專利名稱：電腦式毛紡自調勻整控制儀的制作方法
技術領域：
一種電腦式毛紡自調勻整控制儀，屬于電子自動控制技術領域，主要用于針梳機上。
在已有技術中國外的同類產品有德國因果爾斯塔德公司生產的RDN型自調勻整裝置，和日本奧克瑪公司生產的PD－IIR型自調勻整裝置；國內有上海產CO7自調勻整儀，德國和我國產的均為全機械式結構，日本產品為機械液壓式，它們存在的共同問題是要求機械加工精度高、在毛紡廠的惡劣環境條件下機件運轉不靈活，毛條重量不勻率難以控制在國家規定的1％以下(如CO7僅在5％內)，設備保養維修和調節均相當麻煩，此外CO7還存在對毛條粗細不勻的檢測記憶是間斷的，誤差大，效果差，每上機一個新品種時都必須重新調節延遲牙，手續繁瑣；只適用于對長或中片段自調，對短片段效果極差。隨著人們生活水平的提高，對毛紡產品質量的要求越來越高，對現有的針梳機上所用的勻整裝置必須進行徹底改革。
本實用新型的目的在于提供一種全電子結構，對長、中、短片段均有良好和最大的勻整能力，輸出毛條重量不勻率控制在1％之內，體積小，調節方便，性能穩定，不受毛紡廠惡劣環境條件影響的電腦式毛紡自調勻整控制儀。
根據毛紡中針梳機工作基本原理和微機自動控制基本原理，針對已有技術中存在的主要問題，本實用新型的基本構思是以國產C07自調勻整儀為設計基礎，應用交流電機變頻調速系統取代C07中的鐵炮傳動，以提高調速精度，應用電子傳感器測量喂入毛條厚度，測量值由RAM存貯記憶，取代C07中杠桿放大和記憶錫林；使用脈沖計數形式確定檢測點至勻整點的最佳距離，取代C07中的機械延遲機構，以微機控制變頻調速器取代C07中機械傳導機構；以電子調節取代C07中根據毛紡工藝不斷變換齒輪的手工操作，以上述內容為基準設計一整套電路，從而實現設計目的。
本實用新型的特征在于所述的電腦式毛紡自調勻整控制儀由裝有各種開關或按鈕的機殼、機芯和傳感及執行機件構成，其上述的機芯的由電容C1～C40、電阻R1～R55和R′、可控硅SCR1、光電耦合器U7～U11、晶體振蕩器X1、可變電阻VR1～VR12、六反相器U5和U16、地址鎖存器U2、單片機U1、EPROMU3、RAMU4、穩壓管U13～U14、按鍵AN1～AN5、整流橋BR1～BR3、二極管D1～D5、三端穩壓器U12～U15、可控硅過零驅動U6、變壓器TR1、四運算放大器U17～U19和液晶顯示器LCD構成；上述電子元器件分別組成以可控硅SCR1為中心用以驅動執行電路的可控硅驅動電路、以光電耦合器U7～U9為主將光信號轉換成電信號的信號處理電路、以可調電阻VR1～VR5為主的參數設置電路、以晶體振蕩器X1為主為上述的單片機提供基準頻率的晶振電路、以單片機U1為主處理信號的單片機系統電路、以三端穩壓器U12～U15為中心向所有電路提供直流穩壓電源的直流穩壓電路、以按鍵AN1～AN5為主用以選擇功能的面板功能按鈕電路、以液晶顯示器LCD為主用以顯示各種工作狀態的液晶顯示電路、以反相器U5為主將波形整形并反相的整形電路、以光電耦合器U10～U11為主用以傳遞光信號的測速信號處理電路、以反相器U16為主對脈沖波形寬度進行調制并把數字轉換成模擬量的兩個脈寬調制與D／A轉換電路以及以四運算放大器U19為主用以對傳感信號放大和整形的傳感器信號處理電路，上述所有電子元器件均按照如附圖2所示的各自的上述電路安裝在一塊印刷線路板上或安裝該線路板的外殼的前面板上，在殼體外還有以上述的執行機構變頻調速器PWM和電動機M1～M2為主用以進行變速和拖動的執行機構動力電路以及以位移傳感器、光電傳感器和霍耳傳感器組成用以傳遞信號的傳感電路；上述的執行機構動力電路通過電纜接上述的機芯中脈寬調制與D／A轉換電路；上述的位移傳感器S1安裝于針梳機的測量羅拉上并由導線接上述的機芯M點；上述的光電傳感器S2安裝在針梳機后羅拉上并由導線與上述的測速信號處理電路的輸入端連接；上述的霍爾傳感器S3安裝在針梳機前羅拉一側的固定塊上，并由導線亦與上述的測速信號處理電路的另外兩個輸入端連接。
本實用新型的突出優點是本儀器采取全電子結構，完全克服了公知技術中機械式同類儀器的固有缺陷，在毛紡廠惡劣環境條件下應用運轉靈活，不僅對長、中片段均有良好的調勻整效果，而且對短片段也有較好的勻整能力，最大勻整能力為±25％，輸出毛條重量不勻率控制在1％之內，整機體機小，重量輕，安裝使用調節均方便，穩定性好，對提高毛紡質量提供了可靠的保證。
附


圖1為本實用新型最佳實施例之一組裝后整體去掉機殼上蓋后結構示意圖，圖2為
圖1電路原理圖，圖中1以可控硅SCR1為中心的可控硅驅動電路，2以光電耦合器U7～U9為主的信號處理電路，3以可調電阻VR1～VR5為主的參數設置電路，4以晶體振蕩器X1為主的晶振電路，5以單片機U1為主的單片機系統電路，6以三端穩壓器U12～U15為主的直流穩壓電路，7以按鍵AN1～AN5為主的面板功能按鈕電路，8以液晶顯示器LCD為主的液晶顯示電路，9以反相器U5為主的整形電路，10以光電耦合器U10～U11為主的測速信號處理電路，11和12均為以反相器U16為主的脈寬調制與D／A轉換電路，13位于機殼外以變頻調速器PWM和電動機M1～M2為主的執行機構動力電路，14位于機殼外以三個傳感器S1～S3組成的傳感電路，15以四運算放大器U19為主的傳感電路，16為位于針梳機上的開車、寸動和停車三個開關，17電容C1～C40計40只，18電阻R1～R55和R′計56只，19可控硅SCR1，20光電耦合器U7～U11計5個，21晶體振蕩器X1，22可變電阻VR1～VR12計12只，23六反相器U5和U16其中U5含U5A～U5E，U16含U16A～U16C，24地址鎖存器U2，25單片機U1，26EPROMU3，27RAMU4，28穩壓管U13～U14，29按鍵AN1～AN5，30整流橋BR1～BR3，31二極管D1～D5，32三端穩壓器U12和U15，33可控硅過零驅動U6，34變壓器TR1，35四運算放大器U17～U19含U17A～U17C，U18A～U18C，U19A～U19C，36位移傳感器S1，37光電傳感器S2，38霍耳傳感器S3，39液晶顯示器LCD，40印刷線路板，41外殼，42變頻調速器PWM，43電動機M1～M2，上述17～35各電子元器件除29AN1～AN5同上述的39安裝在外殼41的前面板上以外，其余均按電路1～12和15安裝在位于外殼內的印刷線路板40上。結合此附圖簡述本控制儀工作過程如下由安裝在針梳機測量羅拉上的位移傳感器S136檢測喂入毛條厚度信號，其輸出量經四運放大器35中的U19A和U19B放大，和整形電路9整形后送到單片機25的P5.0端口，再由其內部的10位A／D轉換器轉換為數字量存放在外部的RAM中；又由安裝在針梳機前羅拉一側的固定塊上的霍耳傳感器S338，測量前羅拉每轉一周的時間計算出相應的轉速，經光電耦合器20中的U11和六反相器U5E輸入到單片機25的P3.2端，再由安裝在27齒鏈輪上的光電開關測量脈沖延時信號，當毛條檢測點恰好到達變速點時，由單片機25將參數輸入單元輸入的毛條額定厚度、牽伸倍數、前羅拉轉速和毛條厚度信號，進行綜合處理，計算出相應的針板速度，經變頻調速器PWM42改變針板的速度，從而實現自調勻整。顯示電路8在液晶顯示器LCD39上定時顯示該機運行中的有關參數。
在此實施例中電容17采用C1＝C2＝20P，C3＝1μf，C4～C18＝C21＝C22＝C25＝C26＝C29＝C31＝C33＝C34～C40＝0.01μf，C19＝C20＝C23＝C24＝C27＝C28＝C30＝C32＝2200μf；電阻18選用R1＝100Ω，R2＝51Ω，R3＝R′＝300Ω，R4＝39Ω，R5＝R7＝R9＝R15～R31＝R39＝R40＝4.7K，R6＝R8＝R10＝470Ω，R11＝R13＝10K，R12＝R14＝1K，R32＝R34～R38＝R41＝R43～R55＝10K，R33＝R42＝5K；可控硅SCR119選用3A800V；光電耦合20選用U7＝U8＝U9＝U10＝U11＝4N25；晶體振蕩器X121選用12M；可變電阻22選用VR1＝20K，VR2＝VR3＝VR4＝VR5＝47K，VR6～VR12＝10K；六反相器23U5與U16選用74HC04；地址鎖存器U224選用74HC573；單片機U125選用80C552；EPROMU326選用2764；RAMU427選用6264；穩壓管U13和U1428分別選用7809和7909；按鍵39選用AN1～AN5；整流橋30BR1～BR3均選用BR10GE2；二極管31D1～D5均用IN4148；三端穩壓器32U12選用MC7805T，U15選用MC7812T；可控硅過零驅動33U6選用MOC3041；變壓器TR134選用TRANSFOR；四運算放大器35U17～U19均選用LM324；位移傳感器S136為差動變壓器式。
權利要求1.一種電腦式毛紡自調勻整控制儀，由裝有開關按鈕的機殼、機芯和傳感及執行機件組成，本實用新型的特征在于所述的電腦式毛紡自調勻整控制儀，其機芯由電容C1～C40[17]、電阻R1～R55和R′[18]、可控硅SCR1[19]、光電耦合器U7～U11[20]、晶體振蕩器X1[21]、可變電阻VR1～VR12[22]、六反相器U5和U16[23]、地址鎖存器U2[24]、單片機U1[25]、EPROMU3[26]、RAMU4[27]、穩壓管U13～U14[28]、按鍵AN1～AN5[29]、整流橋BR1～BR3[30]、二極管D1～D5[31]、三端穩壓器U12和U15[32]、可控硅過零驅動U6[33]、變壓器TR1[34]、四運算放大器U17～U19[35]和液晶顯示器LCD[39]構成，上述電子元器件分別組成以可控硅SCR1[19]為中心的可控硅驅動電路[1]、以光電耦合器U7～U9[20]為主的信號處理電路[2]、以可調電阻VR1～VR5[22]為主的參數設置電路[3]、以晶體振蕩器X1[21]為主的晶振電路[4]、以單片機U1[25]為主的單片機系統電路[5]、以三端穩壓器U12～U15[32]為中心的直流穩壓電路[6]、以按鍵AN1～AN5[29]為主的面板功能按鈕電路[7]、以液晶顯示器LCD[39]為主的液晶顯示電路[8]、以反相器U5[23]為主的整形電路[9]、以光電耦合器U10～U11[20]為主的測速信號處理電路[10]、以反相器U16[23]為主的脈寬調制與D/A轉換電路[11]和[12]以及以四運算放大器U19為主的傳感信號處理電路[15]，上述所有電子元器件均按照各自的上述電線路[1]～[15]安裝在一塊印刷線路板[40]上或安裝該線路板的外殼[41]的前面板上，在殼體外還有以上述的執行機件變頻調速器PWM[42]和電動機M1～M2[43]為主的執行機構動力電路[13]和以位移傳感器S1[36]、光電傳感器S2[37]、霍耳傳感器S3[38]組成的傳感電路[14]；上述的電路[13]通過電纜接上述的機芯中電路[12]，上述的位移傳感器S1[36]安裝于針梳機的測量羅拉上并由導線接上述機芯M點，上述的光電傳慰器S2[37]安裝在針梳機后羅拉上并由導線與上述電路[10]的輸入端連接，上述的霍耳傳感器S3[38]安裝在針梳機前羅拉一側的固定塊上并由導線與上述電路[10]的輸入端連接。
專利摘要一種電腦式毛紡自調勻整控制儀，屬電子自控裝置，用于針梳機。其特征在于該控制儀由電容電阻、可控硅、可變電阻、光電耦合器、晶振、反相器、地址鎖存器、單片機、EPROM、RAM、穩壓管、二極管、四運算放大器、變壓器、液晶顯示器等組成的機芯和位移、光電、霍耳三個傳感器構成。具有全電子結構運轉靈活，對長中短片段均有較好調勻整效果輸出毛條重量不勻率控制在1％以內，整機體積小，使用調節方便，性能穩定等優點。
文檔編號D01H5/00GK2181515SQ9323214
公開日1994年11月2日 申請日期1993年10月23日 優先權日1993年10月23日
發明者泮福奎, 劉榮興, 高振東, 龐嚴英 申請人:山東紡織工學院