專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)接觸探緯自動(dòng)換梭控制儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光電控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種無(wú)接觸探緯自動(dòng)換梭控制儀。
在紡織行業(yè)中，有梭織布機(jī)的探緯換梭工作是用機(jī)械裝置完成的，即用一探針與紓管的剩紗面相接觸來(lái)檢測(cè)剩紗多少，然后由機(jī)械動(dòng)作換梭。這種檢測(cè)方法容易受紓管在梭子內(nèi)位置變化、棉紗彈性等因素影響，因而檢測(cè)的準(zhǔn)確度差，每次換下來(lái)的紓管剩紗數(shù)量與規(guī)定指標(biāo)相差很大，剩紗過(guò)多造成棉紗的大量浪費(fèi)，無(wú)剩紗則織出的布出現(xiàn)次品。國(guó)家專(zhuān)利局1989年10月11日公開(kāi)了一種申請(qǐng)?zhí)枮?9200136.4的《換梭控制器》，這種控制器采用光電檢測(cè)，雖然克服了機(jī)械探緯的固有缺點(diǎn)，但該控制器是單點(diǎn)檢測(cè)，控制電路使用分立元件，當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)受塵埃污染、紓管上剩紗分布不均、電路受電氣干擾、環(huán)境溫度變化、儀器受震動(dòng)時(shí)，容易產(chǎn)生誤動(dòng)作，因而仍然存在工作可靠性差、故障率高的缺點(diǎn)，不能滿足實(shí)際使用要求。
本實(shí)用新型的目的在于向公眾提供一種檢測(cè)準(zhǔn)確、工作可靠、能在惡劣環(huán)境下工作的無(wú)接觸探緯自動(dòng)換梭控制儀。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)解決方案在一塊基板上安裝由至少四個(gè)光發(fā)射、接收管組成的群控同步檢測(cè)頭，分成A、B兩組，A組為多點(diǎn)發(fā)射源發(fā)出的光束照射到檢測(cè)位置紓管軸心剩紗部位的不同點(diǎn)上，經(jīng)反射其反射光以平均值到達(dá)A接收面，由光接收及轉(zhuǎn)換裝置將變化的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)變化的電信號(hào)，同時(shí)進(jìn)行放大送至與門(mén)延時(shí)控制器的輸入端2；B組的發(fā)射源發(fā)出的光束照射到檢測(cè)位置梭子的邊沿，經(jīng)反射其反射光到達(dá)B接收面，由光接收及轉(zhuǎn)換裝置將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，同時(shí)進(jìn)行放大、倒相送至與門(mén)延時(shí)控制器4。A組用于檢測(cè)剩紗是否到達(dá)規(guī)定值，B組用于檢測(cè)梭子是否到位。
用一塊555時(shí)基集成電路組成“邏輯與”門(mén)與延時(shí)電路相配合，按單穩(wěn)態(tài)模式工作，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，去控制驅(qū)動(dòng)電路。當(dāng)梭子進(jìn)入檢測(cè)位置、紓管上的剩紗達(dá)到規(guī)定值時(shí)，A組送來(lái)2腳的信號(hào)為負(fù)脈沖，B組送來(lái)4腳的信號(hào)為正脈沖，根據(jù)555時(shí)基電路的特性，其輸出端3腳輸出高電平，此信號(hào)送至驅(qū)動(dòng)電路使之啟動(dòng)，繼電器吸合、電磁鐵動(dòng)作，電路即從穩(wěn)態(tài)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，同時(shí)連接在6、7腳上的RC延時(shí)網(wǎng)絡(luò)使電路延時(shí)至電磁鐵換梭動(dòng)作完畢，繼電器釋放，電路從暫穩(wěn)態(tài)恢復(fù)至穩(wěn)態(tài)，電路翻轉(zhuǎn)，3腳輸出低電平，從而達(dá)到無(wú)接觸探緯自動(dòng)換梭的目的。整個(gè)電路由整流及穩(wěn)壓電源供電。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于采取了多點(diǎn)同步檢測(cè)，其光的反射不是一點(diǎn)而是一個(gè)面的平均值，因而檢測(cè)準(zhǔn)確可靠，又由于采用具有“邏輯與”功能和延時(shí)相配合的控制以及增加輔助抗干擾措施，使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功耗低、工作可靠、無(wú)誤動(dòng)作，且故障率低、維修方便、使用壽命長(zhǎng)、能在塵埃多、震動(dòng)大的惡劣環(huán)境下工作，節(jié)約效果顯著，每臺(tái)織布機(jī)每天可節(jié)紗600克，可提高產(chǎn)品質(zhì)量，避免出次品。


圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是電氣方框圖。
圖3是電原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
在
圖1的結(jié)構(gòu)示圖中，殼體1的腹腔靠后底部開(kāi)有窗口3、4，窗口3的橫向中心線對(duì)準(zhǔn)下面梭子往復(fù)行程盡頭一端的紓管軸心，窗口4的橫向中心線對(duì)準(zhǔn)裝紓管的梭子邊沿，窗口3、4上面裝有同步檢測(cè)頭。它是在一塊基板上安裝兩排發(fā)光面和受光面都朝下的紅外發(fā)射管和紅外接收管，前排的D8是紅外發(fā)射二極管，BG2是紅外光接收三極管，D8的入射光通過(guò)窗口4照射在檢測(cè)位置梭子的邊沿，只有梭子進(jìn)入了檢測(cè)位置，入射光照射在梭子邊沿上，其反射光反射在紅外接收三極管BG2的光接收面上，BG2才會(huì)有光電流產(chǎn)生。入射光與反射光保持65°－70°夾角，設(shè)計(jì)的夾角使接收到的光強(qiáng)度為最大。后排的D4－D7是紅外光發(fā)射二極管，D3紅外光接收二極管，裝在D4、D5與D6、D7的中間。四個(gè)紅外光發(fā)射二極管的入射光通過(guò)窗口3照射在檢測(cè)位置紓管剩紗部位軸心線的不同點(diǎn)上，其反射光以平均值反射到紅外光接收二極管D3的接收面上，入射光與反射光保持45°－55°夾角，設(shè)計(jì)的夾角使接收到的光強(qiáng)度為最大。紓管上剩紗的多少?zèng)Q定了D3受光的強(qiáng)弱，而受光的強(qiáng)弱決定D3光電流的大小，剩紗多，受光強(qiáng)度大，產(chǎn)生的光電流也大，反之亦然。腹腔內(nèi)還裝有電磁鐵DT和印刷電路板5。在殼體1的正面板上安裝電源開(kāi)關(guān)K、保險(xiǎn)管BX、剩紗量調(diào)節(jié)旋鈕W和電源指示燈LED，機(jī)蓋6可用螺釘在殼體1的兩側(cè)固緊將內(nèi)部的零部件罩住，電源輸入插頭及連接導(dǎo)線7從背面引出，整臺(tái)儀器用螺栓緊固在織布機(jī)的機(jī)架8上。
圖2示出該無(wú)接觸探緯自動(dòng)換梭控制儀的電氣方框圖。由紅外發(fā)射源A、B發(fā)出的紅外光分別捕捉各自的目標(biāo)然后反射到紅外接收管A、B的光接收面，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換成電信號(hào)、再經(jīng)放大送至與門(mén)控制器的輸入端，當(dāng)滿足邏輯與條件時(shí)，與門(mén)控制器輸出端3輸出高電平去控制驅(qū)動(dòng)電路的繼電器吸合使電磁鐵動(dòng)作，同時(shí)延時(shí)器延時(shí)至機(jī)械換梭完畢，與門(mén)控制器才恢復(fù)輸出低電平，繼電器釋放，完成自動(dòng)換梭工作。整流及穩(wěn)壓電源向整個(gè)電路供電。
圖3是電原理圖。整個(gè)電路由整流及穩(wěn)壓電源、檢測(cè)頭、光接收及轉(zhuǎn)換電路、與門(mén)延時(shí)控制器和驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。
電源變壓器B、全橋整流器QZ和三端集成穩(wěn)壓源IC1、電容C1、C2組成整流及穩(wěn)壓電源。當(dāng)B的初級(jí)有市電輸入時(shí)，在次級(jí)兩端感應(yīng)出一個(gè)正比于初級(jí)輸入電壓的感應(yīng)電壓，約12V，由QZ整流、C1濾波后一路經(jīng)電阻R8、C6并聯(lián)電路向繼電器J的線圈與晶體三極管BG3相串聯(lián)的電路供電，另一路經(jīng)IC1穩(wěn)壓、C2平滑濾波向控制電路提供相當(dāng)穩(wěn)定的工作電源。LED是電源指示燈，R1是它的限流電阻。
檢測(cè)頭、光接收及轉(zhuǎn)換電路分為兩組，A組由紅外發(fā)射二極管D4－D7、紅外接收二極管D3、晶體三極管BG1、電阻R7、可調(diào)電阻W組成，用于檢測(cè)紓管上的剩紗是否降到規(guī)定值；B組由紅外發(fā)射二極管D8、紅外光接受三極管BG2、晶體三極管BG4、電阻R6、R5組成，用于檢測(cè)梭子是否到位。D4－D8順向串接后與限流電阻R2串聯(lián)，其正端與穩(wěn)壓電源的輸出端相連接，負(fù)端與電源的公共端相連接。BG1接成射極跟隨器調(diào)整W可改變?cè)谕还怆娏鬏斎胫?腳電壓信號(hào)的大小以適應(yīng)2腳的觸發(fā)閥值，以獲得剩紗在一定范圍內(nèi)的可調(diào)性。BG2為光電三極管，用以接收B組紅外發(fā)射光。BG4作倒相電子開(kāi)關(guān)。
與門(mén)延時(shí)控制器由555時(shí)基集成塊IC2、R4、C4構(gòu)成，以單穩(wěn)態(tài)模式工作，由A組檢測(cè)放大送來(lái)的信號(hào)進(jìn)入觸發(fā)端2腳，B組檢測(cè)放送來(lái)的信號(hào)進(jìn)入復(fù)位端4，R4、C4延時(shí)網(wǎng)絡(luò)共接在閥值端6腳、放電端7腳上，8腳直接穩(wěn)壓電源輸出端、1腳接公共地端。
驅(qū)動(dòng)電路由BG3、繼電器J、電磁鐵DT組成。R3是BG3基極的限流電阻。D2是為防止J的線圈斷電瞬間產(chǎn)生極高的自感電動(dòng)勢(shì)反向擊穿BG3而設(shè)。R8、C6的作用是用以改善繼電器的工作性能。C3、C5為抗干擾元件，C7、R9用于消除繼電器火花。
整個(gè)電路的工作過(guò)程是接通電源后，當(dāng)梭子退出檢測(cè)位置時(shí)，BG2無(wú)法受光而截止，電源通過(guò)R6向BG4的基極提供偏置電流、BG4飽和導(dǎo)通，IC2的復(fù)位端4腳為低電平，根據(jù)555時(shí)基電路的特性，此時(shí)不管2腳6腳是什么狀態(tài)，輸出端3腳為低電平，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)梭子進(jìn)入檢測(cè)位置而剩紗未到規(guī)定值時(shí)，D3受光強(qiáng)、流過(guò)R7、W的電流大，IC2的觸發(fā)端2腳電位＞ 1/3 Vcc，為高電平，閥值端6腳因和放電端7腳連接在一起、故為低電平，輸出端3腳保持不變，仍維持低電平。只有當(dāng)梭子進(jìn)入檢測(cè)位置，且剩紗已達(dá)到了規(guī)定值，D3受光弱、流過(guò)R7、W的電流、觸發(fā)端2腳的電位＜ 1/3 Vcc，為低電平；同時(shí)BG2也受光而飽和導(dǎo)通、BG4基極相當(dāng)于接地而無(wú)偏置截止，復(fù)位端4腳為高電位，電路具備了翻轉(zhuǎn)條件，輸出端3腳為高電平，使BG3飽和導(dǎo)通，J吸合，DT動(dòng)作，電路由穩(wěn)態(tài)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)的時(shí)間由連接在6、7腳外的R4、C4延時(shí)網(wǎng)絡(luò)決定，一般取0.02秒，以確保換梭工作的正常進(jìn)行，暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束，電路即由暫穩(wěn)態(tài)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，此后電路重復(fù)上述過(guò)程，從而完成無(wú)接觸探緯自動(dòng)換梭控制。
權(quán)利要求1.一種無(wú)接觸探緯自動(dòng)換梭控制儀，由檢測(cè)頭、光電轉(zhuǎn)換、放大、與門(mén)延時(shí)控制、驅(qū)動(dòng)、整流及穩(wěn)壓電路組成，其特征在于a、檢測(cè)頭是由至少四個(gè)光發(fā)射、接收管構(gòu)成的群控同步檢測(cè)，分成A、B兩組，發(fā)射源發(fā)出的光線分別捕捉各自的目標(biāo)然后反射到對(duì)應(yīng)接收管的受光面，A組接收到的光信號(hào)是變化的，B組接收到的光信號(hào)是固定的，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電信號(hào)同時(shí)放大，A組用于檢測(cè)剩紗是否到達(dá)規(guī)定值，B組用于檢測(cè)梭子是否到位；b、一個(gè)與門(mén)同延時(shí)器相配合的控制器插接在光接收及轉(zhuǎn)換放大與驅(qū)動(dòng)電路之間，A組光接收及轉(zhuǎn)換放大的輸出端與所述控制器的輸入端2相連接，B組光接收及轉(zhuǎn)換放大的輸出端與所述控制器的輸入端4相連接，延時(shí)器連接在所述控制器的6、7端上，當(dāng)滿足邏輯條件時(shí)，所述控制器的輸出端3輸出高電平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)接觸探緯自動(dòng)換梭控制儀，其特征在于A組發(fā)射源為多點(diǎn)發(fā)射，反射到其接收管受光面的光強(qiáng)度為多點(diǎn)反射的平均值。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)接觸探緯自動(dòng)換梭控制儀。它是在織布機(jī)梭子往復(fù)行程盡頭一端安裝光群控同步檢測(cè)頭。當(dāng)梭子進(jìn)入檢測(cè)位置將光信號(hào)變成電信號(hào)，經(jīng)放大輸至與門(mén)延時(shí)控制器，如果滿足邏輯與條件，控制器輸出高電平啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路工作，同時(shí)延時(shí)器延時(shí)至機(jī)械換梭動(dòng)作完畢電路由暫穩(wěn)態(tài)恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，完成自動(dòng)換梭。該儀器為多點(diǎn)檢測(cè)、集成門(mén)控制，準(zhǔn)確可靠、無(wú)誤動(dòng)作、能在惡劣環(huán)境下工作，可廣泛用于織布機(jī)剩紗量的檢測(cè)、控制。
文檔編號(hào)D03D45/12GK2103573SQ9122378
公開(kāi)日1992年5月6日 申請(qǐng)日期1991年8月22日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月22日
發(fā)明者蔣小榕, 余克難, 崔連山 申請(qǐng)人:桂林市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)實(shí)驗(yàn)工廠