專利名稱：穿筘機(jī)穿筘的光電定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紡織技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及穿筘機(jī)穿筘系統(tǒng)，具體涉及穿筘機(jī)穿筘的光電定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)全球化和高新科學(xué)技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)程的不斷加快，紡織行業(yè)競爭日益加劇，這對我國紡織工業(yè)既是新的機(jī)遇和新的挑戰(zhàn)，同時也是中國從紡織大國建設(shè)紡織強國的關(guān)鍵。加快科技進(jìn)步，不僅是中國紡織工業(yè)應(yīng)對新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)的內(nèi)在要求，也是我 國全面建設(shè)小康社會和在2020年基本實現(xiàn)國家工業(yè)化的客觀需要。建設(shè)紡織強國的根本性因素是依靠紡織科技生產(chǎn)力的跨越式進(jìn)步，實現(xiàn)勞動生產(chǎn)率的大幅提高。穿筘是紡織工程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，它的效率直接影響到紡織工程的進(jìn)行。目前國內(nèi)在使用的穿筘機(jī)大都是基于電磁原理的G177系列自動穿筘機(jī)。其結(jié)構(gòu)比較簡單，只能適應(yīng)一般的織物生產(chǎn)，對細(xì)號高密的筘板和插筘刀片損壞比較嚴(yán)重。當(dāng)筘齒密度加大，筘間距離大大縮小，如52齒/c m的高密度筘板的空隙間距不大于10 ym，現(xiàn)有的設(shè)備就難以適應(yīng)。如人工式穿筘的效率相當(dāng)?shù)拖?，而電磁式穿筘對筘板損傷大，定位精度和密度都達(dá)不到需求，也不利于智能化控制。其它的典型問題還有小間距時的紗線穿入；筘隙中心的判定；有紗線纏繞時的筘隙判定；筘板使用過程中出現(xiàn)細(xì)微彎曲形變；筘齒黏連；漏齒判定和重復(fù)或跳過筘齒等。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明特提出了一種穿筘機(jī)穿筘的光電定位系統(tǒng)，它不僅能解決現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，還具有其它許多有益效果。本發(fā)明的一種實施方案是穿筘機(jī)穿筘的光電定位系統(tǒng)，包括發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管發(fā)射出的光線入射筘板即可得出與筘齒筘隙物理分布有關(guān)的光信號；光電檢測裝置，所述光電檢測裝置對所述光信號進(jìn)行光電檢測，并輸出對應(yīng)的電信號；微處理單元，所述微處理單元根據(jù)所述電信號檢測出筘齒筘隙物理分布狀況，并發(fā)出相適配的操作指令給步進(jìn)電機(jī)；步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)接收所述的操作指令，對穿筘裝置和光電檢測裝置的運動予以控制；穿筘裝置，所述穿筘裝置至少包括直流電機(jī)和穿筘針，所述穿筘針和所述光電檢測裝置的檢測點、發(fā)光二極管的發(fā)光面始終處于同一平面，所述穿筘裝置根據(jù)來自于所述微處理單元的操作指令或者完成穿筘針的穿筘動作或者繼續(xù)移動。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的實質(zhì)性特點和突出效果在于(1)結(jié)構(gòu)和原理簡單，成本低。本發(fā)明實施例的技術(shù)方案中，采用了普通的發(fā)光二極管，如普通的紅外線二極管等，普通的光電檢測器，當(dāng)然，其檢測點寬度要適配筘齒筘隙的寬度，即可得到筘齒筘隙所對應(yīng)的電信號，另包含的其它部件，都是成本低廉的元器件，所形成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也十分簡便；(2)定位準(zhǔn)確、滿足自動化快速穿筘的各種要求。本發(fā)明實施例的技術(shù)方案中，筘齒筘隙所對應(yīng)的電信號經(jīng)過微處理器的處理可以指示后續(xù)操作，另可設(shè)計錯誤判斷，讓穿筘裝置正確的穿筘或者繼續(xù)步進(jìn)；(3)使用方便。由于系統(tǒng)簡單易行，本發(fā)明可通過改裝應(yīng)用于現(xiàn)有或新型的各種自動穿筘機(jī)。由于上述有益 效果，本發(fā)明廣泛應(yīng)用于各種自動穿筘機(jī)中。


圖I是本發(fā)明實施例的工作原理示意 圖2是電信號處理106的一種實施例；
圖3是步進(jìn)電機(jī)112和直流電機(jī)114的驅(qū)動電路的一種實施例；
圖4是微處理器108的一種實施例。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖來進(jìn)一步闡述本發(fā)明的具體實施方式
。如圖I所示，是本發(fā)明實施例的工作原理示意圖。其具體實施方式
為可近似將發(fā)光二極管100發(fā)出的光視為平行光，通常，從簡單可靠和易獲取性出發(fā)，發(fā)光二極管可選取紅外線發(fā)光二極管。紅外光線照射在筘板102上，所述筘板102包含筘齒和筘隙。而在發(fā)光二極管100的正對面放置一個檢測面小于筘齒寬度的光電三極管(避免出現(xiàn)檢測混亂)，即為光電檢測器104。光線經(jīng)過筘齒時由于其不透光，所以紅外光無法打到光電三極管檢測面上，則光電三極管光電流小，輸出為高電平；在筘隙位置則剛好相反，輸出低電平。由于光電三極管輸出高低電平為2. 4V和I. 2V，無法與微處理器108中的CMOS電路兼容，通?？梢约右粋€電信號處理電路，即圖I中的電信號處理電路106。它的一種實現(xiàn)方式見圖2所示，圖2中，添加了一個“電壓比較器”，該“電壓比較器”的標(biāo)號為200，通過電壓比較器的電壓比較功能可以使其處理后的電壓符合微處理器要求。電信號處理電路106的一種具體實現(xiàn)方式為以電壓比較器端為輸入，在“ + ”端用一電位器，調(diào)節(jié)比較電壓為2V。這樣，其輸出的電壓只有兩種可能，或者OV或者5V，即在筘齒處比較器輸出為0V，在筘隙處輸出為5V。圖2中，還需要各個電阻及電位器的匹配(如圖中的電阻R4，R8，R9，電位器RVl等)，直流電源(如圖中的VCC)等。需要說明的是，這僅僅是電信號處理電路106的一種實現(xiàn)方式，本圖并不起限定作用，只要能對電信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚硪詽M足微處理器108的電壓輸入要求，均在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)之列。微處理器108為本系統(tǒng)的控制中心，它接收電信號(如前所述，該電信號實際上反映了筘齒筘隙的物理分布狀況)，對其進(jìn)行處理后輸出指令給相關(guān)系統(tǒng)構(gòu)件。微處理器108對筘齒筘隙的判定，在圖I中用穿筘檢測110來標(biāo)注。當(dāng)判定此時的電信號是對應(yīng)筘板的筘隙時，對通過其錯誤判斷功能，得到的判斷結(jié)果為“正確”時，微處理器108會發(fā)出“穿筘”信號給穿筘裝置，具體地說，該“穿筘”信號傳送給直流電機(jī)114和穿筘針116，由直流電機(jī)114帶動穿筘針116穿過筘隙，然后直流電機(jī)114反轉(zhuǎn)，使得穿筘針116退回來，完成一次完整的穿筘動作。當(dāng)“完成上次正確穿筘后”，微處理器108還會發(fā)出指令給步進(jìn)電機(jī)112，所述步進(jìn)電機(jī)112帶動發(fā)光二極管100、光電檢測器104、穿筘針116(這三者始終處于同一水平面，合稱光電探測器)步進(jìn)運動，為下一次穿筘做好準(zhǔn)備。如果得到的判斷結(jié)果為“錯誤”時，即此時對應(yīng)的是筘齒處，當(dāng)然不能完成穿筘動作，即光電探測器還沒有對應(yīng)于筘隙處。顯然，必須使這三者運動一小步(具體步調(diào)大小當(dāng)然根據(jù)筘齒筘隙寬度預(yù)先由系統(tǒng)設(shè)定)，使得后續(xù)的穿筘成為可能。如此循環(huán)往復(fù)，可連續(xù)的、快速的、智能的完成穿筘動作。根據(jù)本段描述，毫無疑問，微處理器108需要系統(tǒng)軟件和相應(yīng)的應(yīng)用軟件匹配，才能完成上述諸多功能，但軟件的具體架構(gòu)設(shè)計，并非本發(fā)明主要闡述和保護(hù)的對象。換句話說，只要這些軟件使得微處理器108具備上述功能，即功能性限定，都在本發(fā)明的保護(hù)之列。為了使本發(fā)明的實施例更加完善，如步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)工作電流都比較大，不能直接由微處理器的輸入輸出接口直接提供工作電流，本實施例設(shè)置了電機(jī)驅(qū)動電路，其一種實現(xiàn)方式如圖3所示。電機(jī)驅(qū)動電路，步進(jìn)電機(jī)采用的是ULN2003達(dá)林頓管陣列芯片，當(dāng)左端控制為低電平是右端為高阻態(tài)，左端為高電平時右端為地，如此即可控制步進(jìn)電機(jī)又使步進(jìn)電機(jī)不對微處理器108工作產(chǎn)生影響，而直流電機(jī)則由三極管陣列組成的逆變電路來控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)。
如前所述，微處理器108是本系統(tǒng)的控制中心，它需要系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的匹 配，需要針對不同的具體情況，如各種機(jī)器的不同筘齒筘隙分布情況，來進(jìn)行系統(tǒng)的預(yù)設(shè)，其一種實現(xiàn)方式如圖4所示。微處理器108主要由核心電路模塊400、鍵盤陣列402和數(shù)碼管404組成，所述鍵盤陣列402和數(shù)碼管404由IXD即液晶顯示屏承載。當(dāng)該系統(tǒng)啟動時，微處理器108進(jìn)行初始化，然后通過控制步進(jìn)電機(jī)將光電探測器移動至第一個筘齒處，完成后進(jìn)入設(shè)置菜單，此時微處理器108 —直掃描按鍵操作，用戶則可對一些如步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)脈沖寬度，光電探測器的位置，筘板參數(shù)等進(jìn)行設(shè)置。完成后按下運行鍵，便進(jìn)入定位狀態(tài)，微處理器108開始控制光電探測器向前移動，并一直檢測比較器輸出的電平變化，給出穿筘信號或者錯誤信號等，以決定是否穿筘或者使光電探測器步進(jìn)移動。
權(quán)利要求
1.穿筘機(jī)穿筘的光電定位系統(tǒng)，包括 發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管發(fā)射出的光線入射筘板即可得出與筘齒筘隙物理分布有關(guān)的光信號； 光電檢測裝置，所述光電檢測裝置對所述光信號進(jìn)行光電檢測，并輸出對應(yīng)的電信號; 微處理單元，所述微處理單元根據(jù)所述電信號檢測出筘齒筘隙物理分布狀況，并發(fā)出相適配的操作指令給步進(jìn)電機(jī)； 步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)接收所述的操作指令，對穿筘裝置和光電檢測裝置的運動予以控制； 穿筘裝置，所述穿筘裝置至少包括直流電機(jī)和穿筘針，所述穿筘針和所述光電檢測裝置的檢測點、發(fā)光二極管的發(fā)光面始終處于同一平面，所述穿筘裝置根據(jù)來自于所述微處理單元的操作指令或者完成穿筘針的穿筘動作或者繼續(xù)移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述穿筘機(jī)穿筘的光電定位系統(tǒng)，還包括信號比較電路，所述光電檢測裝置輸出的電信號經(jīng)由所述信號比較電路輸出適合所述微處理單元的高電平信號和低電平信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述穿筘機(jī)穿筘的光電定位系統(tǒng)，還包括電機(jī)驅(qū)動電路，所述電機(jī)驅(qū)動電路對所述步進(jìn)電機(jī)和穿筘裝置中的直流電機(jī)予以驅(qū)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述穿筘機(jī)穿筘的光電定位系統(tǒng)，還包括液晶顯示屏，所述液晶顯示屏顯示系統(tǒng)的操作菜單，以方便各種操作的設(shè)定及選取。
全文摘要
本發(fā)明公開了穿筘機(jī)穿筘的光電定位系統(tǒng)，包括發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管發(fā)射出的光線入射筘板即可得出與筘齒筘隙物理分布有關(guān)的光信號；光電檢測裝置，所述光電檢測裝置對所述光信號進(jìn)行光電檢測，并輸出對應(yīng)的電信號；微處理單元，所述微處理單元根據(jù)所述電信號檢測出筘齒筘隙物理分布狀況，并發(fā)出相適配的操作指令給步進(jìn)電機(jī)和穿筘裝置，所述穿筘裝置根據(jù)來自于所述微處理單元的操作指令或者完成穿筘動作或者繼續(xù)移動。本發(fā)明結(jié)構(gòu)和原理簡單；成本低；使用方便，廣泛應(yīng)用于各種自動穿筘機(jī)中。
文檔編號D03J1/14GK102733054SQ20121022420
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者劉煉祥, 謝嘉寧, 路洪, 陳國杰 申請人:佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院