专利名称：无接触检测断纱自动停车控制仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电控制技术领域，具体地说是一种无接触检测断纱自动停车控制仪。
在纺织行业中，断纱停车工作是由机械装置来完成的，主要有三齿耙式探纬和探针式探纬两种，前者灵敏度低，调整困难，齿耙位置调好受震后又容易产生位移，准确度差，后者仅适用于纬纱较紧的平板布，对提花布则无法使用，这两种探测方式的探针均需与纱线接触，容易造成纬纱断头，存在效率低易出次品的缺点。
本实用新型的目的在于向公众提供一种检测准确、工作可靠、能在恶劣环境下工作、适合各种织机使用的无接触检测断纱自动停车控制仪。
为达到上述目的，本实用新型采取下述技术解决方案在织机梭床的两边，分别安装由光发射管和光接收管构成的AB两个同步检测头，当运行纬纱进入A监视区垂直切割光路，接收管收到的光信号发生变化，由光电转换电路A将变化的光信号转换为相应变化的电信号，该信号经触发器1再经倒相器送入计数器的CP端，纬纱进入产生一个正脉冲方波信号，退出产生一个正脉冲方波信号，由计数器计数后从Q2端送去或门的a端，在运行纬纱进入A监视区的同时，B的光发射源照射在与纬纱同步运行的设定部件上，该部件将发射源发来的光束反射到接收管的接收面，由光电转换电路B将变化的光信号转换为相应变化的电信号，该信号经触发器2送去或门的b端，与此同时，触发器2输出的另一路经微分电路输出尖顶正脉冲送入计数器的R端清零。如果满足逻辑条件a＝0，b＝0，即发生了断纱情况，L＝0，或门输出低电平使接在或门输出端的触发器3翻转，输出高电平启动驱动电路工作，执行机构使织机停车，从而达到断纱自动停车的目的。整个装置由整流及稳压源供电。
本实用新型的优点是检测头不与被测物体接触，无磨损、不损断纱线，由于采用同步检测，光电转换、数字电路处理，检测准确(检测率达100％)、工作可靠、响应速度快(0.5S)、无误动作，且体积小(110×60×50mm)、重量轻(＜2kg)、功耗低(耗电≤5W)、安装使用简便、故障少、寿命长、维修容易、能在尘埃多震动大的恶劣环境下工作、减轻工人劳动强度、避免出次品和提高产品的质量。
图1是本实用新型的整体结构示图。
图2是工作原理方框图。
图3是时序波形图。
图4是电路图。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
在
图1的结构示图中，壳体1正面安装电源开关K、保险管BX、工作指示灯LED1、断纱指示灯LED2，A灵敏度调节电位器W1，B灵敏度调节电位器W2，检测头AB由同轴电缆引出固定在织机的检测点上，A为叉形结构，红外发射管VD1、接收管V1的发光面与受光面相对同轴安装于叉口的两端，受光面透光径0.5～2mm，B为平板结构，红外发射管VD2与接收管V2并排安装，发光与受光面朝外，2、3是固定孔。壳体1的腹腔内安装四角由支撑物支撑浮离腹底的控制电路板4。机盖5可用螺钉在壳体1的两侧固紧将内部零件罩住。控制线6、电源连线及插头7从背面引出。
图2示出该无接触检测断纱自动停车控制仪的工作原理方框图，图3示出各控制点的波形。由图2可知，红外发射源A直接照射到红外接收管接收面，当运行纬纱进入检测点垂直切割光路，接收管收到的光信号发生变化，由光电转换电路A将变化的光信号转换为相应变化的电信号，该信号经触发器1再经倒相放大送入计数器的CP端，从图3中的CP轴可以看到，纬纱进入产生一个正方波脉冲信号，退出产生一个正方波脉冲信号，依次进入CP端，由计数器计数；在运行纬纱进入A检测点的同时，红外发射源B发出的光束照射在与纬纱同步运行的设定部件上，该部件将发射管发来的光束反射到接收管的接收面，由光电转换电路B把光信号转换为相应变化的电信号，经触发器2送入或门的b端，从图3的b轴可从看到，波形为正脉冲方波，其脉宽比CP轴的一对脉冲的宽度稍宽。与此同时，触发器2输出的另一路经微分电路送入计数器的R端清零，从图3的R轴可以看到，经过微分电路送入R端的是尖顶正脉冲，它的上升沿与送入或门b端的方波上升沿对齐。把b轴方波脉宽设计得比CP轴的一对脉冲的宽度稍宽的用意是在CP轴的下一对脉冲到来之前使R轴的尖顶正脉冲先出现，把前一对脉冲清除，以保证计数器输出端Q2也就是或门的输入端a在对应时刻为低电平，避免逻辑混乱、发生误动作。换句话说，在纬纱运行正常时，从图3a轴和b轴的波形可以看到，输入或门ab端的脉冲信号的逻辑极性在对应时刻应是相反的，即一个为高电平、另一个为低电平，即满足了逻辑加的条件a＝1，b＝0，L＝1，从图3L轴可看到或门输出为高电平，经触发器3后送到驱动电路输入端i的信号从图3i轴看到为低电平，驱动电路不工作。一旦发生纬纱断纱情况，从图3可以清楚地看到CP轴没有脉冲出现，计数器的CP端为0，Q2端即或门的a端也为0，触发器2的输出端即或门的b端经过一个脉冲周期(约0.5S)才为0，这是因为发生断纱后，设定同步运行的部件要离开检测头B的检测点这个脉冲及R轴上的尖顶脉冲、L轴上的方波脉冲才一同消失。至此，满足了逻辑加的条件a＝0，b＝0，L＝0，图3i轴才出现高电平，触发器3输出的这个高电平启动驱动电路动作使执行机构停车。
图4是电路图。由整流及稳压电源、同步检测头、信号处理、驱动电路四部分组成。
由变压器T、整流桥堆QZ、电容C2－C4、三端稳压源7812、7805组成整流滤波及稳压电路，向整个装置提供稳定的5V、12V两组工作电源。
同步检测头(包括光接收和转换电路)分AB两个。检测头A由限流电阻R1、红外发射二极管VD1、灵敏度调节电位器W1、红外接收三极管V1组成，用于监视纬纱运行是否正常，调整W1可改变V1集电极输出信号的幅度；检测头B由限流电阻R2、红外发射二极管VD2、灵敏度调节电位器W2、红外接收三极管V2组成，用于监视设定与纬纱同步运行的部件，例如打杆、转轮均可，并由此产生同步控制信号，调整W2可改变V2集电极输出信号的幅度。AB检测同步进行，即被测目标AB分别同时进入和退出各自的检测点、取出的纬纱运行检测信号和设定部件同步运行的同步控制信号分别经光电转换电路送入各自的信号处理电路。
信号处理电路由三个施密特触发器、一个倒相器、一个微分电路、一个计数器、一个或门组成。触发器1由N1担任，N1－1是输入端，N1－2是输出端，倒相放大由晶体三极管V3担任，R3是它的集电极负载电阻，微分电路由C1和R4担任，VD3的作用是阻止负尖顶脉冲进入N4的R端。计数器由N4担任，接在Q2输出端的发光二极管LED1是纬纱运行指示灯，R7是它的限流电阻，触发器2由N2担任，N2－1是输入端，N2－2是输出端，或门由VD3、VD4担任，a、b是输入端，L是输出端，触发器3由N3担任，N3－1是输入端，N3－2是输出端，发光二极管LED2是断纱指示灯，R6是它的限流电阻，VD6是隔离二极管。
驱动电路由开关三极管V4、电磁铁DT构成，二极管VD7是为保护V4而设，防止DT瞬间自感反电动势损坏V4。
整个电路的工作过程是初始状态接通工作电源，VD1发出红外光直接照射在V1的受光面，VD2发出红外光照射在设定部件的起始位置反射到V2的接收面，V1因受光强动态电阻变小输出低电平，N1－1为低电平、N1－2为高电平、V3基极为高电平、V3饱和导通、CP端为O、Q2为O、VD3a点电位为O；V2也因受光强动态电阻变小输出也为低电平，N2－1为低电平、N2－2为高电平、VD4b点为高电平、L点为高电平、N3－1为高电平、N3－2为低电平、V4基极为低电平、V4深度截止，DT不动作。
纬纱运行状态当运行纬纱进入检测头A的检测点垂直切割(阻塞)光路，V1受光弱动态电阻变大输出高电平、N1－1高电平、N1－2低电平、V3基极低电平、V3集电极输出一个正脉冲入CP端、计数器N4为01状态，运行纬纱退出检测点又一次切割光路、依次送入CP端一个正脉冲、计数器N4变为10状态，Q2、VD3a点为高电平。与此同时，设定同步运行部件离开检测头B检测点，稍滞后时刻V2无反射光进入、受光弱、动态电阻变大、输出高电平、N2－1高电平、翻转N2－2低电平、送入VD4b端为低电平，L、N3－1高电平、N3－2低电平、V4基极低电平，V4深度截止，DT不动作。
断纱状态检测头A无纬纱进入，VD1发出的红外光直照在V1受光面、V1输出低电平、N1－1为低电平，N1－2为高电平，V3基极为低电平、V3饱和导通、CP端为O、Q2、a端为低电平；设定与纬纱同步运行的部件离开检测头B的检测点、V2受光面无反射光进入、输出高电平，N2－1高电平、N2翻转，N2－2低电平，VD4b点低电平，满足了逻辑条件a＝0、b＝0、L＝0，L输出低电平，N3－1低电平、N3翻转，N3－2高电平，V4基极高电平V4饱和导通、DT动作。
权利要求1.一种无接触检测断纱自动停车控制仪，由检测头、光电转换、触发器、倒相器、微分电路、计数器、或门、驱动与整流稳压电路组成，其特征在于a、检测头是由至少四个光发射与接收管构成AB同步检测，当运行纬纱进入A检测区垂直切割光路，接收管收到的光信号发生变化，由光电转换电路A将变化的光信号转换为相应变化的电信号，该信号经触发器1再经倒相器送入计数器的CP端，纬纱进入产生一个正脉冲方波信号，退出产生一个正脉冲方波信号，由计数器计数，在运行纬纱进入A检测区的同时，B的光发射源发出的光束照射在与纬纱同步运行的设定部件上，该部件将光束反射到接收管的接收面，由光电转换电路B转换成相应变化的电信号，该信号经触发器2输出分两路，一路送入或门的b端，另一路经微分电路输出尖顶正脉冲送入计数器的R端清零，检测头A用于监视纬纱运行是否正常，检测头B用于产生同步控制信号；b、一个或门插接在计数器及触发器2与触发器3之间，所述或门的输入端a与所述计数器的输出端Q2相连接，所述或门的输入端b与所述触发器2的输出端相连接，所述或门的输出端L与所述触发器3的输入端相连接，当满足逻辑条件时，触发器3输出高电平，启动驱动器工作。
2.根据权利要求1所述的无接触检测断纱自动停车控制仪，其特征在于检测头A的光发射与接收管的发光面与接收面相对同轴安装，接收面透光孔径0.5～2mm。
专利摘要本实用新型向公众提供一种无接触检测断纱自动停车控制仪。它是在织机梭床两边分别安装光发射和接收组成的AB同步检测头，当被测目标同时进入监视区，检测头将光信号变成电信号，经数字电路处理分别送入或门，如果满足逻辑条件，由或门输出端控制驱动器工作，实现断纱自动停车。该装置为无接触检测，无磨损、响应快、准确可靠、体积小、重量轻、功耗低，能在尘埃多震动大的恶劣环境下工作，可广泛用于各种织机断纱自停控制。
文档编号D03D51/00GK2120812SQ92204539
公开日1992年11月4日 申请日期1992年3月15日 优先权日1992年3月15日
发明者杨志伟 申请人:杨志伟