专利名称：一种土工格栅生产线用在线宽度自动控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及宽度測量，特别是涉及ー种土工格栅生产线用在线宽度自动控制装置。
背景技术：
土工格栅在生产过程中产品自始至终处于移动状态，难以在线检测宽度的变化并及时显示，不能实时监控正在生产的产品宽度。通常只是测量长度，对宽度的測量只是由人エ操作卷尺或固定在设备上的机械尺定时检测，之后通过人工调整牵引拉伸速度来对宽度进行校正，属于开环控制模式。既耗费人力，測量结果又欠精确，最終产品的宽度或存在一定的误差，或进行裁边修剪，造成浪费。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供ー种土工格栅生产线用在线宽度自动控制装置。本实用新型的技术问题通过以下技术方案予以解決。这种土工格栅生产线用在线宽度自动控制装置，包括牵引机组变频器和电源。这种土工格栅生产线用在线宽度自动控制装置的特点是设有检测机构支架、检测机构和控制电路。所述检测机构支架是ロ字型竖直框架，安装在土工格栅生产线的牵引机组支架上，进入牵引机组之前的加热拉伸后的土工格栅从ロ字型竖直框架中间通过。所述检测机构是土工格栅宽度检测单元，包括长条形发光单元组和光信号接收单元组，所述土工格栅宽度检测单元输出透过土工格栅洞孔的间歇性光信号，所述间歇性光信号包含土工格栅的宽度数值信息。所述控制电路包括级联的光电滤波转换电路单元组、数字编码器、单片机、数字/模拟转换器，以及智能数字显示控制仪，所述光电滤波转换电路単元组的输入端与所述土エ格栅宽度检测单元的输出端连接，所述智能数字显示控制仪设有宽度设定电路和比例积分微分控制电路，所述智能数字显示控制仪的输入端与所述数字/模拟转换器的输出端连接，所述智能数字显示控制仪的输出端与所述牵引机组变频器的控制端连接。所述光电滤波转换电路单元组将所述土工格栅宽度检测单元输出的光信号转换为电信号，然后经过数字编码器得出的ニ进制数字输入所述单片机进行运算，由所述单片机输出包含土工格栅的宽度数值信息的数字信号，再由所述数字/模拟转换器转换为模拟信号输出至智能数字显示控制仪显示土工格栅的实测宽度值，并基于智能数字显示控制仪的宽度设定电路提供的土工格栅的宽度给定值如要求生产的土工格栅宽度标准值2500_，由智能数字显示控制仪的比例积分微分控制电路输出0 IOV自动控制信号控制牵引机组变频器，再由牵引机组变频器控制土工格栅生产线的板材拉伸速度，最终控制土工格栅的览度。本实用新型的技术问题通过以下进ー步的技术方案予以解決。所述长条形发光单元组由其管轴与所述土工格栅输送方向垂直日光灯管成串排列组成，设置在ロ字型竖直框架的下框边，所述长条形发光单元组的长度大于所述土工格栅的宽度。所述光信号接收单元组由多个光敏元件成串排列组成，设置在ロ字型竖直框架的上框边,所述光敏元件的数量由检测宽度的精度决定。所述光敏元件是光敏电阻。设有控制箱，所述控制箱安装在ロ字型竖直框架的一侧框边，安装所述控制电路的电路板设置在所述控制箱内，所述智能数字显示控制仪的表面设置在所述控制箱的面板上。所述数字编码器是优先编码器，允许同时在几个输入端有输入信号，编码器按输 入信号排定的优先顺序，只对同时输入的几个信号中优先权最高的一个进行编码。所述数字编码器是32-5线优先编码器和64-6线优先编码器中的ー种。本实用新型与现有技术对比的有益效果是本实用新型采用光电检测方式对透过土工格栅板材洞孔的间歇性光信号进行滤除使其不參与计算，可以自动在线准确測量和精确控制土工格栅产品宽度，且采用数码管显示土工格栅产品宽度，节省人力，測量结果又精确，不必进行裁边修剪，避免浪费。
图I是本实用新型具体实施方式
的检测机构支架示意图；图2是本实用新型具体实施方式
的控制电路的方框图；图3是图2中光电滤波转换电路单元组的单个光电检测滤波转换电路的电路图；图4是图2中的数字编码器的电路图；图5是本实用新型具体实施方式
的光信号接收单元组的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
并对照附图对本实用新型进行说明。如图I 5所示的土工格栅生产线用在线宽度自动控制装置，包括牵引机组变频器和电源，设有检测机构支架、检测机构和控制电路。检测机构支架是ロ字型竖直框架，安装在土工格栅生产线的牵引机组支架5上，进入牵引机组之前的加热拉伸后的土工格栅I从ロ字型竖直框架中间通过。检测机构是土工格栅宽度检测单元，包括长条形发光单元组3和光信号接收单元组2，土工格栅宽度检测单元输出透过土工格栅I洞孔的间歇性光信号，间歇性光信号包含土工格栅I的宽度数值信息。长条形发光单兀组3由其管轴与土工格栅I输送方向垂直日光灯管成串排列组成，设置在ロ字型竖直框架的下框边，长条形发光单元组3的长度大于土工格栅I的宽度。光信号接收单元组2由多个光敏元件成串排列组成，设置在ロ字型竖直框架的上框边，光敏元件的数量由检测宽度的精度决定控制电路包括级联的光电滤波转换电路单元组、由四2输入端或门芯片⑶4071、双4输入端或门芯片⑶4072，以及四片8-3优先编码器芯片⑶4532集联组成的32_5线数字编码器、型号为8051的单片机、数字/摸拟转换器，以及日本理化工业株式会社(RKCInstrument INC)出品的型号为FB900的智能数字显示控制仪，光电滤波转换电路单元组的输入端与土工格栅宽度检测单元的输出端连接，智能数字显示控制仪设有宽度设定电路和比例积分微分控制电路，智能数字显示控制仪的输入端与数字/模拟转换器的输出端连接，智能数字显示控制仪的输出端与牵引机组变频器的控制端连接。设有控制箱4，控制箱4安装在ロ字型竖直框架的一侧框边，安装控制电路的电路板设置在控制箱4内，智能数字显示控制仪的表面设置在控制箱4的面板上。光电滤波转换电路单元组中的单个光电接收滤波转换电路的工作过程如下光敏电阻RG接收发光単元的光信号，其电阻率大幅下降，开关三极管Ql基极电平降低，开关三极管Ql截止。极性电容C开始通过充电电阻R3进行充电，其充电时间常数由极性电容C与充电电阻R3的乘积決定，调整充电时间常数至3 4秒钟后输出三极管Q2开始导通，输出端Xo输出高电平。在极性电容C充电过程中，发光单兀的光路一旦被遮挡,光敏电阻RG电阻率大幅上升，开关三极管Ql立即导通，极性电容C放电，使输出三极管Q2截止，输出端Xo输出低电平。在土工格栅I移动过程中只有连续3 4秒钟保持光路通畅， 输出三极管Q2才能导通，输出端Xo输出高电平，这样就将通过土工格栅通孔间歇性漏过的光信号滤除，仅接收包含真实正确的土工格栅宽度数值信息的电信号。測量精度即测量分辨率由单个光电接收滤波转换电路的多少决定。光电单元信号太多会增加编码电路的复杂性。本具体实施方式
用于测量2500mm的格栅宽度，合格产品宽度变化< I %，基于正常生产的土工格栅宽度异常变化在±10%以内，设计检测机构支架宽度为3000_。如果每隔IOmm安装一个光电检测滤波转换单元，产生300个数字信号，相应编码电路过于复杂，为此，本具体实施方式
仅在接近要测量宽度2500_的土工格栅两侧边分别安装32个光电检测滤波转换单元，以满足检测土工格栅宽度变化在±12. 8%以内的需要。本具体实施方式
的32-5线优先数字编码器如图4所示。对应要测量宽度2500mm的土工格栅两侧边的參与编码的数字信号64个。XO X31是光信号単元的输入，Y4 YO是数字编码器的由最高位至最低位的各位输出，是相应按ニ进制输出接收到光信号単元的个数。ニ进制数字“I”代表高电平，“0”代表低电平。例如，14个光路畅通时，光信号単元XO X14接收到光信号，编码器的各位输出Y4、Y3、Y2、Y1和YO分别为ニ进制数字O、I、I、
1、0。图5是本具体实施方式
的光信号接收单元组2的示意图，图中L :常数，光信号接收单元总长，空圆圈代表光路畅通接收到光信号的光信号接收単元，实圆圈代表光路被遮挡而未接收到光信号的光信号接收单元；X :常数，相邻两个接收光信号単元之间的距离；a :左侧边处总共接收到光信号的単元相应的宽度，等于接收到光信号的光信号接收单元数na乘以X ；b :右侧边处总共接收到光信号的単元相应的宽度，等于接收到光信号的光信号接收单元数nb乘以X ；I :土工格栅的实际宽度=L-(a+b)。由于L、X都是常数，只要分别检测土工格栅两侧边处的总共接收到光信号的単元的个数，就决定了土工格栅两侧边处总共接收到光信号的単元相应的宽度a、b，L-(a+b)=1，即为土工格栅的实际宽度。光电滤波转换电路单元组将接近所要測量土工格栅两侧边处的光敏元件阵列检测的两组光信号转换为电信号，然后经过数字编码器得出的对应的土工格栅两侧边的两组ニ进制数字na和nb输入单片机，单片机按上述公式进行运算后，输出包含土工格栅的宽度数值信息的十进制数字信号0000 3000相应代表土工格栅的宽度值为0 3000mm，再由数字/模拟转换器转换为模拟信号输出至智能数字显 示控制仪显示土工格栅的实测宽度值，并基于智能数字显示控制仪的宽度设定电路提供的土工格栅的宽度给定值如要求生产的土工格栅宽度标准值2500mm，由智能数字显示控制仪的比例积分微分控制电路输出0 IOV自动控制信号控制牵引机组变频器，再由牵引机组变频器控制土工格栅生产线的板材拉伸速度，最终控制土工格栅的宽度。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进ー步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
权利要求1.ー种土工格栅生产线用在线宽度自动控制装置，包括牵引机组变频器和电源，其特征在于 设有检测机构支架、检测机构和控制电路； 所述检测机构支架是ロ字型竖直框架，安装在土工格栅生产线的牵引机组支架上，进入牵弓I机组之前的加热拉伸后的土工格栅从ロ字型竖直框架中间通过； 所述检测机构是土工格栅宽度检测单元，包括长条形发光单元组和光信号接收单元组，所述土工格栅宽度检测单元输出透过土工格栅洞孔的间歇性光信号，所述间歇性光信号包含土工格栅的宽度数值信息； 所述控制电路包括级联的光电滤波转换电路单元组、数字编码器、单片机、数字/模拟转换器，以及智能数字显示控制仪，所述光电滤波转换电路単元组的输入端与所述土工格栅宽度检测单元的输出端连接，所述智能数字显示控制仪设有宽度设定电路和比例积分微分控制电路，所述智能数字显示控制仪的输入端与所述数字/摸拟转换器的输出端连接，所述智能数字显示控制仪的输出端与所述牵引机组变频器的控制端连接。
2.如权利要求I所述的土工格栅生产线用在线宽度自动控制装置，其特征在于 所述长条形发光单元组由其管轴与所述土工格栅输送方向垂直日光灯管成串排列组成，设置在ロ字型竖直框架的下框边，所述长条形发光单元组的长度大于所述土工格栅的览度。
3.如权利要求I或2所述的土工格栅生产线用在线宽度自动控制装置，其特征在于 所述光信号接收单元组由多个光敏元件成串排列组成，设置在ロ字型竖直框架的上框边，所述光敏元件的数量由检测宽度的精度决定。
4.如权利要求3所述的土工格栅生产线用在线宽度自动控制装置，其特征在于 所述光敏元件是光敏电阻。
5.如权利要求4所述的土工格栅生产线用在线宽度自动控制装置，其特征在于 设有控制箱，所述控制箱安装在ロ字型竖直框架的一侧框边，安装所述控制电路的电路板设置在所述控制箱内，所述智能数字显示控制仪的表面设置在所述控制箱的面板上。
6.如权利要求5所述的土工格栅生产线用在线宽度自动控制装置，其特征在于 所述数字编码器采用的是优先编码器。
7.如权利要求6所述的土工格栅生产线用在线宽度自动控制装置，其特征在于 所述数字编码器是32-5线优先编码器和64-6线优先编码器中的ー种。
专利摘要一种土工格栅生产线用在线宽度自动控制装置，包括牵引机组变频器和电源，其特征是设有检测机构支架、检测机构和控制电路。检测机构支架是口字型竖直框架，安装在土工格栅生产线的牵引机组支架上，进入牵引机组之前的加热拉伸后的土工格栅从口字型竖直框架中间通过。检测机构是土工格栅宽度检测单元，包括长条形发光单元组和光信号接收单元组。控制电路包括级联的光电滤波转换电路单元组、数字编码器、单片机、数字/模拟转换器，以及设有宽度设定电路和比例积分微分控制电路的智能数字显示控制仪。本实用新型可以自动在线准确测量和精确控制土工格栅产品宽度，且采用数码管显示产品宽度，节省人力，测量结果又精确，不必进行裁边修剪，避免浪费。
文档编号G05B19/042GK202394071SQ20112046161
公开日2012年8月22日 申请日期2011年11月21日 优先权日2011年11月21日
发明者万雪辉, 张建平, 郭熙, 魏青云 申请人:南昌天高新材料股份有限公司