CN102733054A - 穿筘机穿筘的光电定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了穿筘机穿筘的光电定位系统，包括：发光二极管，所述发光二极管发射出的光线入射筘板即可得出与筘齿筘隙物理分布有关的光信号；光电检测装置，所述光电检测装置对所述光信号进行光电检测，并输出对应的电信号；微处理单元，所述微处理单元根据所述电信号检测出筘齿筘隙物理分布状况，并发出相适配的操作指令给步进电机和穿筘装置，所述穿筘装置根据来自于所述微处理单元的操作指令或者完成穿筘动作或者继续移动。本发明结构和原理简单；成本低；使用方便，广泛应用于各种自动穿筘机中。

Description

穿筘机穿筘的光电定位系统

技术领域

本发明属于纺织技术领域，尤其涉及穿筘机穿筘系统，具体涉及穿筘机穿筘的光电定位系统。

 

背景技术

随着经济全球化和高新科学技术改造传统产业进程的不断加快，纺织行业竞争日益加剧，这对我国纺织工业既是新的机遇和新的挑战，同时也是中国从纺织大国建设纺织强国的关键。加快科技进步，不仅是中国纺织工业应对新机遇和新挑战的内在要求，也是我国全面建设小康社会和在2020年基本实现国家工业化的客观需要。建设纺织强国的根本性因素是依靠纺织科技生产力的跨越式进步，实现劳动生产率的大幅提高。

穿筘是纺织工程中非常重要的一个环节, 它的效率直接影响到纺织工程的进行。目前国内在使用的穿筘机大都是基于电磁原理的 G177系列自动穿筘机。其结构比较简单，只能适应一般的织物生产，对细号高密的筘板和插筘刀片损坏比较严重。当筘齿密度加大,筘间距离大大缩小，如 52齿 /c m的高密度筘板的空隙间距不大于10μm，现有的设备就难以适应。如人工式穿筘的效率相当低下，而电磁式穿筘对筘板损伤大，定位精度和密度都达不到需求，也不利于智能化控制。其它的典型问题还有：小间距时的纱线穿入；筘隙中心的判定；有纱线缠绕时的筘隙判定；筘板使用过程中出现细微弯曲形变；筘齿黏连;漏齿判定和重复或跳过筘齿等。 

 

发明内容

     为了解决现有技术存在的问题，本发明特提出了一种穿筘机穿筘的光电定位系统，它不仅能解决现有技术的不足之处，还具有其它许多有益效果。

本发明的一种实施方案是：穿筘机穿筘的光电定位系统，包括：发光二极管，所述发光二极管发射出的光线入射筘板即可得出与筘齿筘隙物理分布有关的光信号；光电检测装置，所述光电检测装置对所述光信号进行光电检测，并输出对应的电信号；微处理单元，所述微处理单元根据所述电信号检测出筘齿筘隙物理分布状况，并发出相适配的操作指令给步进电机；步进电机，所述步进电机接收所述的操作指令，对穿筘装置和光电检测装置的运动予以控制；穿筘装置，所述穿筘装置至少包括直流电机和穿筘针，所述穿筘针和所述光电检测装置的检测点、发光二极管的发光面始终处于同一平面，所述穿筘装置根据来自于所述微处理单元的操作指令或者完成穿筘针的穿筘动作或者继续移动。

相比于现有技术，本发明的实质性特点和突出效果在于：（1）结构和原理简单，成本低。本发明实施例的技术方案中，采用了普通的发光二极管，如普通的红外线二极管等，普通的光电检测器，当然，其检测点宽度要适配筘齿筘隙的宽度，即可得到筘齿筘隙所对应的电信号，另包含的其它部件，都是成本低廉的元器件，所形成的系统结构也十分简便；（2）定位准确、满足自动化快速穿筘的各种要求。本发明实施例的技术方案中，筘齿筘隙所对应的电信号经过微处理器的处理可以指示后续操作，另可设计错误判断，让穿筘装置正确的穿筘或者继续步进；（3）使用方便。由于系统简单易行，本发明可通过改装应用于现有或新型的各种自动穿筘机。 

由于上述有益效果，本发明广泛应用于各种自动穿筘机中。

附图说明

图1是本发明实施例的工作原理示意图；

图2是电信号处理106的一种实施例；

图3是步进电机112和直流电机114的驱动电路的一种实施例；

图4是微处理器108的一种实施例。

 

具体实施方式

下面结合附图来进一步阐述本发明的具体实施方式。

如图1所示，是本发明实施例的工作原理示意图。其具体实施方式为：可近似将发光二极管100发出的光视为平行光, 通常，从简单可靠和易获取性出发，发光二极管可选取红外线发光二极管。红外光线照射在筘板102上，所述筘板102包含筘齿和筘隙。而在发光二极管100的正对面放置一个检测面小于筘齿宽度的光电三极管（避免出现检测混乱）,即为光电检测器104。光线经过筘齿时由于其不透光,所以红外光无法打到光电三极管检测面上，则光电三极管光电流小,输出为高电平；在筘隙位置则刚好相反,输出低电平。

由于光电三极管输出高低电平为2.4V和1.2V，无法与微处理器108中的CMOS电路兼容，通常可以加一个电信号处理电路，即图1中的电信号处理电路106。它的一种实现方式见图2所示，图2中，添加了一个 “电压比较器”，该“电压比较器”的标号为200，通过电压比较器的电压比较功能可以使其处理后的电压符合微处理器要求。电信号处理电路106的一种具体实现方式为：以电压比较器“-”端为输入，在“+”端用一电位器，调节比较电压为2V。这样，其输出的电压只有两种可能，或者0V或者5V，即在筘齿处比较器输出为0V，在筘隙处输出为5V。图2中，还需要各个电阻及电位器的匹配（如图中的电阻R4，R8，R9,电位器RV1等），直流电源（如图中的VCC）等。需要说明的是，这仅仅是电信号处理电路106的一种实现方式，本图并不起限定作用，只要能对电信号进行适当的处理以满足微处理器108的电压输入要求，均在本发明技术方案保护之列。

微处理器108为本系统的控制中心，它接收电信号（如前所述，该电信号实际上反映了筘齿筘隙的物理分布状况），对其进行处理后输出指令给相关系统构件。微处理器108对筘齿筘隙的判定，在图1中用穿筘检测110来标注。当判定此时的电信号是对应筘板的筘隙时，对通过其错误判断功能，得到的判断结果为“正确”时，微处理器108会发出“穿筘”信号给穿筘装置，具体地说，该“穿筘”信号传送给直流电机114和穿筘针116，由直流电机114带动穿筘针116穿过筘隙，然后直流电机114反转，使得穿筘针116退回来，完成一次完整的穿筘动作。当“完成上次正确穿筘后”，微处理器108还会发出指令给步进电机112，所述步进电机112带动发光二极管100、光电检测器104、穿筘针116（这三者始终处于同一水平面，合称光电探测器）步进运动，为下一次穿筘做好准备。如果得到的判断结果为“错误”时，即此时对应的是筘齿处，当然不能完成穿筘动作，即光电探测器还没有对应于筘隙处。显然，必须使这三者运动一小步(具体步调大小当然根据筘齿筘隙宽度预先由系统设定)，使得后续的穿筘成为可能。如此循环往复，可连续的、快速的、智能的完成穿筘动作。根据本段描述，毫无疑问，微处理器108需要系统软件和相应的应用软件匹配，才能完成上述诸多功能，但软件的具体架构设计，并非本发明主要阐述和保护的对象。换句话说，只要这些软件使得微处理器108具备上述功能，即功能性限定，都在本发明的保护之列。

为了使本发明的实施例更加完善，如步进电机和直流电机工作电流都比较大，不能直接由微处理器的输入输出接口直接提供工作电流，本实施例设置了电机驱动电路，其一种实现方式如图3所示。电机驱动电路，步进电机采用的是ULN2003达林顿管阵列芯片，当左端控制为低电平是右端为高阻态，左端为高电平时右端为地，如此即可控制步进电机又使步进电机不对微处理器108工作产生影响，而直流电机则由三极管阵列组成的逆变电路来控制电机正反转。

如前所述，微处理器108是本系统的控制中心，它需要系统软件和应用软件的匹配，需要针对不同的具体情况，如各种机器的不同筘齿筘隙分布情况，来进行系统的预设，其一种实现方式如图4所示。微处理器108主要由核心电路模块400、键盘阵列402和数码管404组成，所述键盘阵列402和数码管404由LCD即液晶显示屏承载。当该系统启动时，微处理器108进行初始化，然后通过控制步进电机将光电探测器移动至第一个筘齿处，完成后进入设置菜单，此时微处理器108一直扫描按键操作，用户则可对一些如步进电机的步进脉冲宽度，光电探测器的位置，筘板参数等进行设置。完成后按下运行键，便进入定位状态，微处理器108开始控制光电探测器向前移动，并一直检测比较器输出的电平变化，给出穿筘信号或者错误信号等，以决定是否穿筘或者使光电探测器步进移动。

Claims (4)

1.穿筘机穿筘的光电定位系统，包括：

发光二极管，所述发光二极管发射出的光线入射筘板即可得出与筘齿筘隙物理分布有关的光信号；

光电检测装置，所述光电检测装置对所述光信号进行光电检测，并输出对应的电信号；

微处理单元，所述微处理单元根据所述电信号检测出筘齿筘隙物理分布状况，并发出相适配的操作指令给步进电机；

步进电机，所述步进电机接收所述的操作指令，对穿筘装置和光电检测装置的运动予以控制；

穿筘装置，所述穿筘装置至少包括直流电机和穿筘针，所述穿筘针和所述光电检测装置的检测点、发光二极管的发光面始终处于同一平面，所述穿筘装置根据来自于所述微处理单元的操作指令或者完成穿筘针的穿筘动作或者继续移动。

2.根据权利要求1所述穿筘机穿筘的光电定位系统，还包括：信号比较电路，所述光电检测装置输出的电信号经由所述信号比较电路输出适合所述微处理单元的高电平信号和低电平信号。

3.根据权利要求1所述穿筘机穿筘的光电定位系统，还包括：电机驱动电路，所述电机驱动电路对所述步进电机和穿筘装置中的直流电机予以驱动。

4.根据权利要求1所述穿筘机穿筘的光电定位系统，还包括：液晶显示屏，所述液晶显示屏显示系统的操作菜单，以方便各种操作的设定及选取。

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