CN87200201U - 集体传动槽筒车的清纱和定长装置 - Google Patents

Abstract

一种络筒机自动清纱和定长装置，特别适用于集体传动槽筒车。它是每一锭槽筒车配有一个电子清纱器，同时在集体传动槽筒轴端装有一个感测转数的霍尔传感器，利用各电子清纱器上的纱线运行检测元件，将槽筒轴转数信号和各纱线运行信号同时输入一个具有微机控制系统的主控制箱，经微机处理控制电子清纱器，实现络纱过程中自动清纱和定长。本装置可清除粗节、粗纱和细节等纱疵，平均定长误差达到小于0.5％，符合国际市场要求。

Description

本实用新型涉及一种络筒机的自动清纱和定长装置，特别涉及一种用于集体传动的单锭络纱槽筒车的自动清纱和定长装置。

纺纱过程中由于原料、机械、环境和操作等因素的影响，不可避免地会在纺成的纱线上造成各种直径及长度上的不均匀变化，即产生纱疵。清纱就是在纱线卷绕成筒子的过程中对上述的纱疵进行监测和必要的适当的去除，去除哪一类纱疵则由工艺上的需要和产品的用途来决定。在现有技术中，先进的电子清纱器可切除粗节、长节、双纱和细节等类纱疵，但对所切除的纱疵性质及清纱器是否处于正常工作状态未作显示，使操作人员不易识别不正常工作状态。络筒机上的定长装置是用于控制纺纱过程中成型筒子的纱线长度的。在现有技术中，对于单锭自动络筒机，即每锭配有一个主传动电机的络筒机，已有定长装置，同时配有清纱器。对于集体传动的单锭络纱槽筒车，是由二个功率较大的电动机分左右两面同时传动几十锭至壹百多锭槽筒，已有各锭槽筒配有电子清纱器而不定长，或者配有定长装置而不清纱。由于这种槽筒车为集体传动，单锭络纱，锭间相对差异较大，未有同时配有清纱器和定长装置。

本实用新型的目的在于提供一种适用于集体传动的单锭络纱槽筒车的自动清纱和定长装置。

本实用新型是采用如下方式来达到上述目的的：在集体传动单锭络纱槽筒车中，对每一槽筒各配有一个电子清纱器，特点是还配有定长装置，它是由在集体传动槽筒轴端装有一个感测转数的霍尔传感器，并利用各电子清纱器上的纱线运行检测元件，将槽筒轴转数信号和各纱线运行信号同时输入一个具有微机控制系统的主控制箱所组成。

本实用新型采用微型计算机和电子技术，将多功能电子清纱器及络筒定长装置结合在一个系统内，每锭清纱器和定长装置共用一个检测和执行机构，即检测纱线运行，切断纱线和LED显示。在主控制箱内装有单板计算机、控制线路和电源等，主控制箱面板上设有清纱器清纱选择旋钮，包括纱支、卷绕速度、需切除的粗节粗纱和细节的长度及直径设定等，还设有定长专用键盘及数码显示、各档工作电压指示及统调按钮、槽筒传感器指示灯等。多功能电子清纱器采用自动调光系统的红外光电式清纱器，用红外发光管及光敏三极管作为线性检测元件，在络纱过程中采用非直接接触方式，将检测到的纱疵的粗细和长度转换为相应的电脉冲信号，分别为脉冲的幅值及宽度，经放大后与按工艺规定而设定的纱疵种类进行比较和相应的切除，并有各式发光二极管分别指示切除纱疵的性质。定长装置是采用霍尔传感器记录槽筒的转数，并利用电子清纱器上的光敏对管为纱线运行的检测元件，判定该锭是否“走纱”，通过计算机的输入输出接口电路，根据设定的卷绕系数和要求的筒子长度，对每锭的络纱长度进行实时控制，并可显示各锭的瞬时长度值，单锭络纱达到设定长度时，由计算机发出指令，利用清纱器的切除机构，将该锭的纱线切断，且有指示灯显示之。

集体传动单锭络纱槽筒车采用本实用新型所提供的自动清纱和定长装置，可实现络筒的同时清纱和定长。其清纱可切除粗节、粗纱（包括双纱）和细节等纱疵，并在切除上述纱疵的同时在每锭清纱器上以不同颜色发光二极管指示，区分所切除纱疵的性质，在正常运行时又有红色发光二极管不停闪烁，以判定该锭清纱器处于正常工作状态。定长装置配有瞬时长定值显示，可进行逐锭修正，平均定长误差达到小于0.5％，符合国际市场要求。采用本装置可获得高质量定长筒子纱，适应国际市场需要，因而可获得一定的经济效益。

下面将结合附图对本实用新型的实施方案的结构及原理作详细说明。

图1是本实用新型的系统结构示意图。

图2是本实用新型采用的电子清纱器的结构示意图。

图3是本实用新型采用的电子清纱器的原理框图。

图4是本实用新型采用的电子清纱器的线路图。

图5是本实用新型采用的霍尔传感器的电原理框图。

图6是微机控制络筒定长装置系统硬件框图。

图7是微机存贮器系统框图。

图8是键盘接口框图。

图9是显示器接口框图。

图10是微机控制定长系统程序初始化框图。

图11是微机控制定长系统控制程序框图。

图12是微机控制系统键盘扫描程序框图。

参见图1，本实用新型可用于国产1332、1332M和SG081型槽筒车。若干槽筒〔1〕由一根轴集体传动，由一个大功率电动机驱动，一个电动机可驱动50至60锭槽筒〔1〕。每锭槽筒配有一个清纱器〔2〕。槽筒轴的端部装有霍尔传感器〔3〕。并列的两根槽筒轴带动左右两侧的两排槽筒共用一个具有微机控制系统的主控制箱〔4〕，则每一个主控制箱控制100至120锭槽筒，主控制箱〔4〕面板上设有两路清纱器清纱特性选择旋钮（包括纱支、卷绕速度、需切除的粗节、粗纱和细节的长度及直径设定等），每路旋钮控制同一根槽筒轴传动的50至60锭槽筒。

参见图2，本实用新型所采用的电子清纱器由检测头〔14〕和控制盒〔15〕组成。检测头〔14〕是在一个铝合金外壳中要装一个导纱瓷件〔11〕，其中有一条导纱通道，被卷绕的纱线从此通道通过。在导纱通道上装有红外发光管和光敏三极管构成的一对光电检测元件〔10〕，用于检测纱疵信号。在导纱通道两侧分别装有切刀〔6〕和刀垫〔12〕，用于切除纱疵或满筒时切断纱线。切刀〔6〕连接着压簧〔8〕和导磁板〔7〕，在导磁板〔7〕的对面安装一个电磁线圈〔13〕，在控制盒〔15〕的控制下，电磁线圈〔13〕通电吸动导磁板〔7〕，从而带动切刀〔6〕动作而进行切纱。在切刀〔6〕的上方装有发光二极管〔5〕，指示电子清纱器工作情况，在清纱器工作正常时不断发出红色闪烁。控制盒〔15〕是在一个铝合金盒体内装有线路板〔16，18〕，通过接插件〔17〕与一根槽钢〔19〕联接，各控制盒〔15〕的接出导线通过槽钢〔19〕汇集接至具有微机控制系统的主控制箱〔4〕。

参见图3和图4，电子清纱器〔2〕的电子线路由光电检测及信号放大系统〔21〕、自动调光系统〔22〕、比较积分系统〔24，25〕、触发驱动系统〔27〕、走纱闪烁指示及信号整形输出系统〔23，26〕和稳压电源〔28〕组成。

光电检测及信号放大系统〔21〕是由红外发光管〔BG1－1〕和光敏三极管〔BG1－2〕构成一对光电检测器，安装在纱线的通道上，能将纱线在直径和长度上的变化（即纱疵）线性地转换为相应的电脉冲，脉冲的幅度代表纱疵的直径，而脉宽则表示纱疵的长度。其输出的脉冲信号通过〔R₅〕接送至运算放大器〔JC1－1〕的负向输入端。在运算放大器〔JC1－1〕的负向输入端与输出端间并联一个电位器〔W₁〕，调节电位器〔W₁〕的值则可改变运算放大器〔JC1－1〕的放大倍数。在光敏三极管〔BG1－2〕与电阻〔R₅〕间串接一个三极管〔BG₄〕，同时电阻〔R₅〕前经电阻〔R₄，R₃〕接入主控制箱〔4〕送来的纱线支数设定电压〔U_S〕，调节主控制箱面板上相应的旋钮，改变电压〔U_S〕值，就能使三极管〔BG₄〕的静态工作点作相应的变化，从而使清纱器能适用于不同支数的纱线。

自动调光系统〔22〕是由运算放大器〔JC1－2〕与电容〔C₄〕组成的积分电路，其输出端接一个三极管〔BG₁〕的基极，三极管〔BG₁〕的集电极接光电检测元件的红外发光二极管〔BG1－1〕。当光电检测区内由于棉尘堆积而未及时清除或因发光管逐渐衰老等原因，使光敏管〔BG1－2〕接收到的信号变弱时，通过上述积分电路，使三极管〔BG₁〕之基极的注入电流增加，从而增大了发光管〔BG1－1〕的电流，使光电检测元件自动保持恒定的转换效率。

比较积分系统〔24，25〕由粗节系统〔24〕和粗纱及细节系统〔25〕组成。粗节系统〔24〕是光电检测及信号放大系统〔21〕的输出接一个运算放大器〔JC1－4〕和电容〔C₆〕组成的比较积分器的负向输入端，而该积分器的正向输入端接控制箱的比较电压〔U_D1〕，该积分器的输出端通过电阻〔R₂₇〕接一个比较器〔JC1－3〕的负向输入端，该比较器〔JC1－3〕的正向输入端接主控制箱的比较电压〔U_L1〕，比较器〔JC1－3〕通过电阻〔R₃₇〕和二极管〔BG11〕输出信号至触发驱动系统〔27〕。上述的比较电压〔U_D1〕的大小根据络筒工艺规定所需切除的粗节纱疵的等级的粗度而作相应的设定，只有当检测到的纱疵的直径转换为脉冲的幅值大于此比较电压〔U_D1〕的设定值时，比较积分器才开始输出，积分输出的电平通过电阻〔R₂₇〕送到比较器〔JC1－3〕的负向输入端。上述比较电压〔U_L1〕的大小由所切除纱疵的长度来决定，当积分输出的电压值大于此比较电压〔U_L1〕的设定值时，比较器翻转，输出一个脉冲给触发驱动部分。

粗纱及细纱系统〔25〕是由二个比较积分器〔JC2－4〕和C₈，〔JC2－1〕和C₁₀、二个比较器〔JC2－3，JC2－2〕组成的两条并联线路，两路的输入并联自动调节系统〔22〕的积分器〔JC1－2和C₄〕的负向输入端，两路的输出并联接触发驱动系统〔27〕，其工作原理与粗节系统相似，分别由电压〔U_D2、U_L2和U_D3、U_L3〕的设定电压值来选择所需切除粗纱和细节的种类。这样，本电子清纱器为三通道电子清纱，可分别切除粗节、粗纱和细节等三类纱疵。

触发驱动系统〔27〕是由比较积分系统的粗节系统〔24〕和粗纱及细节系统〔25〕的输入分别通过电容〔C₁₆〕和电容〔C₁₇〕接两个与非门交叉联接〔JC3－3／JC3－4和JC3－1／JC3－2〕的两个R－S触发器，再连接两个三极管〔BG₂₆，BG₂₇〕而接通红色和绿色发光二极管〔BG1－3，BG1－4〕，并连接触发器〔JC4－4〕和三极管〔BG33〕而接通吸动切刀的电磁线圈〔13〕。当检测到的纱疵信号值大于设定值时，比较器送出一个负脉冲信号，通过电容〔C₁₆〕或电容〔C₁₇〕将脉冲的负跳变加至上述R－S触发器上，使触发器状态翻转，BG₂₆或BG₂₇导通，红色或绿色发光二极管点亮，指示切除纱疵的性质。同时通过BG₂₉或BG₂₈使由JC4－4及阻容元件构成的单稳态触发，〔BG₃₃〕导通，切刀线圈得电，吸动切刀将纱疵切除。

走纱闪烁指示及信号整形输出系统〔23，26〕由走纱闪烁指示系统〔23〕和信号整形输出系统〔26〕组成。走纱闪烁指示系统〔23〕是光电检测及信号放大系统〔21〕的输出通过电容〔C₁₂〕偶合接到三极管〔BG₅〕的基极，此三极管〔BG₅〕与JC5－3／JC5－4接成单稳电路后接至三极管〔BG₃〕和〔BG₂〕，三极管〔BG₂〕的发射极接红色发光二极管。信号整形输出系统〔26〕是光电检测及信号放大系统〔21〕的输出通过电容〔C₁₃〕偶合接到三极管〔BG₆〕的基极，经二极管〔BG₆，BG₈〕组成的倍压整流电路接至三极管〔BG₉〕的基极，〔BG₉〕的集电极通过JC4－1和JC4－2输送到R－S触发器的复零端，同时通过JC4－6和JC4－5整形后输入微机，微机的输出通过JC5－1和JC5－2单稳电路接到R－S触发器的置“1”端。当纱线以一定的速度通过光电检测区时，纱线的毛羽产生的微弱信号经放大后通过C₁₂偶合到BG₅的基极，由于毛羽信号的大小是随机变化的，因此BG₅就时断时通，故随着毛羽信号的变化，红色发光管便不断地闪烁，发出走纱指示信号，并说明该锭清纱器处于正常工作状态。同时，毛羽信号通过C₁₃偶合到BG₆的基极，经放大后通过倍压整流电路产生一个稳定的直流电平，加在BG₉的基极。这样，纱线运行时BG₉截止，纱线切断后BG₉导通。BG₉的通断状态被送到R－S触发器的复零端。同时BG₉C极的高低电平经JC4－6／JC4－5整形后送到微机接口电路（图4中to computer处）作为计长时走纱与否的判定。当某锭计长达到设定值即满筒时，由微机通过接口电路发出一个负脉冲，送到该锭清纱器中（图4中from computer处），通过JC5－1／JC5－2单稳电路将脉冲展宽，再由图4中D点处送到二个R－S触发器的置“1”端，使触发器翻转，红／绿双光二极管同时发亮（呈黄色），指示满筒，同时通过驱动电路使切刀动作将纱线切断，中止该锭络筒。

参见图5，本实用新型采用的霍尔传感器〔3〕是开关型单稳态霍尔传感器。它由电压调整器〔31〕、霍尔电势发生器〔32〕、信号放大器〔33〕、史密特触发器〔34〕和电流泄放输出级〔35〕五个部分组成。在槽筒轴端外侧固定一块永久性磁铁，将霍尔传感器贴近磁铁一侧，这样，槽筒轴每旋转一圈，传感器输出状态改变一次。其工作原理是：粘在槽筒轴上的磁钢释放磁场可使霍尔发生器产生霍尔电势，经放大后由史密特触发器整形转换为电平输出，再经电流放大驱动负载。

本实用新型主控制箱的微机控制系统包括微处理器（CPU）、存贮器（RAM和EPROM）、I／O接口电路、系统总线、键盘和数码显示器主机通过I／O接口再与外围设备连接，它们之间通过地址总线、数据总线和控制总线连接。I／O接口包括走纱信号输入接口、满筒信号输出接口、槽筒轴转数信号输入接口、键盘接口和显示器接口。键盘上有十个数字键和八个功能键，所述八个功能键是长度设置键〔A〕、卷绕系数键〔B〕、修正系数键〔C〕、工作运行键〔D〕、络纱长度显示键〔E〕、断头次数显示键〔F〕、系统复位键〔RC〕及显示器显示示／清零键〔RD〕。图6即是本系统硬件的组成框图。

微处理器（Z80－CPU）是系统的核心部件，执行各种运算、控制调度整个系统，所有的数据信号均通过它传送、控制和处理。存贮器（RAM，EPROM）用于存放程序、数据和表格，存贮器中的信息送往CPU去运算处理，然后把中间结果或最终结果再送回存贮器保留，必要时调出来送往输出设备。I／O接口的工作是：外围设备送给微机的数据、信号通过输入接口转换成微机能接收的信息送给CPU，再由CPU送到存贮器中存放；微机运算处理后的信息通过输出接口送到外围设备。数据总线（DB）用于传送CPU发出的指令、数据等信息，也将I／O接口输入的信息数据送往CPU。地址总线（AB）用于决定数据的去向和来处，以便于选择存贮器单元或I／O设备的寄存器。控制总线（CB）用于控制操作的性能和时序。键盘用于输入工作时所需要设定的某些数据（如设定长度、卷绕系数等）和功能符号（如长度显示符E，断头次数显示符F等）。数码显示器用于显示整个工作过程的有关数据和信息。

下面将就本微机控制系统的主要电路作进一步说明。

1、半导体存贮器及其与CPU的连接：

参见图7，随机存取存贮器RAM采用静态RAM2114，它是1K×4位，在其存贮矩阵中按半字节（四位）为一个独立的单元，使用时由两片RAM2114配合起来构成1K×8位，采用同一片选信号，本系统利用八片2114组成4K×8位的RAM。可擦可编程序只读存贮器EPROM采用EPROM2716，存贮容量为2K×8位，此存贮器用于存放系统的监控程序和操作程序，存贮器内的信息只能被CPU读出，地址加到地址输入线上时CPU就可取出存贮器中的信息，此存贮器中的所有数据都是以并行方式被读入CPU的，即当允许数据向采样数据总线输出时，CPU把数据选通到一个内部寄存器。

本系统采用地址译码选择法作为存贮器的寻址方法。地址总线（AB）选择存贮器内某一存贮单元进行两次选择：首先选择出某一存贮器芯片，称为片选；其次选择出该芯片中的某一单元，称为字选。这些任务由地址译码电路来完成。

RAM2114与CPU的连接：RAM的地址空间是从2000H开始的4K单元，选用2114两片组成1K单元作为1个页面，共需8片组成4个页面，它用10条地址线（A9～A0）来进行字选，供选择芯片起始地址的地址码有6位，占用6条地址线（A15～A10），2114的一个页面是1K地址，用四个片选信号来选择整个存贮器系统中的4个页面。由于不同的芯片处在不同的地址空间内，所以起始地址选择也是芯片选择。存贮器的片选信号就是起始地址码经译码器译码产生的，而且还与存贮器请求信号 MREQ组合起来，保证只有访问存贮器时才能产生片选信号。译码电路采用二极译码方法，首级由A15～A11和 MREQ作译码输入信号，经74LS138译出y₇～y₀8个信号，次级利用y₄和y₅信号再和A10组合，最后产生4个片选信号，分别选中2114的4个页面。

EPROM2716与CPU的连接：16位地址码，一部分作为芯片内地址选择地址码，另一部分作为芯片起始地址的选择地址码，每片2716的地址码为11位（A10～A0）。起始地址由A15～A11决定，即其片选信号由译码器给出。将74LS138的1／0输出对应于EPROM的片选信号 CS₁ ，y1对应于 CS₂ ，y₂对应于 CS₃ ， MREQ和A15～A11组合，使CS信号只在访问内存时产生，保证不会把存贮器地址与外设地址搞混。

2、系统数据输入输出方式及I／O接口：

系统外部输入输出设备是通过I／O接口和CPU相联系的。为了使慢速的外部设备与快速的CPU正确地交换信息，必须解决协调同步的问题。本系统的I／O接口配有两片Z80－PIO接口，用于在外设和CPU之间进行走纱信号和满筒信号的传送，还有键盘、显示器等接口，它们根据I／O译码器的输出进行选址。

走纱信号输入接口：利用光敏对管对每个锭子的走纱状态逐个进行检测，分别得到一个电平信号P_i（右侧：i＝0，…，60；左侧i＝65，…，124）。当P_i＝L，表示此时第i号锭子正在走纱；当P_i＝H，表示此时第i号锭子断纱。采用八位选择器（74LS251）对这些信号进行两级选择，在CPU的控制下，对所有走纱信号（100～120个）逐个进行查询，通过两级选择后获得的某锭走纱或断纱信号P_i经放大后送入PIO（1）的B口数据寄存器，CPU在槽筒轴的每个旋转周期内，从PIO的数据寄存器中读入P_i，若P_i′＝L，则相应的锭子长度增1；若P_i＝H，则相应的锭子长度不变。由于设定长度转换成相应的槽筒轴转数，对络纱计长即是对槽筒轴转数计数。这样，若P_i＝L，则相应锭子的槽筒轴转数减1，反之则不减1。PIO（1）的B口设置为位控方式，其中PB6～PB0七位为输出位，PB7为输入位，PB6～PB0的七位输出信号通过驱动后对两级选择输入电路实行控制，以获得相应走纱信号P_i。

满筒信号输出接口：在系统运行过程中，CPU控制输入接口逐个查询每锭的走纱信号P_i，若P_i＝L，则对第i号锭子的槽筒轴设定转数减1，当这个设定转数减至0时，CPU立即通过PIO（1）的A口输出控制字，经两级译码，输出满筒信号Q_i，使执行机构的切刀动作，切断纱线，并有指示灯（LED）显示。本系统将PIO（1）的A口设置为输出方式，PA7～PA0的八位输出信号经驱动后对两级译码输出电路进行控制，以获得相应满筒输出信号Q_i。

槽筒轴转数信号输入接口：本系统采用霍尔传感器来完成对槽筒轴转数信号的检测。为了能使CPU在传感器输出信号的状态周期内及时地完成对各锭走纱状态的查询以及进行有关数据的显示和对键盘的扫描，有必要对传感器输出信号的频率进行分频处理，使信号周期扩展为原来的四倍。经分频后的两路（左右槽筒轴）传感器输出信号经过驱动器到达并行输入输出接口PIO（2）的B口，CPU由软件控制对这两个信号进行监视，一旦测得V_ouT由H→L，则对各锭走纱状态进行查询。

键盘接口：参见图8，键盘接口是借助于按键开关，向主机输入数码、字母和符号的代码。本系统采用非编码数字键盘，3×4矩阵，通过软件查寻来识别按键并产生相应的键识别码。键盘和主机通过一片74LS273和一片74LS244与CPU联接，位锁存器（74LS273）的输入端直接与CPU的数据总线相连，用片选信号（8CH）作为CPU脉冲完成行码数据的锁存，它为键盘行的开放和禁止提供必要的控制信号。输入缓冲器采用74LS244，其输入端与键盘的列线相连，输出端和CPU的数据总线相连，片选信号（90H）用于将缓冲器的三态门打开，向CPU提供键盘的列码信号。功能键有系统复位键（RC）、显示器显示／清零键（RD）、长度设置键（A）、卷线系数键（B）、修正系数设置键（C）、工作运行键（D）、络纱长度显示键（E）和断头次数显示键（F）。利用PIO（2）作为功能键信号的输入接口，将PIO（2）的A口设置为输入方式，输入各位安排如下：

PA0：RD键的信号输入，高电平有效；

PA1：悬空（或接地）

PA2：F键的信号输入，高电平有效；

PA3：E键的信号输入，高电平有效；

PA4：D键的信号输入，高电平有效；

PA5：B键的信号输入，高电平有效；

PA6：C键的信号输入，高电平有效；

PA7：A键的信号输入，高电平有效。

显示器接口：参见图9，本系统显示器输出采用静态显示方式，每一个显示器的段选信号由一片八D锁存器（74LS273）锁存，它的输入端与CPU的数据总线DB相连。锁存器的输出端通过阻值为220Ω的限流电阻接到共阴极型七段显示器的输入端，采用一片译码器，将地址控制信号A₂，A₃，A₄，A₅，A₆和时序控制信号 IORQ组合，获得一组锁存器的片选信号W_i（i＝0，1，…，9）。当位选信号（片选信号）W_i由低电平跳跃到高电平瞬间，锁存器接受数据总线上的数据（即段选码）并予以锁存。七段显示器DG_i此时显示锁存器中此刻被锁存的段选码所对应的显示字符，直到下次片选信号再出现上跳变时，锁存器接受新数据并失去原来所存的信息，显示器也显示新的字符。本系统采用共阴极型七段显示器，这种显示器由七段发光二极管（LED）组成，它们的阴极连在一起并接地，在这种情况下，要点亮发光段，必须在阴极施加高电平。为了使CPU送出一个正确的段选码，必须在ROM区中建立一个显示字符和其段选码的对照表，CPU根据欲显示的字符从对照表中调出相应的段选码送到数据总线DB，通过锁存器即可输出该字符。

下面将说明微机控制定长系统的主要程序：本系统的软件主要由程序初始化、控制程序和键盘扫描程序等组成。

1、程序初始化：参见图10，

对本系统所采用的两片Z80－PIO进行工作方式设定：

设置复位状态：走纱前，各锭断头数置零，卷绕系数置零，显示器状态标志为开标志，十位显示器全零，这种状态称为系统的复位状态。

功能键操作：（1）当A键按下时，计算机接受到A键按下信号，立即显示字符A，随后程序扫描数字键，在六位数字键值（即设定长度值）按下后，显示器显示六位设定长度。（2）在设定长度通过A键输入后，程序查询B键按入信号，一旦此信号有效，显示器显示字符B，随后经扫描数字键接受三位十进制卷绕系数并显示之。（3）若欲对某锭的长度设定进行修正，可先按C键，然后通过数字键依次按入该锭锭号和修正系数数（百分率），计算机在对该锭计长时，将已修正后的设定长度进行控制。（4）当设定长度、卷绕系数和修正系数都已由键盘输入到计算机后，按下D键，计算机搜寻到D键已按下这个信号后，便转入控制程序。

2、控制程序：参见图11，

（1）    数据十翻二运算：对在程序初始化中所输入的所有十进制数据，如设定长度、卷绕系数等，进行十进制数转换为二进制数的运算，因为计算机内的一切数据必须以二进制形式进行运算。

（2）    设定长度转换为设定转数：根据定义

（设定长度／卷绕系数）×修正系数＝设定转数。将设定转数值送入各锭所对应的内存单元。

（3） 查询槽筒信号和各锭走纱信号，并作相应的数据处理（START）查询槽筒信号 (有效时)/() 逐锭扫描走纱信号，走纱时，设定转数减1；断纱时，断头数加1。

（4）    满筒处理：若某锭的设定转数减至零，则发出满筒信号，使切刀动作切断纱线，黄色指示灯常亮，当该锭下次络纱开始时，将该锭长度显示值和断头数清零。

3、键盘扫描程序：参见图12，

（1）    按A键，显示器即刻能显示六位十进制的设定长度。

（2）    按B键，显示器能显示三位十进制的卷绕系数。

（3）    按C键，程序扫描数字键，若按入某锭锭号（三位十进制数），则显示这三位锭号和该锭修正系数。

（4）    按E键，再从数字键按入某锭锭号，显示器显示这三位锭号，程序通过对所存贮的数据进行处理后，将已走长度的瞬时值显示在显示器上。

（5）    按F键，再从数字键按入某锭锭号，显示器显示这三位锭号和该锭已断头的次数。

（6）    程序在完成对A、B、C、E和F键的信号查询之后，转去检查RD键是否有效。若有效，显示器状态改变：关→开或开→关；若无效，显示器状态不变，随后程序转向START。

本系统可进一步利用一片Z80－PIO，配备一台微型打印机，能对一系列数据进行打印，便于操作人员分析和保存。通过对软件的修改，可使显示器自动地逐锭显示各锭瞬时长度，显示瞬时长度为最大值的锭子号及最大长度值，显示总满筒次数和总长度值等。也可利用两节DV1.5V镍铬电池对RAM6116替代RAM2114实行断电保护，从而在工作电源掉电后保存有关数据、状态标志和表格等。

本实用新型所提供的清纱和定长装置适用于集体传动槽筒车，亦可适用于其他各种类型的络筒机。

Claims (12)

1、一种用于络筒机的自动清纱和定长装置，特别是用于集体传动单锭络纱槽筒车的自动清纱和定长装置，其中每一锭槽筒[1]配有一个电子清纱器[2]，其特征在于还配有定长装置，它是由在集体传动槽筒轴端装有一个感测转数的霍尔传感器[3]，并利用各电子清纱器[2]上的纱线运行检测元件[10]，将槽筒轴转数信号和各纱线运行信号同时输入一个具有微机控制系统的主控制箱[4]所组成。

2、根据权利要求1所述的自动清纱和定长装置，其特征在于所述电子清纱器〔2〕由检测头〔14〕和控制盒〔15〕组成。

3、根据权利要求2所述的自动清纱和定长装置，其特征在于所述检测头〔14〕是在一个铝合金外壳中安装一个导纱瓷件〔11〕，其中有一条导纱通道，在导纱通道上装有红外发光管〔BG－1〕和光敏三极管〔BG－2〕构成的一对光电检测元件〔10〕，在导纱通道两侧分别装有切刀〔6〕和刀垫〔12〕，切刀〔6〕连接着压簧〔8〕和导磁板〔7〕，在导磁板〔7〕的对面安装一个电磁线圈〔13〕，在切刀〔6〕的上方装有发光二极管〔5〕。

4、根据权利要求2所述的自动清纱和定长装置，其特征在于所述控制盒〔15〕是在一个铝合金盒体内装有线路板〔16、18〕，通过接插件〔17〕与一个槽钢〔19〕联接，各控制盒〔15〕的接出导线通过槽钢〔19〕汇集接至具有微机控制系统的主控制箱〔4〕。

5、根据权利要求1所述的自动清纱和定长装置，其特征在于所述电子清纱器〔2〕的电子线路由光电检测及信号放大系统〔21〕、自动调光系统〔22〕、比较积分系统〔24、25〕、触发驱动系统〔27〕、走纱闪烁指示及信号整形输出系统〔23、26〕和稳压电源〔28〕组成。

6、根据权利要求5所述的自动清纱和定长装置，其特征在于所述光电检测及信号放大系统〔21〕是由红外发光管〔BG1－1〕和光敏三极管〔BG1－2〕组合构成一对光电检测器，其输出通过电阻〔R5〕接至运算放大器〔JC1－1〕的负向输入端，在运算放大器〔JC1－1〕的负向输入端与输出端间并联一个电位器〔W1〕，在光敏三极管〔BG1－2〕与电阻〔R5〕间串接一个三极管〔BG4〕，同时电阻〔R5〕经电阻〔R4.R3〕接入主控制箱〔4〕送来的纱线支数设定电压〔Us〕。

7、根据权利要求5所述的自动清纱和定长装置，其特征在于所述自动调光系统〔22〕是由运算放大器〔JC1－2〕与电容〔C₄〕组成的积分电路，其输出端接一个三极管〔BG1〕的基极，三极管〔BG1〕的集电极接光电检测元件的红外发光二极管〔BG1－1〕。

8、根据权利要求5所述的自动清纱和定长装置，其特征在于所述比较积分系统〔24、25〕由粗节系统〔24〕和粗纱及细节系统〔25〕组成，粗节系统〔24〕是光电检测及信号放大系统〔21〕的输出接一个由运算放大器〔JC1－4〕和电容〔C₆〕组成的比较积分器的负向输入端，而该积分器的正向输入端接主控制箱的比较电压〔U_D1〕，该积分器的输出端通过电阻〔R₂₇〕接一个比较器〔JC1－3〕的负向输入端，该比较器〔JC1－3〕的正向输入端接主控制箱〔4〕的比较电压〔U_L1〕，比较器〔JC1－3〕通过电阻〔R₃₇〕和二极管〔BG₁₁〕输出信号至触发驱动系统〔27〕；粗纱及细节系统〔25〕是由二个比较积分器〔JC2－4和C₈，JC2－1和C₁₀〕、二个比较器〔JC2－3，JC2－2〕组成的两条并联线路，两路的输入并联接自动调节系统〔22〕的积分器〔JC1－2和C₄〕的负向输入端，两路的输出并联接触发驱动系统〔27〕。

9、根据权利要求5或8所述的自动清纱和定长装置，其特征在于所述的触发驱动系统〔27〕是由比较积分系统的粗节系统〔24〕和粗纱及细节系统〔25〕的输入分别通过电容〔C₁₆〕和〔C₁₇〕，接两个与非门交叉联接〔JC3－3／JC3－4〕和〔JC3－1／JC3－2〕的两个R－S触发器，再连接两个三极管〔BG26、BG27〕而接通红色和绿色发光二极管〔BG1－3、BG1－4〕，并连接触发器〔JC4－4〕和三极管〔BG33〕而接通吸动切刀的电磁线圈〔13〕。

10、根据权利要求5所述的自动清纱和定长装置，其特征在于所述走纱闪烁指示及信号整形输出系统〔23、26〕由走纱闪烁指示系统〔23〕和信号整形输出系统〔26〕组成，走纱闪烁指示系统〔23〕是光电检测及信号放大系统〔21〕的输出通过电容〔C₁₂〕偶合接到三极管〔BG5〕的基极，此三极管〔BG5〕与JC5－3／JC5－4接成单稳电路后接至三极管〔BG3〕和〔BG2〕，三极管〔BG2〕的发射极接红色发光二极管；信号整形输出系统〔26〕是光电检测及信号放大系统〔21〕的输出通过电容〔C₁₃〕偶合接到三极管〔BG6〕的基极，经二极管〔BG7、BG8〕组成的倍压整流电路接至三极管〔BG9〕的基极，〔BG9〕的集电极通过JC4－1和JC4－2输送到R－S触发器的复零端，同时通过JC4－6和JC4－5整形后输入微机，微机的输出通过JC5－1和JC5－2单稳电路接到R－S触发器的置“1”端。

11、根据权利要求1所述的自动清纱和定长装置，其特征在于所述霍尔传感器〔3〕由电压调整器〔31〕、霍尔电势发生器〔32〕、信号放大器〔33〕、史密特触发器〔34〕和电流泄放输出极〔35〕组成。

12、根据权利要求1所述的自动清纱和定长装置，其特征在于所述具有微机控制系统的主控制箱〔4〕的微机控制系统包括微处理器（CPU）、存贮器（RAM和EPROM）、I／O接口电路系统总线键盘和数码显示器，主机通过I／O接口与外围设备连接，它们之间通过地址总线、数据总线和控制总线连接；所述I／O接口包括走纱信号输入接口、满筒信号输出接口、槽筒轴转数信号输入接口、键盘接口和显示器接口；键盘上有十个数字键和八个功能键，所述八个功能键是长度设置键〔A〕、卷绕系数键〔B〕、修正系数键〔C〕、工作运行键〔D〕、络纱长度显示键〔E〕、断头次数显示键〔F〕、系统复位键〔RC〕及显示器显示／清零键〔RD〕。

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