CN109868578A - 一种光眼控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光眼控制技术，具体涉及一种适用于包缝机的光眼控制系统，主要包括主控板、操作面板、发射光眼、接收光眼；其中发射光眼电路采用恒流源设计电路，通过DSP专用PWM模块控制电路电流大小，实现发射光强度大小的控制；接收光眼电路接入一个高通滤波器，滤除外界光线干扰；通过控制面板实现不同缝制模式的转换。本发明通过接入控制面板、主控板控制发射光眼和接收光眼的强度，使全自动包缝一体机能实现多种缝制模式，具有各种布料均可缝制、线头短、声音小、缝制速度快、抗干扰能力强的优点。

Description

一种光眼控制系统

技术领域

本发明涉及一种控制系统，尤其涉及一种适用于包缝机的光眼控制系统。

背景技术

目前，全自动包缝一体机采用光眼感应装置实现对布料的包边缝制工作，在现有光眼控制技术下，由于相应的感应电路容易受外界干扰，反应速度慢，感应方式单一，导致现有包缝机在缝纫过程存在以下缺陷：

1).后切光眼在接收到没有布料时响应速度慢，造成后切刀切线速度慢，导致线头过长；

2).存在由于大网孔布网孔过大，光眼感应混乱无法判断布料的情况；

3).对于透明布、薄纱布光眼穿透能力强，接收感应设备无法准确捕捉到布料的位置变化,无法正常工作；

4).接收光眼感应装置受外界光线影响严重，抬压脚接收光眼暴露在外，更易受光线影响，接收光眼感应装置在外界环境光变化后跟随变化，无法正确判断是否有布料缝纫，无法正常工作；

5).缝制不同布料，对光眼感应装置反馈信息处理的方式不同，操作方式多样，机器操作复杂。

发明内容

根据现有技术中存在的问题，现提供一种全自动包缝一体机控制电路，具体包括：

一种光眼控制系统，适用于包缝机；其特征在于，与所述包缝机上设有多路光眼装置，每路所述光眼装置分别连接所述包缝机的主控板，每路所述光眼装置还分别对应所述包缝机上的一工作装置，所述主控板还与一操控面板及脚踏板连接；

每路所述光眼装置还分别包括发射光眼和接收光眼，所述发射光眼与接收光眼相对设置，并且分别与所述主控板连接；

所述主控板用于给所述发射光眼、接收光眼、控制面板供电，并控制所述发射光眼的发射强度；

所述主控板还用于根据所述接收光眼光线的强度控制对应所述工作装置的工作状态。

优选的，所述操作面板可以选择缝制模式，并根据缝制模式输出调节指令至所述主控板。

优选的，所述主控板上设置有发射光眼电路，所述发射光眼电路为恒流电路，所述主控板通过所述发射光眼电路调节所述发射光眼的发射强度。

优选的，所述发射光眼电路包括RC整流滤波电路、运算放大器、MOS 管、5V控制电路和第一信号处理模块；

所述RC整流滤波电路输入端连接所述第一数字信号处理模块，所述RC

整流滤波电路的输出端与所述运算放大器的正相输入端相连；

所述运算放大器的输出端通过一驱动电阻连接所述MOS管的栅极；

所述发射光眼本身正极连接所述5V控制电路的输出电压，所述5V控制电路的输出电压由所述第一数字信号处理模块采用PWM控制方式进行控制；

所述MOS管的漏级与所述发射光眼本身负极连接，所述MOS管的源极接地。

优选的，所述主控板上设置有接收光眼电路，所述接收光眼电路采用高通滤波器进行设计。

优选的，所述接收光眼电路包括接收光眼下拉电阻、RC高通滤波器，运算放大器、RC滤波器、数字信号处理模块；

所述RC高通滤波器的输入端与所述接收光眼本身输出端连接，所述RC 高通滤波器的输出端连接所述运算放大器的正极；

所述接收光眼本身输出端与一电阻连接，其中电阻接地；

所述运算放大器的输出端连接所述RC滤波器；

所述RC滤波器的输出端与一数字信号处理器相连。

优选的，所述光眼装置分别设置在所述包缝机的前剪线处、抬压脚处以及后剪线处。

上述技术方案的有益效果是：

1.由于发射光眼的5V电压通过DSP输出的专业PWM接口控制，控制信号频率为10kHz，所以接收光眼的反应速度灵敏，保证缝制完成后的线头短；

2.流过发射光眼的电流大小可调，在缝制透明布料和薄纱布料时，通过调节发射强度来实现缝制工作；

3.发射光眼电路采用10kHz交流控制信号进行控制的工作方式，实现发射光眼信号的交变传输，接收光眼电路采用高通滤波电路进行隔离，能够滤除外界的直流光和低频交流光干扰，同时接收光眼电路还采用低通滤波电路，滤除高频干扰，抗外界干扰能力强，能够能够很好的实现自动缝制工作；

4.发射电路和接收电路均采用10kHz的工作信号，缝制过程中，通过采集网孔布料的网孔数目进行分析来实现网孔布的缝制工作；

5.只需调节布料模式均可实现缝制，操作方便。

附图说明

图1是本发明较佳实施例中，光眼发射电路示意图；

图2是本发明较佳实施例中，光眼接收电路示意图；

图3是本发明较佳实施例中，前剪线发射光眼和接收光眼总的设计电路示意图；

图4是本发明较佳实施例中，光眼控制系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

现有的全自动包缝一体机的控制电路采用的是三路光眼感应装置实现对布料的包边缝制工作，这种技术的特点是每路光眼分别包括发射光眼和接收光眼，通过光眼感应实现自动包缝，但限于目前光眼控制技术的局限性，导致这种控制技术导致缝纫过程中存在一些问题，如线头长、反应速度慢、容易被外界光干扰、操作复杂等。

为了解决上述问题，本发明较佳实施例中，提供一种运用数字控制的全自动包缝一体机控制电路的技术方案，包括：

一种光眼控制系统，适用于包缝机；其中，所述包缝机上设有多路光眼装置，如图4所述，每路所述光眼装置分别连接所述包缝机的主控板，每路所述光眼装置还分别对应所述包缝机上的一工作装置，所述主控板还与一操控面板及脚踏板连接；

每路所述光眼装置还分别包括发射光眼和接收光眼，所述发射光眼与接收光眼相对设置，并且分别与所述主控板连接；

所述主控板用于给所述发射光眼、接收光眼、控制面板供电，并控制所述发射光眼的发射强度；

所述主控板还用于根据所述接收光眼光线的强度控制对应所述工作装置的工作状态。

本发明较佳实施例中，所述的光眼控制系统中设置有操作面板，其中控制面板可以根据需要缝纫的布料种类的不同选择缝制模式，并根据相应缝制模式生成相应的调节指令，传送至主控板。

进一步地，本发明较佳实施例中，主控板根据上述操作面板的调节指令，可以调节发射光眼的发射强度以及接收光眼的接收敏感度。

本发明较佳实施例中，主控板上还设计有发射光眼电路，其中所述发射光眼电路为恒流电路，具体包括RC整流滤波电路、运算放大器A、MOS管 Q25、5V控制电路和第一信号处理模块，具体连接方式如图1：

所述RC整流滤波电路输入端连接所述第一数字信号处理模块，所述RC 整流滤波电路的输出端与所述运算放大器A的正相输入端相连，其中第一数字信息处理器输出信号QJXPS_DSP通过一负载电阻R1与RC整流滤波电路中的电阻R2相连，所述RC滤波器是由电阻R2并联电容C1和电容C2组成，电容C1与电容C2之间有一结点，通过该结点接地；

上述RC整流滤波器输出端连接一运算放大器A的正相输入端，运算放大器A直接通过主控板上电源输出的5V供电。

上述运算放大器A负相输入端通过一负载电阻R3连接运算放大器A的输出端，电阻R3与电容C4并联，其中运算放大器A的负相输入端还与电阻R4相连，R4通过电阻R6接地；

上述运算放大器A的输出端通过一驱动电阻R5连接MOS管Q25的栅极，MOS管Q25漏级连接到发射光眼负极QJXPS，发射光眼的正极与5V 控制电路连接，MOS管Q25的源极连接电阻R6并接地。

进一步地，本发明较佳实施例中，主控板通过数字信号处理模块控制恒流电路中电流的大小，实现控制输出电流的大小，进而控制发射光眼电流的大小，通过电流的大小改变发射光线的强度。

本发明较佳实施例中，主控板上设置有接收光眼电路，所述接收光眼电路采用高通滤波器进行设计，包括：接收光眼下拉电阻R21、RC高通滤波器，运算放大器B、RC滤波器、数字信号处理模块，具体连接方式如图2所示：

接收光眼QJXJS输出端连接RC高通滤波器输入端，接收光眼QJXJS输出端与RC高通滤波器之间有一结点，该结点连接电阻R21，电阻R21接地；

上述RC高通滤波器由电容C21与R22组成，C21与R22通过一节点与运算放大器B的正相连接，R22另一端接地；

上述运算放大器B的负相输入端通过电阻R24与运算放大器B的输出端连接，电阻R24并联一电容C22，实现PID调节，在运算放大器B与电阻 R24之间有一结点，该结点通过电阻R23接地；

上述运算放大器B的输出端连接一RC滤波器输入端，所述RC滤波器为电阻R25，通过电容C23接地，RC滤波器的输出端信号QJXJS_DSP连接数字信号处理器。

进一步地，本发明较佳实施例中，主控板通过计算上述接收电路对接收光QJXJS的数据，分析出接收光眼QJXJS接收到光的强度，得出所缝纫的是什么布料，将该信息进行处理，反馈至发射光眼装置与接收光眼装置，并调整发射光眼发射光的强度，调制接收光眼QJXJS对接收光强度的敏感度。

综上所述，本发明较佳实施例中，发射光眼电路与接收光眼电路都设置在主控板上，发射光眼电路与接收光眼电路整合在一起，具体连接方式如图3所述：

发射光眼电路通过一个控制模块与接收光眼电路整个在一起，其中所述控制模块由一个光敏三极管Q26和发光二极管D1组成。

本发明较佳实施例中，上述发光二级管D1的输出端连接发射光眼电路中MOS管Q25的漏级，光敏三级管Q26的集电极连接一5V电源，发射极连接接收光眼电路的输入端。

本发明较佳实施例中，上述发光二极管D1的输入端连接一控制电路，所述控制电路由一数字信号处理器输出端通过一电阻与一三极管Q17的基极连接，三极管Q17的发射端接地，三极管Q17的集电极通过一电阻与三极管 Q22的基极连接，三极管Q22的集电极连接一电压为5V的电源，三极管Q22 的发射极与上述控制模块中的发光二极管D1的输入端相连。

进一步地，光眼控制系统工作时，电路工作过程如下：

1)DSP专用PWM接口输出PWM控制波形(QJXFS_DSP)到恒流源电路的输入端通过π行电路整流后到运算放大器A的3脚，通过运算放大后到 1脚后控制MOS管Q25在放大区导通，若不改变QJXFS_DSP的占空比，流过R6的电流恒定不变，如果调节流过R6电流的大小，通过改变DSP输出 PWM控制信号的占空比，从而改变MOS管Q25的GS端控制信号的大小，改变Q25的导通电阻，实现流过R142电流大小的调节；

2)为了防止外界光线干扰采样交流控制方式，恒流源输出端连接到发射光眼阴极QJXPS，发射光眼的阳极连接到5V，5V电路通过DSP专用PWM 接口输出的DOUT_7控制，占空比为33.33％；

3)发射光眼的光线频率与DOUT_7一致，接收光眼QJXJS的导通频率与发射光眼的发射频率一致，保证接收光眼QJXJS工作在放大区。通过调节 R21的大小控制其导通的最大电流，接收信号通过RC高通滤波器滤除直流和低频交流信号后到运算放大器B的3脚，通过放大电路R24后到1脚，在通过RC低通滤波器后进入DSP。

本发明较佳实施例中，为使上述技术方案达到最佳效果，控制电路工作时，均采用10kHz的工作信号。

本发明较佳实施例中，上述光眼装置分别设置在所述包缝机的前剪线处、抬压脚处以及后剪线处，工作时主控板通过接收控制模块的调节指令，控制各个工作装置按照预设的工作模式，高效、快速、准确的完成缝纫工作。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种光眼控制系统，适用于包缝机；其特征在于，与所述包缝机上设有多路光眼装置，每路所述光眼装置分别连接所述包缝机的主控板，每路所述光眼装置还分别对应所述包缝机上的一工作装置，所述主控板还与一操控面板及脚踏板连接；

每路所述光眼装置还分别包括发射光眼和接收光眼，所述发射光眼与接收光眼相对设置，并且分别与所述主控板连接；

所述主控板用于给所述发射光眼、接收光眼、控制面板供电，并控制所述发射光眼的发射强度；

所述主控板还用于根据所述接收光眼光线的强度控制对应所述工作装置的工作状态。

2.如权利要求1所述的光眼控制系统，其特征在于，所述操作面板可以选择缝制模式，并根据缝制模式输出调节指令至所述主控板。

3.如权利要求1所述的光眼控制系统，其特征在于，所述主控板上设置有发射光眼电路，所述发射光眼电路为恒流电路，所述主控板通过所述发射光眼电路调节所述发射光眼的发射强度。

4.如权利要求3所述的光眼控制系统，其特征在于，所述发射光眼电路包括RC整流滤波电路、运算放大器、MOS管、5V控制电路和第一信号处理模块；

所述RC整流滤波电路输入端连接所述第一数字信号处理模块，所述RC整流滤波电路的输出端与所述运算放大器的正相输入端相连；

所述运算放大器的输出端通过一驱动电阻连接所述MOS管的栅极；

所述发射光眼本身正极连接所述5V控制电路的输出电压，所述5V控制电路的输出电压由所述第一数字信号处理模块采用PWM控制方式进行控制；

所述MOS管的漏级与所述发射光眼本身负极连接，所述MOS管的源极接地。

5.如权利要求1所述的光眼控制系统，其特征在于，所述主控板上设置有接收光眼电路，所述接收光眼电路采用高通滤波器进行设计。

6.如权利要求5所述的光眼控制系统，其特征在于，所述接收光眼电路包括接收光眼下拉电阻、RC高通滤波器，运算放大器、RC滤波器、数字信号处理模块；

所述RC高通滤波器的输入端与所述接收光眼本身输出端连接，所述RC高通滤波器的输出端连接所述运算放大器的正极；

所述接收光眼本身输出端与一电阻连接，其中电阻接地；

所述运算放大器的输出端连接所述RC滤波器；

所述RC滤波器的输出端与一数字信号处理器相连。

7.如权利要求1所述的光眼控制系统，其特征在于，所述光眼装置分别设置在所述包缝机的前剪线处、抬压脚处以及后剪线处。

8.一种包缝机，其特征在于，包括如权利要求1-7中任意一项所述的光眼控制系统。