專利名稱:單板機(jī)控制二維伺服紋板軋孔系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明屬于紡織工業(yè)用光電控制設(shè)備。
目前，紡織提花紋板軋孔，特別是600針以上紋板軋孔，仍然采用傳統(tǒng)的機(jī)械式手工操作。
本發(fā)明的目的是提供一種成本低、操作簡(jiǎn)單，便于推廣應(yīng)用的單板機(jī)控制二維伺服紋板軋孔系統(tǒng)，以取代傳統(tǒng)工藝，提高生產(chǎn)率，縮短花型更新周期。
本發(fā)明提供的單板機(jī)控制二維伺服讀圖紋板軋孔系統(tǒng)工作過程是提花花型圖案通過二維伺服讀圖系統(tǒng)閱讀，經(jīng)輸入接口控制，送入單板機(jī)內(nèi)存，花型信息再經(jīng)單板機(jī)處理和輸出接口控制，送至自動(dòng)軋孔針箱，由傳統(tǒng)的機(jī)械式軋花機(jī)(針箱被取代)驅(qū)動(dòng)，完成軋孔動(dòng)作。
考慮設(shè)計(jì)人員繪圖方便，并易于光電讀圖，仍采用現(xiàn)有各種經(jīng)緯密比意匠紙規(guī)格，圖案一般可用黑、白、蘭三種顏色。
所謂二維伺服，即讀圖時(shí)，圖案約每一平方毫米一個(gè)信息單元的緯向和經(jīng)向位置，分別靠二維伺服標(biāo)志信號(hào)來確定，如圖2所示。在圖案的緯向和經(jīng)向分別設(shè)置標(biāo)志信號(hào)，即在對(duì)應(yīng)于圖案每一信息單元格中間作出一個(gè)一定寬度(如0.4毫米)的黑色條紋。緯向標(biāo)志用作圖案信息的選通信號(hào)，當(dāng)閱讀圖案的花型光電頭和閱讀緯向標(biāo)志的選通光電頭同步運(yùn)動(dòng)時(shí)，即可得到圖案信息，如圖2中a-第一緯的花型邏輯電平b-緯向標(biāo)志信號(hào)c-要得到的花型信息這里C＝a∧b經(jīng)向標(biāo)志用以確定每一緯的經(jīng)向位置，如圖中，經(jīng)向標(biāo)志的三個(gè)黑色條紋為讀圖時(shí)花型三個(gè)緯的經(jīng)向位置。
圖中還標(biāo)出兩條讀圖起始線。
緯向和經(jīng)向標(biāo)志的制作是方便的，即可以在花型圖兩側(cè)直接繪制，(或事先印刷)這樣可保證很高的伺服精度，也可以依所用圖紙規(guī)格另作標(biāo)志尺。
因花型圖的每一緯相當(dāng)于一塊紋板(有時(shí)正反兩種板)。所制作的紋板每列為12孔，那么每一緯從起點(diǎn)開始。就應(yīng)以對(duì)應(yīng)12個(gè)小格的12個(gè)信息為一組。而對(duì)于八位單板機(jī)。則以每6位為一組。占據(jù)內(nèi)存一個(gè)字節(jié)。依次輸入，其接口電路可見原理框圖6。這里移位寄存器輸出分別與單板機(jī)PIOA口的PA，PA1……PA5連接。緯向標(biāo)志信息即作選通脈沖。稍加延遲后又作為移位信號(hào)。同時(shí)還送往六位計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)滿六位時(shí)，發(fā)出一中斷申請(qǐng)信號(hào)A
STB，以保證每六位一組送入單板機(jī)內(nèi)存單元。
伺服讀圖系統(tǒng)如圖3a所示，具有緯向和經(jīng)向標(biāo)志的花型圖案，按緯向和經(jīng)向分別沿滾筒周向和軸向緊緊地包復(fù)在滾筒上。滾筒尚有 1/10 的空區(qū)(如圖3b)。滾筒由交流電動(dòng)機(jī)通過皮帶、齒輪兩級(jí)降速來驅(qū)動(dòng)。花型光電頭和換緯光電頭固定在滾動(dòng)導(dǎo)軋拖板上，步進(jìn)電機(jī)通過蝸輪蝸桿和鋼絲傳動(dòng)而同步運(yùn)動(dòng)，經(jīng)向標(biāo)志在導(dǎo)軌表面上。選通光電頭固定在滾筒端部緯向標(biāo)志處。
本發(fā)明實(shí)施過程中技術(shù)規(guī)格和主要指標(biāo)滾筒直徑330mm;滾筒轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分;滾筒長(zhǎng)度1000mm緯向讀圖速度18K位/分;步進(jìn)電機(jī)脈沖頻率150赫，經(jīng)向換緯精度±0.1mm;軋孔速度一塊900針紋板20秒。
本發(fā)明的意義在于毛巾、毛織、棉織等多種紋板軋孔都適用。其優(yōu)點(diǎn)是讀圖準(zhǔn)確。而且大大降低對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求，大大降低成本;織物圖案的紋針數(shù)原則上不受限制;各種經(jīng)緯密比規(guī)格的意匠紙均易適應(yīng);不同廠家不同規(guī)格、不同組織點(diǎn)及不同附加要求易通過軟件來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明具有的直接經(jīng)濟(jì)效益是予計(jì)一臺(tái)售價(jià)二萬元，僅國(guó)內(nèi)可創(chuàng)產(chǎn)值超過兩千萬元以上。間接經(jīng)濟(jì)效益是提高生產(chǎn)率10倍以上，減少找板、返修等大量工時(shí)?？s短花型更新周期，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。社會(huì)效益是大大改善工人勞動(dòng)條件，操作工人精神過分高度集中。視力減退的現(xiàn)象將得到改變。
本發(fā)明具有以下實(shí)施情況圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)工作原理圖圖2是本發(fā)明的兩維伺服讀圖示意圖圖3是本發(fā)明的伺服系統(tǒng)原理圖圖4是本發(fā)明的自動(dòng)軋孔針箱原理圖圖5是本發(fā)明的輸出接口框圖圖6是本發(fā)明的輸入接口框圖圖7是900針毛毯提花紋板組成示意圖實(shí)施例以用于900針紋板為例，設(shè)三區(qū)花型列數(shù)分別為24、23、23。那么，每一緯的信息字?jǐn)?shù)為(24+23+23)×2＝140。單板機(jī)采用BCM80，經(jīng)擴(kuò)充可使用的內(nèi)存約為48K，因而所動(dòng)一次可連續(xù)閱讀330緯。而每次實(shí)際緯數(shù)可由程序設(shè)定。其閱讀過程為起動(dòng)交流電機(jī)，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，花型遇起始標(biāo)志開始閱讀花型，選通光電頭提供選通信號(hào)，當(dāng)閱讀輸入至140字節(jié)時(shí)，即約至滾筒空區(qū)時(shí)，讀圖停止。并同時(shí)起動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，使花型光電頭和換緯光電頭移動(dòng)一個(gè)經(jīng)向標(biāo)志。即完成換緯動(dòng)作。當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)過空區(qū)。花型光電頭再遇到起始標(biāo)志時(shí)。則重復(fù)上述讀圖過程，直至換緯計(jì)數(shù)為約定緯數(shù)時(shí)，輸入停止。
軋孔執(zhí)行機(jī)構(gòu)這里采用了Ju202軋孔機(jī)，只是針箱被取代。使得控制沖針的13個(gè)手動(dòng)撳釘。改為電磁鐵驅(qū)動(dòng)。用圖案轉(zhuǎn)變的“1”，“0”信息控制電磁鐵吸合或釋放狀態(tài)。從而在針箱上下運(yùn)動(dòng)中完成軋孔動(dòng)作。
所用針箱原理如圖4。針箱的上下運(yùn)動(dòng)仍靠原軋花機(jī)的偏心機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。在針箱下行沖孔動(dòng)作時(shí)，靜止的導(dǎo)錐，迫使兩滾動(dòng)軸承分別向左，右移動(dòng)(這里僅以敘述右邊為例)，從而使電磁鐵向右移動(dòng)，彈簧28被壓縮。如果這時(shí)電磁鐵是吸合狀態(tài)，橫桿在電磁吸力作用下也向右移動(dòng)。彈簧26被壓縮，橫桿脫離沖針，在沖針接觸紋板時(shí)，自由向上運(yùn)動(dòng)，不能沖孔。如果這時(shí)電磁鐵處于釋放狀態(tài)。橫桿靜止不動(dòng)，限制沖針向上運(yùn)動(dòng)，沖針則實(shí)現(xiàn)紋板沖孔。在針箱上行過程中，靠彈簧28、26使軸承。電磁鐵及橫桿左移復(fù)位?？梢娍俊?”，“0”電平控制電磁鐵的釋放或吸合。實(shí)現(xiàn)紋板有孔或無孔。
這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是電磁鐵吸合是靠機(jī)械結(jié)構(gòu)保證鐵芯和銜鐵在接觸情況下進(jìn)行的，因而所需電流小，同時(shí)該結(jié)構(gòu)動(dòng)作可靠，可響應(yīng)較高頻率。
為溝通機(jī)-電聯(lián)系，在針箱靜止部位安裝一組光電器件。在運(yùn)動(dòng)件上固定有遮光板，在針箱一次上下運(yùn)動(dòng)的軋孔動(dòng)作中，光接收器件將送出一光電脈沖，此即執(zhí)行機(jī)構(gòu)與單板機(jī)的聯(lián)絡(luò)信號(hào)，信息輸出接口的原理框圖如圖5。可見，每次軋孔動(dòng)作產(chǎn)生的光電脈沖送至單板機(jī)計(jì)數(shù)，同時(shí)在控制端允許的條件下，雙脈沖發(fā)生器將輸出兩個(gè)負(fù)脈沖。它一方面作為中斷申請(qǐng)信號(hào)BSTB，使內(nèi)存連續(xù)送出兩個(gè)字節(jié)信息，另一方面通過先后字節(jié)控制器，把這兩個(gè)字節(jié)信息按先后次序分別送入紋板輸出寄存器的低六位和高六位(第13位為定位孔信息)，其各輸出端分別控制著上述電磁鐵，以完成圖案信息-紋板各列孔的轉(zhuǎn)換。
圖7示出900針毛毯提花某一紋板示意圖。由于軋孔過程中，紋板相對(duì)沖針是一步一步地向前送進(jìn)。故以步為單位從首端至尾端標(biāo)出有關(guān)孔距的相對(duì)位置。其中第一、二、三區(qū)為紋針孔眼區(qū)，每區(qū)最多25例，其它穿線孔、定位孔、梭箱孔、及邊線孔所在列的位置如圖7，關(guān)于紋針孔眼區(qū)的組織點(diǎn)圖7中未標(biāo)出。
依照各種孔眼的位置關(guān)系，配一適當(dāng)?shù)某绦?，?dāng)起動(dòng)軋孔后，從首端開始可一步一步的軋出各種孔眼。
附圖編號(hào)說明1 二維伺服讀圖系統(tǒng) 24 沖針2 輸入接口 25 橫桿3 單板機(jī) 26 彈簧24 輸出接口 27 電磁鐵組件5 自動(dòng)軋孔針箱 28 彈簧16 軋孔機(jī) 29 針箱7 經(jīng)向標(biāo)志 30 滾動(dòng)軸承8 圖案 31 導(dǎo)錐9 起始標(biāo)志 32 偏心輪10 緯向標(biāo)志 33 紋孔輸出寄存器11 電動(dòng)機(jī) 34 先后字節(jié)控制12 滾筒 35 雙脈沖發(fā)生器13 花型圖案(未畫出) 36 六位移位寄存器14 緯向標(biāo)志 37 DW115 空區(qū) 38 DW216 鋼絲傳動(dòng) 39 六位計(jì)數(shù)器17 導(dǎo)軌 40 穿線孔×818 花型光電頭 41 定位孔×419 經(jīng)向光電頭 42 梭箱孔20 選通光電頭 43 邊線孔21 經(jīng)向標(biāo)志22 拖板23 步進(jìn)電機(jī)
權(quán)利要求
1.單板機(jī)控制二維伺服紋板軋孔系統(tǒng)由二維伺服光電讀圖、單板機(jī)與接口電路及自動(dòng)軋孔針箱組成，其特征在于花型圖案每個(gè)信息單元的緯向位置是由緯向伺服標(biāo)志確定，經(jīng)向位置是由經(jīng)向伺服標(biāo)志確定的。
2.根據(jù)權(quán)力1所述，其特征在于在輸入接口控制下。串行的花型信息以六位一組依次送入單板機(jī)內(nèi)存單元。
3.根據(jù)權(quán)力1所述，其特征在于每個(gè)軋孔動(dòng)作由光電傳感器送出光電脈沖作為軋花機(jī)與控制接口的聯(lián)絡(luò)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)力1和3所述。其特征在于每一光電脈沖輸出接口通過雙脈沖發(fā)生器和先后字節(jié)控制送出由單板機(jī)處理后，相當(dāng)一次軋孔動(dòng)作的紋板信息。
5.根據(jù)權(quán)利1所述，其特征在于針箱由兩組滾動(dòng)軸承和導(dǎo)雛控制，保證電磁鐵鐵芯和銜鐵在接觸條件下吸合的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
專利摘要
對(duì)于紡織提花花型圖案。約1平方毫米面積的每個(gè)信息單元。其坐標(biāo)位置是由兩個(gè)伺服光電頭閱讀兩向伺服標(biāo)志確定的。這樣，花型光電頭通過二維伺服來閱讀花型圖案，再通過單板機(jī)和接口電路控制，把花型信息轉(zhuǎn)變成針箱電磁鐵的吸合和釋放，以完成沖針的軋孔動(dòng)作。這為紋板軋孔，特別是大提花紋板軋孔提供一個(gè)便于推廣應(yīng)用的紋板軋孔系統(tǒng)。
文檔編號(hào)D03C17/06GK87102194SQ87102194
公開日1988年4月13日 申請(qǐng)日期1987年3月20日
發(fā)明者張其馨, 馮友彬, 王培江, 孫維令, 鄒本璋, 陳在禮 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan