专利名称:单板机控制二维伺服纹板轧孔系统的制作方法
本发明属于纺织工业用光电控制设备。
目前，纺织提花纹板轧孔，特别是600针以上纹板轧孔，仍然采用传统的机械式手工操作。
本发明的目的是提供一种成本低、操作简单，便于推广应用的单板机控制二维伺服纹板轧孔系统，以取代传统工艺，提高生产率，缩短花型更新周期。
本发明提供的单板机控制二维伺服读图纹板轧孔系统工作过程是提花花型图案通过二维伺服读图系统阅读，经输入接口控制，送入单板机内存，花型信息再经单板机处理和输出接口控制，送至自动轧孔针箱，由传统的机械式轧花机(针箱被取代)驱动，完成轧孔动作。
考虑设计人员绘图方便，并易于光电读图，仍采用现有各种经纬密比意匠纸规格，图案一般可用黑、白、兰三种颜色。
所谓二维伺服，即读图时，图案约每一平方毫米一个信息单元的纬向和经向位置，分别靠二维伺服标志信号来确定，如图2所示。在图案的纬向和经向分别设置标志信号，即在对应于图案每一信息单元格中间作出一个一定宽度(如0.4毫米)的黑色条纹。纬向标志用作图案信息的选通信号，当阅读图案的花型光电头和阅读纬向标志的选通光电头同步运动时，即可得到图案信息，如图2中a-第一纬的花型逻辑电平b-纬向标志信号c-要得到的花型信息这里C＝a∧b经向标志用以确定每一纬的经向位置，如图中，经向标志的三个黑色条纹为读图时花型三个纬的经向位置。
图中还标出两条读图起始线。
纬向和经向标志的制作是方便的，即可以在花型图两侧直接绘制，(或事先印刷)这样可保证很高的伺服精度，也可以依所用图纸规格另作标志尺。
因花型图的每一纬相当于一块纹板(有时正反两种板)。所制作的纹板每列为12孔，那么每一纬从起点开始。就应以对应12个小格的12个信息为一组。而对于八位单板机。则以每6位为一组。占据内存一个字节。依次输入，其接口电路可见原理框图6。这里移位寄存器输出分别与单板机PIOA口的PA，PA1……PA5连接。纬向标志信息即作选通脉冲。稍加延迟后又作为移位信号。同时还送往六位计数器计数。当计满六位时，发出一中断申请信号A
STB，以保证每六位一组送入单板机内存单元。
伺服读图系统如图3a所示，具有纬向和经向标志的花型图案，按纬向和经向分别沿滚筒周向和轴向紧紧地包复在滚筒上。滚筒尚有 1/10 的空区(如图3b)。滚筒由交流电动机通过皮带、齿轮两级降速来驱动。花型光电头和换纬光电头固定在滚动导轧拖板上，步进电机通过蜗轮蜗杆和钢丝传动而同步运动，经向标志在导轨表面上。选通光电头固定在滚筒端部纬向标志处。
本发明实施过程中技术规格和主要指标滚筒直径330mm;滚筒转速20转/分;滚筒长度1000mm纬向读图速度18K位/分;步进电机脉冲频率150赫，经向换纬精度±0.1mm;轧孔速度一块900针纹板20秒。
本发明的意义在于毛巾、毛织、棉织等多种纹板轧孔都适用。其优点是读图准确。而且大大降低对系统结构的要求，大大降低成本;织物图案的纹针数原则上不受限制;各种经纬密比规格的意匠纸均易适应;不同厂家不同规格、不同组织点及不同附加要求易通过软件来实现。
本发明具有的直接经济效益是予计一台售价二万元，仅国内可创产值超过两千万元以上。间接经济效益是提高生产率10倍以上，减少找板、返修等大量工时。缩短花型更新周期，增强市场竞争能力。社会效益是大大改善工人劳动条件，操作工人精神过分高度集中。视力减退的现象将得到改变。
本发明具有以下实施情况图1是本发明的系统工作原理图图2是本发明的两维伺服读图示意图图3是本发明的伺服系统原理图图4是本发明的自动轧孔针箱原理图图5是本发明的输出接口框图图6是本发明的输入接口框图图7是900针毛毯提花纹板组成示意图实施例以用于900针纹板为例，设三区花型列数分别为24、23、23。那么，每一纬的信息字数为(24+23+23)×2＝140。单板机采用BCM80，经扩充可使用的内存约为48K，因而所动一次可连续阅读330纬。而每次实际纬数可由程序设定。其阅读过程为起动交流电机，滚筒转动，花型遇起始标志开始阅读花型，选通光电头提供选通信号，当阅读输入至140字节时，即约至滚筒空区时，读图停止。并同时起动步进电机，使花型光电头和换纬光电头移动一个经向标志。即完成换纬动作。当滚筒转过空区。花型光电头再遇到起始标志时。则重复上述读图过程，直至换纬计数为约定纬数时，输入停止。
轧孔执行机构这里采用了Ju202轧孔机，只是针箱被取代。使得控制冲针的13个手动揿钉。改为电磁铁驱动。用图案转变的“1”，“0”信息控制电磁铁吸合或释放状态。从而在针箱上下运动中完成轧孔动作。
所用针箱原理如图4。针箱的上下运动仍靠原轧花机的偏心机构来实现。在针箱下行冲孔动作时，静止的导锥，迫使两滚动轴承分别向左，右移动(这里仅以叙述右边为例)，从而使电磁铁向右移动，弹簧28被压缩。如果这时电磁铁是吸合状态，横杆在电磁吸力作用下也向右移动。弹簧26被压缩，横杆脱离冲针，在冲针接触纹板时，自由向上运动，不能冲孔。如果这时电磁铁处于释放状态。横杆静止不动，限制冲针向上运动，冲针则实现纹板冲孔。在针箱上行过程中，靠弹簧28、26使轴承。电磁铁及横杆左移复位。可见靠“1”，“0”电平控制电磁铁的释放或吸合。实现纹板有孔或无孔。
这种结构的优点是电磁铁吸合是靠机械结构保证铁芯和衔铁在接触情况下进行的，因而所需电流小，同时该结构动作可靠，可响应较高频率。
为沟通机-电联系，在针箱静止部位安装一组光电器件。在运动件上固定有遮光板，在针箱一次上下运动的轧孔动作中，光接收器件将送出一光电脉冲，此即执行机构与单板机的联络信号，信息输出接口的原理框图如图5。可见，每次轧孔动作产生的光电脉冲送至单板机计数，同时在控制端允许的条件下，双脉冲发生器将输出两个负脉冲。它一方面作为中断申请信号BSTB，使内存连续送出两个字节信息，另一方面通过先后字节控制器，把这两个字节信息按先后次序分别送入纹板输出寄存器的低六位和高六位(第13位为定位孔信息)，其各输出端分别控制着上述电磁铁，以完成图案信息-纹板各列孔的转换。
图7示出900针毛毯提花某一纹板示意图。由于轧孔过程中，纹板相对冲针是一步一步地向前送进。故以步为单位从首端至尾端标出有关孔距的相对位置。其中第一、二、三区为纹针孔眼区，每区最多25例，其它穿线孔、定位孔、梭箱孔、及边线孔所在列的位置如图7，关于纹针孔眼区的组织点图7中未标出。
依照各种孔眼的位置关系，配一适当的程序，当起动轧孔后，从首端开始可一步一步的轧出各种孔眼。
附图编号说明1 二维伺服读图系统 24 冲针2 输入接口 25 横杆3 单板机 26 弹簧24 输出接口 27 电磁铁组件5 自动轧孔针箱 28 弹簧16 轧孔机 29 针箱7 经向标志 30 滚动轴承8 图案 31 导锥9 起始标志 32 偏心轮10 纬向标志 33 纹孔输出寄存器11 电动机 34 先后字节控制12 滚筒 35 双脉冲发生器13 花型图案(未画出) 36 六位移位寄存器14 纬向标志 37 DW115 空区 38 DW216 钢丝传动 39 六位计数器17 导轨 40 穿线孔×818 花型光电头 41 定位孔×419 经向光电头 42 梭箱孔20 选通光电头 43 边线孔21 经向标志22 拖板23 步进电机
权利要求
1.单板机控制二维伺服纹板轧孔系统由二维伺服光电读图、单板机与接口电路及自动轧孔针箱组成，其特征在于花型图案每个信息单元的纬向位置是由纬向伺服标志确定，经向位置是由经向伺服标志确定的。
2.根据权力1所述，其特征在于在输入接口控制下。串行的花型信息以六位一组依次送入单板机内存单元。
3.根据权力1所述，其特征在于每个轧孔动作由光电传感器送出光电脉冲作为轧花机与控制接口的联络信号。
4.根据权力1和3所述。其特征在于每一光电脉冲输出接口通过双脉冲发生器和先后字节控制送出由单板机处理后，相当一次轧孔动作的纹板信息。
5.根据权利1所述，其特征在于针箱由两组滚动轴承和导雏控制，保证电磁铁铁芯和衔铁在接触条件下吸合的机械结构。
专利摘要
对于纺织提花花型图案。约1平方毫米面积的每个信息单元。其坐标位置是由两个伺服光电头阅读两向伺服标志确定的。这样，花型光电头通过二维伺服来阅读花型图案，再通过单板机和接口电路控制，把花型信息转变成针箱电磁铁的吸合和释放，以完成冲针的轧孔动作。这为纹板轧孔，特别是大提花纹板轧孔提供一个便于推广应用的纹板轧孔系统。
文档编号D03C17/06GK87102194SQ87102194
公开日1988年4月13日 申请日期1987年3月20日
发明者张其馨, 冯友彬, 王培江, 孙维令, 邹本璋, 陈在礼 申请人:哈尔滨工业大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan