專利名稱：電腦式毛紡自調(diào)勻整控制儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種電腦式毛紡自調(diào)勻整控制儀，屬于電子自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，主要用于針梳機(jī)上。
在已有技術(shù)中國(guó)外的同類產(chǎn)品有德國(guó)因果爾斯塔德公司生產(chǎn)的RDN型自調(diào)勻整裝置，和日本奧克瑪公司生產(chǎn)的PD－IIR型自調(diào)勻整裝置；國(guó)內(nèi)有上海產(chǎn)CO7自調(diào)勻整儀，德國(guó)和我國(guó)產(chǎn)的均為全機(jī)械式結(jié)構(gòu)，日本產(chǎn)品為機(jī)械液壓式，它們存在的共同問題是要求機(jī)械加工精度高、在毛紡廠的惡劣環(huán)境條件下機(jī)件運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活，毛條重量不勻率難以控制在國(guó)家規(guī)定的1％以下(如CO7僅在5％內(nèi))，設(shè)備保養(yǎng)維修和調(diào)節(jié)均相當(dāng)麻煩，此外CO7還存在對(duì)毛條粗細(xì)不勻的檢測(cè)記憶是間斷的，誤差大，效果差，每上機(jī)一個(gè)新品種時(shí)都必須重新調(diào)節(jié)延遲牙，手續(xù)繁瑣；只適用于對(duì)長(zhǎng)或中片段自調(diào)，對(duì)短片段效果極差。隨著人們生活水平的提高，對(duì)毛紡產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，對(duì)現(xiàn)有的針梳機(jī)上所用的勻整裝置必須進(jìn)行徹底改革。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種全電子結(jié)構(gòu)，對(duì)長(zhǎng)、中、短片段均有良好和最大的勻整能力，輸出毛條重量不勻率控制在1％之內(nèi)，體積小，調(diào)節(jié)方便，性能穩(wěn)定，不受毛紡廠惡劣環(huán)境條件影響的電腦式毛紡自調(diào)勻整控制儀。
根據(jù)毛紡中針梳機(jī)工作基本原理和微機(jī)自動(dòng)控制基本原理，針對(duì)已有技術(shù)中存在的主要問題，本實(shí)用新型的基本構(gòu)思是以國(guó)產(chǎn)C07自調(diào)勻整儀為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，應(yīng)用交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)取代C07中的鐵炮傳動(dòng)，以提高調(diào)速精度，應(yīng)用電子傳感器測(cè)量喂入毛條厚度，測(cè)量值由RAM存貯記憶，取代C07中杠桿放大和記憶錫林；使用脈沖計(jì)數(shù)形式確定檢測(cè)點(diǎn)至勻整點(diǎn)的最佳距離，取代C07中的機(jī)械延遲機(jī)構(gòu)，以微機(jī)控制變頻調(diào)速器取代C07中機(jī)械傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)；以電子調(diào)節(jié)取代C07中根據(jù)毛紡工藝不斷變換齒輪的手工操作，以上述內(nèi)容為基準(zhǔn)設(shè)計(jì)一整套電路，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目的。
本實(shí)用新型的特征在于所述的電腦式毛紡自調(diào)勻整控制儀由裝有各種開關(guān)或按鈕的機(jī)殼、機(jī)芯和傳感及執(zhí)行機(jī)件構(gòu)成，其上述的機(jī)芯的由電容C1～C40、電阻R1～R55和R′、可控硅SCR1、光電耦合器U7～U11、晶體振蕩器X1、可變電阻VR1～VR12、六反相器U5和U16、地址鎖存器U2、單片機(jī)U1、EPROMU3、RAMU4、穩(wěn)壓管U13～U14、按鍵AN1～AN5、整流橋BR1～BR3、二極管D1～D5、三端穩(wěn)壓器U12～U15、可控硅過零驅(qū)動(dòng)U6、變壓器TR1、四運(yùn)算放大器U17～U19和液晶顯示器LCD構(gòu)成；上述電子元器件分別組成以可控硅SCR1為中心用以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路的可控硅驅(qū)動(dòng)電路、以光電耦合器U7～U9為主將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的信號(hào)處理電路、以可調(diào)電阻VR1～VR5為主的參數(shù)設(shè)置電路、以晶體振蕩器X1為主為上述的單片機(jī)提供基準(zhǔn)頻率的晶振電路、以單片機(jī)U1為主處理信號(hào)的單片機(jī)系統(tǒng)電路、以三端穩(wěn)壓器U12～U15為中心向所有電路提供直流穩(wěn)壓電源的直流穩(wěn)壓電路、以按鍵AN1～AN5為主用以選擇功能的面板功能按鈕電路、以液晶顯示器LCD為主用以顯示各種工作狀態(tài)的液晶顯示電路、以反相器U5為主將波形整形并反相的整形電路、以光電耦合器U10～U11為主用以傳遞光信號(hào)的測(cè)速信號(hào)處理電路、以反相器U16為主對(duì)脈沖波形寬度進(jìn)行調(diào)制并把數(shù)字轉(zhuǎn)換成模擬量的兩個(gè)脈寬調(diào)制與D／A轉(zhuǎn)換電路以及以四運(yùn)算放大器U19為主用以對(duì)傳感信號(hào)放大和整形的傳感器信號(hào)處理電路，上述所有電子元器件均按照如附圖2所示的各自的上述電路安裝在一塊印刷線路板上或安裝該線路板的外殼的前面板上，在殼體外還有以上述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)變頻調(diào)速器PWM和電動(dòng)機(jī)M1～M2為主用以進(jìn)行變速和拖動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力電路以及以位移傳感器、光電傳感器和霍耳傳感器組成用以傳遞信號(hào)的傳感電路；上述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力電路通過電纜接上述的機(jī)芯中脈寬調(diào)制與D／A轉(zhuǎn)換電路；上述的位移傳感器S1安裝于針梳機(jī)的測(cè)量羅拉上并由導(dǎo)線接上述的機(jī)芯M點(diǎn)；上述的光電傳感器S2安裝在針梳機(jī)后羅拉上并由導(dǎo)線與上述的測(cè)速信號(hào)處理電路的輸入端連接；上述的霍爾傳感器S3安裝在針梳機(jī)前羅拉一側(cè)的固定塊上，并由導(dǎo)線亦與上述的測(cè)速信號(hào)處理電路的另外兩個(gè)輸入端連接。
本實(shí)用新型的突出優(yōu)點(diǎn)是本儀器采取全電子結(jié)構(gòu)，完全克服了公知技術(shù)中機(jī)械式同類儀器的固有缺陷，在毛紡廠惡劣環(huán)境條件下應(yīng)用運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，不僅對(duì)長(zhǎng)、中片段均有良好的調(diào)勻整效果，而且對(duì)短片段也有較好的勻整能力，最大勻整能力為±25％，輸出毛條重量不勻率控制在1％之內(nèi)，整機(jī)體機(jī)小，重量輕，安裝使用調(diào)節(jié)均方便，穩(wěn)定性好，對(duì)提高毛紡質(zhì)量提供了可靠的保證。
附


圖1為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例之一組裝后整體去掉機(jī)殼上蓋后結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為
圖1電路原理圖，圖中1以可控硅SCR1為中心的可控硅驅(qū)動(dòng)電路，2以光電耦合器U7～U9為主的信號(hào)處理電路，3以可調(diào)電阻VR1～VR5為主的參數(shù)設(shè)置電路，4以晶體振蕩器X1為主的晶振電路，5以單片機(jī)U1為主的單片機(jī)系統(tǒng)電路，6以三端穩(wěn)壓器U12～U15為主的直流穩(wěn)壓電路，7以按鍵AN1～AN5為主的面板功能按鈕電路，8以液晶顯示器LCD為主的液晶顯示電路，9以反相器U5為主的整形電路，10以光電耦合器U10～U11為主的測(cè)速信號(hào)處理電路，11和12均為以反相器U16為主的脈寬調(diào)制與D／A轉(zhuǎn)換電路，13位于機(jī)殼外以變頻調(diào)速器PWM和電動(dòng)機(jī)M1～M2為主的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力電路，14位于機(jī)殼外以三個(gè)傳感器S1～S3組成的傳感電路，15以四運(yùn)算放大器U19為主的傳感電路，16為位于針梳機(jī)上的開車、寸動(dòng)和停車三個(gè)開關(guān)，17電容C1～C40計(jì)40只，18電阻R1～R55和R′計(jì)56只，19可控硅SCR1，20光電耦合器U7～U11計(jì)5個(gè)，21晶體振蕩器X1，22可變電阻VR1～VR12計(jì)12只，23六反相器U5和U16其中U5含U5A～U5E，U16含U16A～U16C，24地址鎖存器U2，25單片機(jī)U1，26EPROMU3，27RAMU4，28穩(wěn)壓管U13～U14，29按鍵AN1～AN5，30整流橋BR1～BR3，31二極管D1～D5，32三端穩(wěn)壓器U12和U15，33可控硅過零驅(qū)動(dòng)U6，34變壓器TR1，35四運(yùn)算放大器U17～U19含U17A～U17C，U18A～U18C，U19A～U19C，36位移傳感器S1，37光電傳感器S2，38霍耳傳感器S3，39液晶顯示器LCD，40印刷線路板，41外殼，42變頻調(diào)速器PWM，43電動(dòng)機(jī)M1～M2，上述17～35各電子元器件除29AN1～AN5同上述的39安裝在外殼41的前面板上以外，其余均按電路1～12和15安裝在位于外殼內(nèi)的印刷線路板40上。結(jié)合此附圖簡(jiǎn)述本控制儀工作過程如下由安裝在針梳機(jī)測(cè)量羅拉上的位移傳感器S136檢測(cè)喂入毛條厚度信號(hào)，其輸出量經(jīng)四運(yùn)放大器35中的U19A和U19B放大，和整形電路9整形后送到單片機(jī)25的P5.0端口，再由其內(nèi)部的10位A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字量存放在外部的RAM中；又由安裝在針梳機(jī)前羅拉一側(cè)的固定塊上的霍耳傳感器S338，測(cè)量前羅拉每轉(zhuǎn)一周的時(shí)間計(jì)算出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，經(jīng)光電耦合器20中的U11和六反相器U5E輸入到單片機(jī)25的P3.2端，再由安裝在27齒鏈輪上的光電開關(guān)測(cè)量脈沖延時(shí)信號(hào)，當(dāng)毛條檢測(cè)點(diǎn)恰好到達(dá)變速點(diǎn)時(shí)，由單片機(jī)25將參數(shù)輸入單元輸入的毛條額定厚度、牽伸倍數(shù)、前羅拉轉(zhuǎn)速和毛條厚度信號(hào)，進(jìn)行綜合處理，計(jì)算出相應(yīng)的針板速度，經(jīng)變頻調(diào)速器PWM42改變針板的速度，從而實(shí)現(xiàn)自調(diào)勻整。顯示電路8在液晶顯示器LCD39上定時(shí)顯示該機(jī)運(yùn)行中的有關(guān)參數(shù)。
在此實(shí)施例中電容17采用C1＝C2＝20P，C3＝1μf，C4～C18＝C21＝C22＝C25＝C26＝C29＝C31＝C33＝C34～C40＝0.01μf，C19＝C20＝C23＝C24＝C27＝C28＝C30＝C32＝2200μf；電阻18選用R1＝100Ω，R2＝51Ω，R3＝R′＝300Ω，R4＝39Ω，R5＝R7＝R9＝R15～R31＝R39＝R40＝4.7K，R6＝R8＝R10＝470Ω，R11＝R13＝10K，R12＝R14＝1K，R32＝R34～R38＝R41＝R43～R55＝10K，R33＝R42＝5K；可控硅SCR119選用3A800V；光電耦合20選用U7＝U8＝U9＝U10＝U11＝4N25；晶體振蕩器X121選用12M；可變電阻22選用VR1＝20K，VR2＝VR3＝VR4＝VR5＝47K，VR6～VR12＝10K；六反相器23U5與U16選用74HC04；地址鎖存器U224選用74HC573；單片機(jī)U125選用80C552；EPROMU326選用2764；RAMU427選用6264；穩(wěn)壓管U13和U1428分別選用7809和7909；按鍵39選用AN1～AN5；整流橋30BR1～BR3均選用BR10GE2；二極管31D1～D5均用IN4148；三端穩(wěn)壓器32U12選用MC7805T，U15選用MC7812T；可控硅過零驅(qū)動(dòng)33U6選用MOC3041；變壓器TR134選用TRANSFOR；四運(yùn)算放大器35U17～U19均選用LM324；位移傳感器S136為差動(dòng)變壓器式。
權(quán)利要求1.一種電腦式毛紡自調(diào)勻整控制儀，由裝有開關(guān)按鈕的機(jī)殼、機(jī)芯和傳感及執(zhí)行機(jī)件組成，本實(shí)用新型的特征在于所述的電腦式毛紡自調(diào)勻整控制儀，其機(jī)芯由電容C1～C40[17]、電阻R1～R55和R′[18]、可控硅SCR1[19]、光電耦合器U7～U11[20]、晶體振蕩器X1[21]、可變電阻VR1～VR12[22]、六反相器U5和U16[23]、地址鎖存器U2[24]、單片機(jī)U1[25]、EPROMU3[26]、RAMU4[27]、穩(wěn)壓管U13～U14[28]、按鍵AN1～AN5[29]、整流橋BR1～BR3[30]、二極管D1～D5[31]、三端穩(wěn)壓器U12和U15[32]、可控硅過零驅(qū)動(dòng)U6[33]、變壓器TR1[34]、四運(yùn)算放大器U17～U19[35]和液晶顯示器LCD[39]構(gòu)成，上述電子元器件分別組成以可控硅SCR1[19]為中心的可控硅驅(qū)動(dòng)電路[1]、以光電耦合器U7～U9[20]為主的信號(hào)處理電路[2]、以可調(diào)電阻VR1～VR5[22]為主的參數(shù)設(shè)置電路[3]、以晶體振蕩器X1[21]為主的晶振電路[4]、以單片機(jī)U1[25]為主的單片機(jī)系統(tǒng)電路[5]、以三端穩(wěn)壓器U12～U15[32]為中心的直流穩(wěn)壓電路[6]、以按鍵AN1～AN5[29]為主的面板功能按鈕電路[7]、以液晶顯示器LCD[39]為主的液晶顯示電路[8]、以反相器U5[23]為主的整形電路[9]、以光電耦合器U10～U11[20]為主的測(cè)速信號(hào)處理電路[10]、以反相器U16[23]為主的脈寬調(diào)制與D/A轉(zhuǎn)換電路[11]和[12]以及以四運(yùn)算放大器U19為主的傳感信號(hào)處理電路[15]，上述所有電子元器件均按照各自的上述電線路[1]～[15]安裝在一塊印刷線路板[40]上或安裝該線路板的外殼[41]的前面板上，在殼體外還有以上述的執(zhí)行機(jī)件變頻調(diào)速器PWM[42]和電動(dòng)機(jī)M1～M2[43]為主的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力電路[13]和以位移傳感器S1[36]、光電傳感器S2[37]、霍耳傳感器S3[38]組成的傳感電路[14]；上述的電路[13]通過電纜接上述的機(jī)芯中電路[12]，上述的位移傳感器S1[36]安裝于針梳機(jī)的測(cè)量羅拉上并由導(dǎo)線接上述機(jī)芯M點(diǎn)，上述的光電傳慰器S2[37]安裝在針梳機(jī)后羅拉上并由導(dǎo)線與上述電路[10]的輸入端連接，上述的霍耳傳感器S3[38]安裝在針梳機(jī)前羅拉一側(cè)的固定塊上并由導(dǎo)線與上述電路[10]的輸入端連接。
專利摘要一種電腦式毛紡自調(diào)勻整控制儀，屬電子自控裝置，用于針梳機(jī)。其特征在于該控制儀由電容電阻、可控硅、可變電阻、光電耦合器、晶振、反相器、地址鎖存器、單片機(jī)、EPROM、RAM、穩(wěn)壓管、二極管、四運(yùn)算放大器、變壓器、液晶顯示器等組成的機(jī)芯和位移、光電、霍耳三個(gè)傳感器構(gòu)成。具有全電子結(jié)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，對(duì)長(zhǎng)中短片段均有較好調(diào)勻整效果輸出毛條重量不勻率控制在1％以內(nèi)，整機(jī)體積小，使用調(diào)節(jié)方便，性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)D01H5/00GK2181515SQ9323214
公開日1994年11月2日 申請(qǐng)日期1993年10月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月23日
發(fā)明者泮?？? 劉榮興, 高振東, 龐嚴(yán)英 申請(qǐng)人:山東紡織工學(xué)院