一种用于缝纫线自动包装机的控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于缝纫线自动包装机的控制系统，包括：主控电路板，耦接于外部机械手和传感器，以接收传感器输出的感应信号和发出驱动信号到机械手驱动机械手动作；第一隔离电路，耦接于主控电路板与外部机械手之间，以将主控电路板与外部机械手之间的通信进行电气隔离；第二隔离电路，耦接于主控电路板与外部传感器之间，以将主控电路板与外部传感器之间的通信进行电气隔离。本发明的用于缝纫线自动包装机的控制系统，通过第一隔离电路和第二隔离电路的设置，就可以有效的将机械手和传感器与主控电路板之间的连接关系进行隔离，有效的避免了机械手和传感器损坏对主控电路板的影响。
【专利说明】
一种用于缝纫线自动包装机的控制系统
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种自动包装机，更具体的说是涉及一种用于缝纫线自动包装机的控制系统。
【背景技术】
[0002]目前我国缝纫线包装主要为纯手工形式，这种传统的包装方式需要大量的劳动力来完成，制约着长期以低价格、低利润占领市场的缝纫线行业的发展和转型。另一方面，这种低效率的手工包装方式难以适应现代商品大规模生产的要求。同时，手工包装方式包装质量不稳定、一致性差，已无法满足消费者对包装的质量要求，提供一种缝纫线自动化包装机是十分有必要的，现有的国外的自动化包装机的大量使用了电脑设计和机电一体化控制，增加机械手以完成复杂的包装动作(模拟手工包装)。每个机械手均由单独的电脑控制，摄像机监控包装动作并将信息反馈到电脑以调整动作幅度，保证包装的高质量。同时对包装材质及厚度有自动识别功能，再由电脑计算后控制机械动作，完全是“自适应”系统，保证系统在最优状态下工作，然而现有的这些电气系统的主回路是集成在一个控制板上的，其各个部分之间关系十分的紧密，当出现主回路内的一个支路出现故障的时候，就会导致整个主回路瘫痪，因而就会严重影响包装机的运作，同时在检测故障的过程中，就较难检测出具体是主回路内的哪个支路发生故障，因而给维修带来麻烦。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种在支路发生故障的时候，其他支路不会受到影响，且能够方便维修的用于缝纫线自动包装机的控制系统。
[0004]为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:一种用于缝纫线自动包装机的控制系统，包括:
[0005]主控电路板，耦接于外部机械手和传感器，以接收传感器输出的感应信号和发出驱动信号到机械手驱动机械手动作；
[0006]第一隔离电路，耦接于主控电路板与外部机械手之间，以将主控电路板与外部机械手之间的通信进行电气隔离；
[0007]第二隔离电路，耦接于主控电路板与外部传感器之间，以将主控电路板与外部传感器之间的通信进行电气隔离。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述主控电路板包括:
[0009]主控芯片，该主控芯片为PLC可编程逻辑控制器，其具有多个I/O接口，用以接收和发出信号；
[0010]辅助电路，该辅助电路耦接于主控芯片以辅助主控芯片工作。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述第一隔离电路包括:
[0012]隔离继电器，该隔离继电器的开关部分耦接于外部电源与外部机械手之间，线圈部分耦接于主控芯片的多个I/o接口 ；
[0013]编码电路，一端分别耦接于主控芯片的多个I/O接口，另一端与隔离继电器的线圈部分耦接，以将I/O接口输出的控制信号一一编码后输入到隔离继电器的线圈部分；
[0014]解码电路，一端耦接于隔离继电器的开关部分，另一端分别耦接于外部机械手，以将隔离继电器开关部分输出的编码后的信号进行解码后一一对应输入到外部机械手内。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述编码电路包括:
[0016]多个延时电路，所述多个延时电路的一端与主控芯片的I/O接口一一对应耦接，另一端均耦接于隔离继电器的线圈部分，以将主控芯片I/O接口输出的信号延时后输入到隔离继电器的线圈部分内，其中，多个延时电路的延时时间依次成比例增大。
[0017]作为本发明的进一步改进，所述延时电路包括:
[0018]反相器Fl，该反相器Fl具有输入端和输出端，其输入端与主控芯片的I/O接口耦接，输出端耦接有电阻Rl后耦接有储能电容CY后接地；
[0019]反相器F2，该反相器F2具有输入端和输出端，其输入端耦接于储能电容CY与电阻Rl相连接的节点上，输出端耦接于隔离继电器的线圈部分；
[0020]其中，各个延时电路的电阻Rl的阻值依次成比例增大。
[0021]作为本发明的进一步改进，所述解码电路包括:
[0022]多个反相延时电路，所述多个反相延时电路的一端均耦接于隔离继电器的开关部分后親接于电源，另一端分别对应親接于外部机械手，以将隔离继电器的开关部分输出延时后的主控芯片的I/o接口输出的信号反相延时后输入到外部机械手内，其中，多个反相延时电路的延时时间依次成比例缩小，且反相延时电路数量与延时电路的数量相等，且每个反相延时电路的延时时间与其中一个延时电路的延时时间相等。
[0023]作为本发明的进一步改进，所述反相延时电路包括:
[0024]反相器F3，该反相器F3具有输入端和输出端，其输入端均耦接于隔离继电器的开关部分，输出端耦接有电阻R2后耦接有储能电容CYl后接地；
[0025]反相器F4，该反相器F4具有输入端和输出端，其输入端耦接于电阻R2与储能电容CYl相连接之间的节点上，输出端一一对应耦接于外部机械手，还反接有保护二极管D后接地，所述储能电容CYl还并联有放电电阻RF和放电二极管DF;
[0026]其中，各个反相延时电路的电阻R2的阻值依次成比例减小，电阻R2的数量与电阻Rl的数量相等，每个反相延时电路的电阻R2的阻值与其中一个延时电路221中的电阻Rl的阻值相等。
[0027]作为本发明的进一步改进，所述第二隔离电路包括:
[0028]多个隔离光耦G，该多个隔离光耦G均具有输入端和输出端，其输出端均耦接于电源与主控电路板之间，其输入端一端接地，另一端分别一一对应耦接有放大电路后耦接于外部传感器。
[0029]作为本发明的进一步改进，所述放大电路包括:
[0030]运算放大器Q，该运算放大器Q的输出端耦接于隔离光耦G的输入端，同相输入端耦接于外部传感器，还耦接有电容C后接地，反相输入端耦接有电阻Rl后耦接于其输出端，该反相输入端还耦接有电阻R2后接地。
[0031 ]作为本发明的进一步改进，所述运算放大器Q的同相输入端还耦接有反相器F5后耦接有电阻后耦接有发光二极管LED后接地，所述反相器F5与电阻之间的节点还耦接有电容CX后接地。。
[0032]本发明的有益效果，通过主控电路板的设置，就可以有效的控制机械手和传感器工作了，而通过第一隔离电路的设置，就可以有效的将机械手与主控电路板之间的通信实现电气隔离，因为现有的机械手的驱动源基本都是气缸或者是电机，其内都有线圈，因而在其停下运作的时候，就很容易产生一个反冲电流，如此便会导致主控电路板内部芯片损坏，因而通过第一隔离电路的设置，就可以有效的实现避免反冲电流流入到主控电路板内的效果，而通过第二隔离电路的设置，一般情况下传感器传输给主控电路板的感应信号都会附带一些干扰信号，通过第二隔离电路的设置，就可以有效的滤除干扰信号，放大感应信号，这样就可以避免因为干扰导致的主控电路板操作不准确的问题，同时在机械手和传感器任意一个损坏的时候，都不会对主控电路板造成影响。
【附图说明】
[0033]图1为本发明的用于缝纫线自动包装机的控制系统的模块图；
[0034]图2为图1中第一隔离电路的电路图；
[0035]图3为图1中第二隔离电路的电路图。
【具体实施方式】
[0036]下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
[0037]参照图1至3所示，本实施例的一种用于缝纫线自动包装机的控制系统，包括:主控电路板I，耦接于外部机械手和传感器，以接收传感器输出的感应信号和发出驱动信号到机械手驱动机械手动作；
[0038]第一隔离电路2，耦接于主控电路板I与外部机械手之间，以将主控电路板I与外部机械手之间的通信进行电气隔离；
[0039]第二隔离电路3，耦接于主控电路板I与外部传感器之间，以将主控电路板I与外部传感器之间的通信进行电气隔离，当控制系统工作的时候，传感器就会检测自动包装机上的产品信息，就会发出电信号经过第二隔离电路3的过滤之后输入到主控电路板I内，主控电路板I在接收到该信号之后，就会发出驱动信号通过第一隔离电路2的隔离以后输入到机械手内，如此便可以有效的驱动机械手动作了，当某个机械手或是传感器损坏的时候，通过第一隔离电路2和第二隔离电路3的隔离作用，使得主控电路板I与机械手和传感器之间不会相互影响，如此便可以有效的避免现有技术中出现的由于支路损坏导致整个系统瘫痪的问题。
[0040]作为改进的一种【具体实施方式】，所述主控电路板I包括:
[0041]主控芯片11，该主控芯片11为PLC可编程逻辑控制器，其具有多个I/O接口，用以接收和发出信号；
[0042]辅助电路12，该辅助电路12耦接于主控芯片11以辅助主控芯片I工作，将主控芯片11设置成PLC可编程逻辑控制器，PLC可编程逻辑控制器是目前比较常用的控制器，用在这里，就能够很好的实现主控的效果，且其辅助电路12结构简单方便，与现有的相同。
[0043]作为改进的一种【具体实施方式】，所述第一隔离电路2包括:
[0044]隔离继电器21，该隔离继电器21的开关部分耦接于外部电源与外部机械手之间，线圈部分耦接于主控芯片11的多个I/O接口 ；
[0045]编码电路22，一端分别耦接于主控芯片11的多个I/O接口，另一端与隔离继电器21的线圈部分耦接，以将I/O接口输出的控制信号一一编码后输入到隔离继电器21的线圈部分；
[0046]解码电路23，一端耦接于隔离继电器21的开关部分，另一端分别耦接于外部机械手，以将隔离继电器21开关部分输出的编码后的信号进行解码后一一对应输入到外部机械手内，在主控该芯片11发出信号的时候，该信号就会首先进入到编码电路22内进行编码，编码以后输入到隔离继电器21内，隔离继电器21就会随着编码后的信号进行动作，从其开关部分输出相对应的信号，然后再通过解码电路23的解码作用之后，将其输入到机械手内，由于信号传输过程经过了隔离继电器21，因而其中间实现了电-磁-电的转换作用，如此便可以有效的实现了隔离的作用，而通过编码电路22和解码电路23的设置，就可以将多个主控芯片111/0接口输出的信号集中到隔离继电器21转换了，因而只需要设置一个隔离继电器21即可，这样就不会出现设置多个隔离继电器21导致整个控制系统体积增大的问题，同时也不需要主控芯片11内部进行编码，降低了主控芯片11内部程序的复杂程度，降低了整个控制系统的制作成本。
[0047]作为改进的一种【具体实施方式】，所述编码电路22包括:
[0048]多个延时电路221，所述多个延时电路221的一端与主控芯片11的I/O接口——对应耦接，另一端均耦接于隔离继电器21的线圈部分，以将主控芯片111/0接口输出的信号延时后输入到隔离继电器21的线圈部分内，其中，多个延时电路221的延时时间依次成比例增大，通过多个延时电路221的设置，就可以实现将每一个主控芯片111/0接口输出的信号转换成一条信号串，如此便有效的实现了将多个I/O接口的输出信号集中输入到隔离继电器21的效果，例如本实施例中的主控芯片11为PLC，所以其输出信号只有高电平和低电平两种，所以通过延时电路221的设置，就可以有效的将其输出信号转换成一个脉冲信号，实现了对信号的编码。
[0049]作为改进的一种【具体实施方式】，所述延时电路221包括:
[0050]反相器Fl，该反相器Fl具有输入端和输出端，其输入端与主控芯片11的I/O接口耦接，输出端耦接有电阻Rl后耦接有储能电容CY后接地；
[0051]反相器F2，该反相器F2具有输入端和输出端，其输入端耦接于储能电容CY与电阻Rl相连接的节点上，输出端耦接于隔离继电器21的线圈部分；
[0052]其中，各个延时电路221的电阻Rl的阻值依次成比例增大，通过反相器F1、储能电容CY、电阻Rl和反相器F2的设置，就可以通过反相器Fl和反相器F2的作用，将信号先反转后再反转，使得信号最终输出不变，而在反转的过程中，信号就会通过电阻Rl向储能电容CY充电，降低其转换速度，如此便有效的实现的一个延时的作用，而通过调节电阻Rl阻值的大小，就可以实现改变储能电容CY的充放电速度，进而改变了延时时间，如此通过将电阻Rl的阻值依次成比例增大，就可以有效的实现了延时电路221延时时间依次成比例增大的效果。
[0053]作为改进的一种【具体实施方式】，所述解码电路23包括:
[0054]多个反相延时电路231，所述多个反相延时电路231的一端均耦接于隔离继电器21的开关部分后耦接于电源，另一端分别一一对应耦接于外部机械手，以将隔离继电器21的开关部分输出延时后的主控芯片11的I/O接口输出的信号反相延时后输入到外部机械手内，其中，多个反相延时电路231的延时时间依次成比例缩小，且反相延时电路231数量与延时电路221的数量相等，且每个反相延时电路231的延时时间与其中一个延时电路221的延时时间相等，当主控芯片11某一时刻各个I/O接口输出的信号，经过延时电路221的延时以后，该时刻所有I/O接口输出的信号就会转变成一条脉冲信号，输入到隔离继电器21的线圈部分，因而隔离继电器21就会动作，在其开关部分输出与之相同的脉冲信号，该脉冲信号输入到反相延时电路231内的时候，就会中和每个信号的延时时间，实现将每一个信号的总的延时时间相等，如此所有信号就会同一时间分别输入到各个机械手内，有效的实现了各个机械手在那一时刻执行动作的效果了，有效的实现了对主控芯片11信号的隔离和避免了隔离继电器21需要设置多个导致的控制系统体积增大的问题。
[0055]作为改进的一种【具体实施方式】，所述反相延时电路包括:
[0056]反相器F3，该反相器F3具有输入端和输出端，其输入端均耦接于隔离继电器21的开关部分，输出端耦接有电阻R2后耦接有储能电容CYl后接地；
[0057]反相器F4，该反相器F4具有输入端和输出端，其输入端耦接于电阻R2与储能电容CYl相连接之间的节点上，输出端一一对应耦接于外部机械手，还反接有保护二极管D后接地，所述储能电容CYl还并联有放电电阻RF和放电二极管DF;
[0058]其中，各个反相延时电路231的电阻R2的阻值依次成比例减小，电阻R2的数量与电阻Rl的数量相等，每个反相延时电路231的电阻R2的阻值与其中一个延时电路221中的电阻Rl的阻值相等，由于经过延时电路221的延时作用以后，隔离继电器输出的脉冲信号内的各个信号的占空比也各不相同，一般来说延时时间越长的信号，其占空比越大，因而通过电阻R2和储能电容CYl以及放电电阻RF和放电二极管DF的设置，就可以有效的实现，当某个占空比信号输入进来的时候，通过电阻R2的不同，因而储能电容CYl的充电速度也不同，本实施例中放电二极管DF的开断电压略大于反相器F4的开断电压，当该信号输入到与之不对应延时时间的反相延时电路231的时候，即反相延时电路231的延时时间与对应的延时电路221的延时时间不是互补的时候，当两者延时时间相加时间大于标准总时间的时候，就会导致充电过慢，使得储能电容CYl的电压不足以达到反相器F4的打开电压，就会被放电电阻RF放掉，因而该信号就会丢失，不会输入到机械手内，当两者延时时间相加时间小于标准总时间的时候，就会导致充电过快，使得储能电容CYl的电压大于反相器F4和放电二极管DF的开断电压，放电二极管DF就会打开，将电放掉，那么储能电容CY的电压就会急剧变小，因而反相器F4就来不及输出信号，那么该信号也会丢失掉，如此便可以有效的实现将不对应的信号进行滤除的效果，避免了机械手因为不对应信号导致的误动作的问题。作为改进的一种【具体实施方式】，所述第二隔离电路3包括:
[0059]多个隔离光耦G，该多个隔离光耦G均具有输入端和输出端，其输出端均耦接于电源与主控电路板I之间，其输入端一端接地，另一端分别一一对应耦接有放大电路31后耦接于外部传感器，通过隔离光耦G的设置，就可以有效的实现一个光电隔离的作用，由于隔离光耦G的体积较小，因而就可以设置多个以与主控芯片11的I/O接口相对应，而通过放大电路31的设置，就可以有效的实现将传感器信号进行放大的效果，使得隔离光耦G能够更好的识别信号。
[0000]作为改进的一种【具体实施方式】，所述放大电路31包括:
[0061]运算放大器Q，该运算放大器Q的输出端耦接于隔离光耦G的输入端，同相输入端耦接于外部传感器，还耦接有电容C后接地，反相输入端耦接有电阻Rl后耦接于其输出端，该反相输入端还耦接有电阻R2后接地，通过运算放大器Q的设置，就可以有效的实现一个放大作用，且结构简单，体积小。
[0062]作为改进的一种【具体实施方式】，所述运算放大器Q的同相输入端还耦接有反相器F5后耦接有电阻后耦接有发光二极管LED后接地，所述反相器F5与电阻之间的节点还耦接有电容CX后接地，在包装机工作的过程中，传感器是会每隔一段时间发送一个信号，因而通过反相器F5的设置，在没有信号的时候就会给电容CX充电，电容CX的电压就会缓缓上升，假如此时传感器正常输出信号，那么电容CX电压就不足以上升到打开发光二极管LED，那么发光二极管LED就不会发光，表不此时传感器正常工作，当传感器长时间不输出信号的时候，就表示此时传感器已经损坏，因而发光二极管LED就会发光，表示此时传感器以及损坏，同时由于每一个传感器都设有发光二极管，因而当哪个发光二极管发光的时候，就表示对应传感器发送故障，如此大大方便了人们的故障检测。
[0063]综上所述，本发明的用于缝纫线自动包装机的控制系统，通过主控电路板I的设置，就可以有效的实现控制包装机工作的效果，而通过第一隔离电路2和第二隔离电路3的设置，就可以将外部机械手与传感器与主控电路板I之间进行电气隔离，避免了机械手与传感器故障时对主控电路板I的影响。
[0064]以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于缝纫线自动包装机的控制系统，其特征在于:包括: 主控电路板(I)，耦接于外部机械手和传感器，以接收传感器输出的感应信号和发出驱动信号到机械手驱动机械手动作； 第一隔离电路(2)，耦接于主控电路板(I)与外部机械手之间，以将主控电路板(I)与外部机械手之间的通信进行电气隔离； 第二隔离电路(3)，耦接于主控电路板(I)与外部传感器之间，以将主控电路板(I)与外部传感器之间的通信进行电气隔离。2.根据权利要求1所述的用于缝纫线自动包装机的控制系统，其特征在于:所述主控电路板(I)包括: 主控芯片(11)，该主控芯片(11)为PLC可编程逻辑控制器，其具有多个I/O接口，用以接收和发出信号； 辅助电路(12)，该辅助电路(12)耦接于主控芯片(11)以辅助主控芯片(I)工作。3.根据权利要求2所述的用于缝纫线自动包装机的控制系统，其特征在于:所述第一隔离电路(2)包括: 隔离继电器(21)，该隔离继电器(21)的开关部分耦接于外部电源与外部机械手之间，线圈部分耦接于主控芯片(11)的多个I/O接口 ； 编码电路(22)，一端分别耦接于主控芯片(11)的多个I/O接口，另一端与隔离继电器(21)的线圈部分耦接，以将I/O接口输出的控制信号一一编码后输入到隔离继电器(21)的线圈部分； 解码电路(23)，一端耦接于隔离继电器(21)的开关部分，另一端分别耦接于外部机械手，以将隔离继电器(21)开关部分输出的编码后的信号进行解码后一一对应输入到外部机械手内。4.根据权利要求3所述的用于缝纫线自动包装机的控制系统，其特征在于:所述编码电路(22)包括: 多个延时电路(221)，所述多个延时电路(221)的一端与主控芯片(11)的I/O接口 一一对应耦接，另一端均耦接于隔离继电器(21)的线圈部分，以将主控芯片(11)1/0接口输出的信号延时后输入到隔离继电器(21)的线圈部分内，其中，多个延时电路(221)的延时时间依次成比例增大。5.根据权利要求4所述的用于缝纫线自动包装机的控制系统，其特征在于:所述延时电路(221)包括: 反相器Fl，该反相器Fl具有输入端和输出端，其输入端与主控芯片(11)的I/O接口耦接，输出端耦接有电阻Rl后耦接有储能电容CY后接地； 反相器F2，该反相器F2具有输入端和输出端，其输入端耦接于储能电容CY与电阻Rl相连接的节点上，输出端耦接于隔离继电器(21)的线圈部分； 其中，各个延时电路(221)的电阻Rl的阻值依次成比例增大。6.根据权利要求5所述的用于缝纫线自动包装机的控制系统，其特征在于:所述解码电路(23)包括: 多个反相延时电路(231)，所述多个反相延时电路(231)的一端均耦接于隔离继电器(21)的开关部分后耦接于电源，另一端分别一一对应耦接于外部机械手，以将隔离继电器(21)的开关部分输出延时后的主控芯片(11)的I/O接口输出的信号反相延时后输入到外部机械手内，其中，多个反相延时电路(2 31)的延时时间依次成比例缩小，且反相延时电路(231)数量与延时电路(221)的数量相等，且每个反相延时电路(231)的延时时间与其中一个延时电路(221)的延时时间相等。7.根据权利要求6所述的用于缝纫线自动包装机的控制系统，其特征在于:所述反相延时电路包括: 反相器F3，该反相器F3具有输入端和输出端，其输入端均耦接于隔离继电器(21)的开关部分，输出端耦接有电阻R2后耦接有储能电容CYl后接地； 反相器F4，该反相器F4具有输入端和输出端，其输入端耦接于电阻R2与储能电容CYl相连接之间的节点上，输出端一一对应耦接于外部机械手，还反接有保护二极管D后接地，所述储能电容CYl还并联有放电电阻RF和放电二极管DF; 其中，各个反相延时电路(231)的电阻R2的阻值依次成比例减小，电阻R2的数量与电阻Rl的数量相等，每个反相延时电路(231)的电阻R2的阻值与其中一个延时电路(221)中的电阻Rl的阻值相等。8.根据权利要求1至7任意一项所述的用于缝纫线自动包装机的控制系统，其特征在于:所述第二隔离电路(3)包括: 多个隔离光耦G，该多个隔离光耦G均具有输入端和输出端，其输出端均耦接于电源与主控电路板(I)之间，其输入端一端接地，另一端分别一一对应耦接有放大电路(31)后耦接于外部传感器。9.根据权利要求8所述的用于缝纫线自动包装机的控制系统，其特征在于:所述放大电路(31)包括: 运算放大器Q，该运算放大器Q的输出端耦接于隔离光耦G的输入端，同相输入端耦接于外部传感器，还耦接有电容C后接地，反相输入端耦接有电阻Rl后耦接于其输出端，该反相输入端还耦接有电阻R2后接地。10.根据群里要求9所述的用于缝纫线自动包装机的控制系统，其特征在于:所述运算放大器Q的同相输入端还耦接有反相器F5后耦接有电阻后耦接有发光二极管LED后接地，所述反相器F5与电阻之间的节点还耦接有电容CX后接地。
【文档编号】B65B57/00GK106081260SQ201610440424
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】徐属斌, 徐良耀, 王伟军
【申请人】浙江万事发纺织机械有限公司