒下游排出，管材在针织装置中均是在中心筒中运行。将图像采集处理单元3放到传统使用的针织装置外壳内，面临着新的技术困难：1、由于现有针织机是一个整体，内部没有摄像头的位置；2、内管在包裹网格结构后，会在中心筒内运行(也就是说，带有网格结构的管在针织机内是非裸露的)，这样导致即便在针织机外壳内设置摄像头后，由于带有网格结构的管在针织机内是非裸露的，摄像头也检测不到网格结构。为了解决新的技术困难，本发明将针织机头工艺长度减小，从而在针织机外壳内预留出摄像头的安装区域，且经过摄像头区域的管是裸露的，这样实现这针织机内实时对网格结构进行检测。除此之外，这样改进的好处还有：1、由于针织机外壳的存在，也就无需再对摄像检测单元进行专门的遮光处理；2、由于针织机头工艺长度减小其在运行过程中不会出现大幅度的晃动，也就无需在针织机头下游设置巨大的紧固装置，也为后续预留摄像头的安装区域提供条件。

4、在本发明针织装置优选地实施方案中夹持单元5固定于所述外壳1上，以对所述物料单元4下游进行夹持固定。这样可以防止针织过程中管体轴向位置上发生偏移，避免了由于管体的移动，摄像头对焦困难的问题。

附图说明

图1为传统使用的针织装置结构示意图；

图2为本发明针织装置结构示意图。

附图中附图标记对应的名称为：1-外壳、2-针织单元、21-针织机头、22-中心通孔、23-旋转盘、24-支撑部件、3-图像采集处理单元、31-光源部件、32-摄像部件、4物料单元、41-暴露区域、5-夹持单元、6-后支撑部件、7-前支撑部件、8-中心筒、9-机架。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

实施例

一种具有质量检测功能的针织装置，其可在物料单元4外层形成网格结构，并对网格结构质量进行监测，其包括：外壳1、针织单元2和图像采集处理单元3；所述针织单元2和所述图像采集处理单元3位于所述外壳1内；

所述针织单元2包括具有中心通孔22的针织机头21；

所述图像采集处理单元3包括光源部件31；

所述物料单元4在所述针织机头2的下游具有暴露区域41，且所述图像采集处理单元3位于所述暴露区域41处。

所述物料单元4为管体，且所述管体于所述中心通孔22内运行。管结构从中心通孔22的上游向下游运行，并在针织机头21出处形成网格结构，具有网格结构的物料单元继续运行到下游的图像采集处理单元3，并暴露在所述外壳1内形成暴露区域。

所述图像采集处理单元3还包括摄像部件32和图像处理部件。所述光源部件31对物料单元暴露区域41打光，所述摄像部件32至少部分采集所述暴露区域41形成图像，并将图像传输至所述图像处理部件，所述图像处理部件对接收到的图像进行分析，并确定物料单元表面的网格结构是否存在质量问题。

所述摄像部件32为四个，并均匀分布于所述物料单元4的所述暴露区域41的周围，也就是说，具有网格结构的物料单元4在四个摄像部件32形成的中心空腔中运行。

所述针织单元2还包括旋转盘23；所述旋转盘23装载有聚酯或芳纶线材，旋转的同时向针织单元2的针织机头21提供针织线材。

所述针织单元2还包括支撑部件24，其固定到所述针织装置的机架9上，以对针织机头21上游进行固定。

其还包括夹持单元5，其固定于所述针织装置的机架9上，以对所述物料单元4下游进行夹持固定。这样可以防止针织过程中管体轴向位置上发生偏移，避免了由于管体的移动，摄像头对焦困难的问题。

同时进行针织和质量检测的方法，使用上述针织装置，该方法可在物料单元4外层形成网格结构，并对网格结构质量进行监测，其包括以下步骤：

(1)所述物料单元4在所述针织机头21的所述中心通孔22中从上游向下游运行；

(2)所述针织机头21在所述物料单元4外层形成网格结构；

(3)带有网格结构的物料单元4继续向下游运行，形成所述暴露区域41；

(4)所述图像采集处理单元3对所述暴露区域41处的网格结构质量进行检测，如果质量检测合格，则完成质量检测后的带有网格结构的物料单元4继续向下游运行；如果质量检测不合格，则停止运行。