专利名称：有梭织机电子定位驱动控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及纺织机械的定位驱动控制装置，具体地说是涉及一种有梭织机的定位起动，正常传动和定位停止的控制装置。
目前我国纺织行业的织造仍大量使用有梭织机，如国产1515系列、GA263等，这种织机存在布面质量不高如云织、开车稀密路和工人操作强度高等缺点，因而有人设计了电子驱动装置(其中包括刹车机构)控制织机的启停，大大提高了布面质量，减轻了工人劳动强度，但那种老式的电子驱动装置及刹车机构还存在如下不足第一，电子驱动装置电路中采用CMOS集成电路，型号规格多，CMOS电路抗干扰能力及负载能力较差，一旦损坏，型号品种又多，给用户维修带来不便。第二，信息采集器采用多只分立式传感器，具体地说是3只传感器，给用户安装、调整带来不便。第三，刹车机构无论采用内涨式还是电磁式，都存在有结构上和安装上的缺点。
图10是目前采用的内涨式刹车机构示意图，图中在托架(63)中部两个垂直轴形孔供螺钉固定到织机弯轴支撑上，其左端有螺钉(75)及与其固定的垂直连接板(68)，右端安装凸轮轴(66)及与其固定的制动拉杆(64)、刹车片(65)为上下两半园片，其左端由两只销子(74)分别连接到连接板和上下孔中，右端两片间跨装一只复位弹簧(67)，制动拉杆通过牵引螺钉(70)由销子(71)与刹车电磁铁的活动芯子连接。静态时，两制动片在复位弹簧的拉力下，脱离皮带盘(76)内缘，当电磁铁线圈得到控制电路的制动信号时，吸合磁芯，通过牵引螺钉把制动拉杆拉下，使凸轮轴旋转，凸轮轴上的凸轮将制动片上下撑开，涨住皮带盘(76)的内缘，从而使织机制动，该制动力的大小，一是由调节螺母(72)调节电磁铁活动芯子的动程，二是由调节螺钉(73)调整刹车片与皮带轮内缘的间隙，三是由调节连接板上螺钉(75)来调整上述两者的同心度。调整相当麻烦，同时随着制动片的工作磨损，制动力逐渐减小，刹车定位就跑偏，因而刹车机构需要定期调整，才能保证刹车定位的准确性。
电磁式制动器不存在调整等麻烦，比内涨式的先进，但现有技术中制动器都安装在织机主轴齿轮与墙板之间，如
图11所示，图中墙板外的主轴齿轮(77)、弯轴支撑(78)、皮带盘(79)都是织机原有机件，制动器(80)的定片用螺钉(81)固定在墙板上，动片用锥形紧固套(82)固定在轴(83)上，墙板与主轴齿轮之间空隙本来就较小，这样安装后齿轮上及墙板轴承上润滑油在工作中会飞溅到制动器的动、定片之间，严重影响其制动力。
老式的电子驱动装置配用的多色信号指示灯都用的是钨丝灯泡，其寿命短，经常需要更换。
现有技术中电子驱动装置使用信息采集器如
图11所示，图中(84)为S1磁动式传感器，(85)为塑料转盘，(86)为感应铁片，(87)为PX接近开关，(88)为S2磁动式传感器，(89)为塑料信息采集板，(79)为皮带轮，(90)为磁钢，它采用分立式各种不同传感器，具体地说包括一只PX接近开关，2只磁动传感器S1、S2。PX装在后心位置，S1装在下心位置，S2装在后心位置，所有传感器都装在信息采集板(89)上相应槽内，它们在槽内移动能改变织机各种停车位置。信息采集板上安装有多个螺钉，各个传感器的信号线分别通过各个螺钉与信息电缆线连接起来，信息采集板(89)再用2根挑杆与制动器支架固定起来。塑料转盘上装有感应铁片(86)和磁钢(90)，它们是靠几个螺钉与转盘连接起来。转盘(85)再用螺钉与皮带轮(79)连接起来以便与主轴一起转动，由此可以看出现有技术电子信息采集器，零部件多安装复杂，调整困难，机上连线多容易出故障。
本实用新型的目的就是为了克服上述缺点，提出一种改进的有梭织机电子定位驱动控制装置，它不但能实现原来的多种功能，而且更加经久耐用，稳定可靠，停车定位准确，使用维修方便。
本实用新型的目的是这样实现的，设计一只独立的控制箱，在其上方固定一个信号指示器，在织机的左或(右)前方机架上安装一个按钮盒。在织机飞轮与制动器之间安装一套新颖的信息采集器，包括转盘和组合式双信号传感器，并配以实施制动的刹车机构和实现交叉锭失效和卷取失效的控制电磁铁，以及沟通控制箱与各构件之间电气联系的输入输出电缆线，其特征在于控制箱内电子驱动电路中为实现各种逻辑功能所用到的集成电路(以下称IC)全部设计成同一品种器件，即通用的555时基电路，具体地说是双极型555时基电路。制动机构采用电磁式制动器，具体地说采用三片式电磁制动器，并且用支架安装到织机主轴齿轮与皮带盘之间，其定片固定在支架上，动片用锥形紧固圈固定在主轴上，信号采集器采用双信号组合式传感器，具体地说是双电子接近开关传感器，信号指示器中的发光器件采用组合式发光二极管(以下称LED)。
由于双极型555时基电路可靠性好，负载能力强，逻辑使用灵活，由它组成的各种功能电路，不但简单，而且稳定可靠，即使偶尔损坏，因品种统一维修也方便。组合式双信号传感器克服了分立式传感器安装调整困难，机上连线多等缺点。而且稳定可靠。电磁式制动器克服了内涨式制动器调整复杂，易磨损和定位性能差等缺点，而且设计了专用支架将其安装在主轴齿轮与皮带轮之间，该支架挡住了齿轮及墙板轴承上的润滑油使之不能飞溅到制动器上，防止制动器动片与定片之间打滑，因而制动力距平稳，制动定位准确，另外由于LED器件比钨丝灯泡的寿命长得多，因而信号指示器可靠性大大提高，不必经常以至几乎不需维修。
以下结合附图和实施例说明本实用新型。
图1为本实用新型结构安装示意图。
图2为本实用新型电子控制电路电原理图。
图3为支架结构安装图。
图4为图3的A-A剖视图。
图5为前支架的主体结构示意图。
图6为信号指示器结构示意图。
图7为本实用新型信息采集器系统结构示意图。
图8为本实用新型双信号传感器电原理图。
图9为本实用新型信息采集器在织机安装示意图。
图10为现有技术中内涨式刹车机构示意图。
图11为现有技术中电磁式刹车机构与信息采集器安装示意图。
图1中各标号的意义为(1)、控制箱，(2)、信号指示器，(3)按钮盒，(4)、转盘，(5)、双信号传感器，(6)、电磁制动器，(7)、支架，(8)、卷取电磁铁，(9)、交叉锭电磁铁，(10)、电路板，(11)、接线排，(12)、紧固螺钉，(13)、传感器支架，(14)、电缆线，(15)、紧固法兰，(16)、皮带盘，(17)、电机，(18)、主轴齿轮，(19)、主轴，(20)、锥形紧固套，(21)、(22)、螺钉。
控制箱(1)包括箱壳及里面安装的电子线路板和其它电器另部件，箱壳可以前后开门，便以维护检修，其上顶部正中有个孔，以便安装信号指示器(2)，整个箱体用铁架装立在织机旁，高度适宜，便于检修，并且使信号灯醒目可视，电路板(10)上布装电子线路，其中所用到的IC为同一品种，本实施例全部采用双列直插式双极型555时基电路，接线排(11)上接以多根电缆线(14)通到相关部件作为信息通道，送到控制箱的信息来源有按钮盒(3)，双信号传感器(5)及经、纬停机构，被控制箱提供信息所控制的部件有织机马达(17)，电磁制动器(6)，卷起电磁铁(8)及交叉锭电磁铁(9)。
电磁式制动器(6)的型号为(仿日)111-20-13，三片式结构，其动片通过锥形紧固套(20)紧固在主轴齿轮(18)与皮带盘(16)之间的主轴(19)上，定片用六只螺钉(22)固定在支架(7)上，支架(7)将制动器与主轴齿轮隔开。
按钮盒(3)中装有五只琴键式按钮，可实现五种人工操作功能，安装在织机左(或右)前方的机架上。
双信号传感器(5)与转盘(4)组成信息采集器，转盘(4)用绝缘板做成园形，把一块感应铁片和固定法兰与绝缘板固定在一起，固定法兰用紧固螺钉与主轴固定，随其一起转动，双信号传感器(5)用支架(13)固定在机架上，传感器感应头紧靠转盘，它们之间的间隙约为3mm，调整传感器上的可变电阻，就能保证织机主轴(19)的曲拐刹车停留在设计位置。也就是说，皮带盘每转一周，传感器就会发出2个脉冲信号(S1、S2)一个高、低电平信号(PX)。
卷起电磁铁(8)安装在距织机墙板4302上边缘约30mm的机架上，在织机倒转时；由电子驱动电路控制抬起卷起钩，不发生卷起作用。
交叉锭电磁铁(9)安装在织机交叉锭下面，在织机正转时，初始2～3秒内使交叉锭抬起，以防误换梭。
图2中，K1～K5代表按钮盒上的五只按钮，按下不同按钮，可实现不同功能，S1、S2和PX代表传感器向控制电路输送的不同信号，SX1、SX2代表机电结合式经停、纬停开关，当有经向断头或纬向断头时分别发出低电平信号，KL1、KL2为中间继电器线包，它们的触点能通过交流接触器分别控制电机正转和反转，KL3代表一只微型继电器的线包，起到切断制动回路功能和驱动卷取电磁铁的功能，V601～V609代表信号指示器中的发光二极管，这三组发光二极管分为三种颜色，绿色电源指示，红色经停报警指示，黄色纬停报警指示，所有IC芯片为时基电路NE555。
首先，一开启电源，V601～V603得电发光，显示绿色，提示本电子驱动电路可以投入工作。
N101构成双稳态触发器，N102构成自激多谐振荡器，它们共同实现慢速倒转功能。当按下K1时，N101的3端输出高电平，一方面推动V103使KL3切断制动回路，另一方面使N102的8脚得到电压而产生自激振荡，由其3脚输出脉冲电平间歇推动V107，从而通过KL2使织机马达间歇通电而慢速反转，当织机转到后心位置时，Px端口发出高电平，使N101翻转，3脚输出低电平，N102失电停振，由KL3恢复接通制动回路，停在后心位置，这时卷起电磁铁得电使卷取功能失效。
N106组成跟随形单稳态触发器，实现正转点动功能。按下K2，C120与R134形成一个负脉冲，通过V126推动KL1，使马达正转一个与脉宽对应的角度，不断点按K2，最终能实现前心对织口。这时，交叉锭自动脱开。
N104组成双稳态触发器，实现单梭功能。按下K3，分两种情况叙述，若织机原来停在后心位置，N103的3脚发出高电平，通过V116解除对N1044脚的封锁，于是N104翻转，其3脚发出高电平，通过V126推动KL1吸合，电机正转一周转到后心位置时，由S1信号端口发出高电平信号送到N104的6脚，使其复位，3脚变低，不难理解，织机被制动在后心位置，这时，交叉锭也失效；如果织机原来不停在后心位置，由于Px端口发出低电平，通过N103和V116送给N104的4脚低电平，强制其复位，按下K3只能通过导通的V109送给N1012脚一个低电平，执行如上所述的慢速倒转功能停在后心位置，再按一次K3，实现第一种情况的单梭功能。
N105构成双稳态触发器，完成启动功能。其原理与“单梭”相似分成两种情况，只是由于S1对它不起作用而能使电机连续正转，同时交叉锭在按下K4的2～3秒内失效，防止误触发换梭。
N201构成可控的跟随触发器。当V201导通时，N2014脚处于强制复位状态；当V201截止时，N2014脚处于高电平，N201处于监控状态，它对S2发出的低电平信号进行跟随倒相放大，N2013脚输出高电平，N105因6脚高电平而翻转，织机停止在上心位置。
N202构成双稳态触发器，实现关车功能。按下K5，N202翻转，其3脚输出高电平，使V201截止，织机停转。
N203构成双稳触发器，完成经停功能。当有经向断头时，停经片落下与机架接触，相当于SX1发出低电平信号，不难理解，通过N2033脚输出高电平V201截止使织机停机，同时推动V205导通，V604、V605、V606得电发出红色经停信号。
N204构成双稳触发器，完成纬停功能。当有纬向断头时，机电结合式纬停机构发出纬停信号，相当于SX2发出低电平，N2043脚发出高电平，V201截止，相同道理，织机停转，同时V607、V608、V609得电发出黄色纬停信号。
N205构成双稳态触发器，在正转时，完成自动纬封一周功能。织机处于后心位置时，Px发出高电平，N1033脚电平低，即N2052脚电平低，其3脚电平高，封锁N2042脚使之不能产生纬停。当织机转至下心时，S1发出高电平，使N2056脚出现正脉冲，N205翻转，其3脚电平变低，解除对N204的封锁。
用了时基电路，整个逻辑控制电路，既巧妙、简洁又可靠。
图3中，(23)为主支架，(24)为后支架，(25)为前支架，(26)(27)(28)(29)为螺钉螺母，(30)为电机支架，(31)为主轴支架。
所有支架都是浇铸加工而成。主支架(23)周边垂直突缘，其上部中心开个孔，孔径略大于织机主轴直径，在和它同心的园周上均布六个孔，供螺钉(22)从中穿过固定电磁制动器的定片，在水平中心线的两侧对称位置各有一个通孔突缘(见附图4)，传感器支架可以从中插入，靠突缘上面的螺钉(32)紧固，主支架下部呈跨腿式，腿的底部各开两个平行水平腰形孔，供螺钉螺母(27)(28)分别与后支架和前支架固定连接。
前支架(25)好像一个角铁，在与主支架贴合的部位上下开两个垂直腰形孔，在与主轴贴合的部位也开两个垂直腰形孔，详见附图5，以便用两只镙钉螺母(29)和主轴支架(31)紧固起来。
后支架的特征与前支架相仿，也有垂直腰形孔，其目的是为了便于主支架在前后和上下两个方向的移动调节，以保证电磁制动器与织机主轴在同一轴线上。
图6中各标号的意义为(33)灯柱，(34)灯杆，(35)灯盖，(36)绿灯罩，(37)红灯罩，(38)黄灯罩，(39)LED，(40)螺母，(41)自攻螺钉，(42)控制箱壳。
灯柱(33)由ABS压塑而成，中空呈园柱形，高约160mm，外径约25mm，下端突出部分制有螺纹，以便用螺母(40)紧固在控制箱上侧板上。灯杆(34)也由ABS压塑而成，中空，分上下三层， 每层水平园周上均布三只LED，本例用的是大电流发光二极管，型号为FG3140，三只的总发光亮度已足够醒目。灯盖(35)为园形，ABS材料，其中心有个向下突出的螺柱，以便拧到灯柱上端的内螺纹中。灯杆与灯柱的连接靠三只自攻螺钉(41)拧紧。三只灯罩(36)(37)(38)都用透明笨压塑成无底园桶形，每只尺寸约φ54×50mm，壁厚1.5mm，只是颜色不同，从上至下为绿、红、黄。LED的连接导线都由各层通过工艺孔集中到中空柱中通向控制箱，由于灯罩颜色不同，所以能显示出三种不同颜色的光信号。
图7中各标号意义为(43)为双信号传感器；(44)感应头III；(45)感应头I；(46)传感器线路板；(47)传感器外壳；(48)信号电缆；(49)LED；(50)感应铁片；(51)固定法兰；(52)紧固螺钉；(53)盖板；(54)转盘。转盘(54)由ABS压塑而成，制造中把感应铁片(50)、固定法兰(51)和塑料板压制成一体，固定法兰(51)上装2只紧固螺钉(52)。法兰的中心孔径与主轴轴径相配合以便能安装到主轴上。双信号传感器(43)由外壳(47)感应头(44)、(45)、线路板(46)、LED指示灯(49)和信号电缆(48)组成。外壳(47)由ABS压塑而成，分成两个型腔，一个型腔尺寸为30×35×20，底部中间有两个并排中空园柱腔高度约10mm，内装两个磁芯感应头(44)(45)，感应头上的信号电缆通往另外一个型腔的电路板(46)，电路板(46)装有电子元件及IC，感应头装上后用环氧树脂固定，以防振动松脱。另外一个型腔尺寸为6×30×40，型腔两侧壁上加工有导槽，线路板(46)从中插入，信号电缆由一侧的方孔引出，整个传感器外面装有盖板(53)，用4个自攻螺钉固定在传感器外壳，从而把线路板压紧固定在第二个型腔中。
图8为双信号传感器电子原理图，图中L1为I号感应头线圈；L2为II号感应头线圈；V1-8为晶体三极管；V9-10为LED发光二极管；W1、W2为可调电阻器，N301-302为双极型555时基集成电路，S1、S2、PX分别为送往控制箱不同信号端口代号，L1、I号感应头线圈与V1组成一个振荡电路，V2、V3组成一个触发推动电路，N301、N302组成两个单稳延时信号发生电路。当感应头I被铁片覆盖时，由于磁芯感抗增加，振荡电路停止工作，V2集电极为低电平，V3集电极为高电平，V9LED熄灭，N301、N302处于复位状态，当覆盖铁片移开时，感应线圈感抗减小，振荡电路恢复振荡，触发电路翻转，V2集电极为高电平，V3集电极为低电平，LEDV9发光指示，N3012脚得低电平，3脚产生高电平矩形波，波宽由W1来调节，V4相应导通一段时间产生S1脉冲信号，相应N3022脚得低电平，3脚产生高电平矩形波，波宽由W2调节，V8由导通变成截止一段时间，从而产生S2低脉冲信号，感应头I紧靠转盘，转盘上装有感应铁片，在感应铁片I所在轨迹某一部分设计一个约20°缺口，这样就能保证转盘每转一圈传感器依次发出S1和S2信号。L2线圈与V5组成三点式振荡器，V6V7组成触发推动电路。当感应头II被铁片覆盖停止振荡，V6集电极输出低电平，V7集电极为高电平，LED、V10熄灭，PX端输出低电平，当铁片移开时，振荡器恢复振荡，触发器翻转，V6集电极输出高电平，V7集电极输出低电平，LED、V10发光，PX端输出高电平。感应头II紧靠转盘，转盘上装有感应铁片，在感应铁片II所在轨迹相应部分设计一个约90°缺口，这样就能保证转盘每转一圈，传感器PX端发出有规则的高低电平信号。
图9中图标号意义为；(62)皮带轮；(55)电磁制动器；(56)主轴齿轮；(57)主轴；(57)转盘；(59)双信号传感器；(60)传感器支架；(61)织机架；其中(62)、(56)、(57)、(61)为织机原有部分，转盘(58)装在制动器(56)与皮带轮(54)之间的主轴(57)上，并由2个螺钉固定。双信号传感器(59)通过支架(60)用螺钉与机架(61)固定起来，移动转盘的轴向位置保证感应头I、II与感应片的距离约为3mm，移动传感器在支架上的位置来调节径向位置，从而保证感应头I、II与转盘上感应铁片的轨迹相吻合并保持同心。接通传感器电源，转动织机观察两个LED指示灯应相应地有规则地发光、熄灭。
权利要求1.一种有梭织机电子定位驱动控制装置，由控制箱内的电子控制电路用电缆导线分别与信号采集系统、执行机构和信号指示器相连而成，其中的信号采集系统包含有安装在织机前方机架上的按钮盒和一套安装在织机皮带轮内侧的信号采集器等，执行机构包括织机电机、制动机构和交叉锭、卷取失效电磁铁，其特征在于电子控制电路中用于实现各种逻辑功能的集成电路为同一品种555时基电路，制动机构为电磁式制动器，并位于织机皮带轮和主轴齿轮之间。
2.按权利要求1所述的有梭织机电子定位驱动控制装置，其特征在于信号采集器中的传感器为双信号组合式传感器。
3.按权利要求1或2所述的有梭织机电子定位驱动控制装置，其特征在于所述的信号指标器中的发光器件为组合式半导体发光二极管(LED)。
专利摘要有梭织机电子定位驱动控制装置，包括控制箱，按钮盒，信号采集器，信号指示器及制动机构等，控制箱内的电子控制电路采用同一品种的双极型时基电路，信号采集器采用双信号组合式传感器，信号指示器采用了组合式发光二极管，制动机构采用电磁式，整个装置稳定可靠，可有效地提高布面质量，适用于国产有梭织机的技术改造，也可作为有梭织机生产厂家的配套产品。
文档编号D03D51/00GK2252195SQ9521463
公开日1997年4月16日 申请日期1995年6月13日 优先权日1995年6月13日
发明者黄辉, 毛长春, 葛云祥 申请人:南通纺织电子设备厂