专利名称：转杯纺机电子清纱器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种电子清纱器，特别是一种适用于转杯纺机上使用的电子清纱器。
转杯纺机是一种工艺技术先进的、能直接将棉条纺成纱的高生产率的纺纱机。截止到93年，国内纺织业共拥有转杯纺机3.5万台，而且每台车至少有200锭。由于国内使用的转杯纺机上没有电子清纱器，所以在纺纱过程中经常出现通过调整生产工艺都无法解决的纱疵，如竹节纱疵、铝灰纱疵等各种纱疵。对于突出的纱疵问题，国内众多电子清纱器生产厂家，在近三年多来曾试图将普通电子清纱器安装在转杯纺机上使用，但终因空间结构、安装条件不够等问题，均未成功。其原因在于转杯纺机机械结构紧凑，机上不能加其它结构件，又没有合适、可靠的纱线检测头。而且对工作纱的材料、支数难以调整，锭差大。再则，转杯纺机每锭只有三根馈电导线与机头总控制箱相连，而一般电子清纱器要求各种信号设定线、电源线、纱线材料、纱线支数等十多根线。显然，原有电子清纱器的设计方法在转杯纺机上已不能适用，应探索一种新的设计思想，以解决目前国内纺织业迫切需要有转杯纺机电子清纱器的要求。
本实用新型的目的是提供一种可供转杯纺机使用的、能自动调整工作纱线的材料与支数的系数、能适应原机械结构及连接线路的转杯纺机电子清纱器。
本实用新型的设计思想是检测头G中的红外发射管发射红外光，接收管接收反射信号，信号通过信号放大电路A放大，放大后输出至信号判别比较电路C进行处理，再依照判别比较电路结果推动电路D，使离合器工作，对信号判别比较电路和控制箱连接多根设定信号线其特征是通过可对设定信号进行编码的控制箱F，采用一根导线传输给与之相对应的译码电路E，译出判别比较电路所需要的各种设定信号；对工作纱线材料、支数难调整的问题是利用灵敏度自动调整电路B，来改变红外发射管的激励。
本实用新型的主要技术方案是在检测头的接收部分依次连接放大路，判别比较电路及推动电路，一控制箱与判别比较电路连接，其特征是一个系统灵敏度自动调整电路连接在检测头中的红外发射管和放大电路上，在控制箱与判别比较电路之间连接一个仅用一根导线来传输各种设定信号的多路调制编码电路和译码电路，检测头中的发射部分和接收部分由红外发射管和接收管组成一体的光电反射式检测装置构成放大电路由交流放大电路、检波电路、直流放大电路依次连接而成，在系统灵敏度自动调整电路中，加法器电路连接上门限比较器电路、减法器电路连接下门限比较器电路，在信号判别比较电路中，可控积分器电路连接比较器后，再连接可控跟随器电路，可控比较器电路连接在可控积分器电路与单稳态电路之间，在系统灵敏度自动调整电路中，在上、下门限比较器电路后还依次连接有与门电路、自动增益调整电路及扩流电路，自动增益调整电路由可编程微处理器与T型电阻网络连接而成。
经过试验，适用于检测转杯纺机纱线的装置是利用红外发射二极管发射的调制红外光束射到被检测的纱线上，并用红外接收管接收被纱线反射的信号，具体组成为由一只红外发射管和一只接收管组成一体的反射式红外检测装置，该装置用于电子清纱器中，具有体积小、灵敏度高可靠性好等特点。在转杯纺机各锭与总控制箱之间利用仅有的三根连接导线，其中二根是正电源线与公共地线，一根为调制各种设定信号的导线，该导线可传输长粗节的灵敏度与参考长度的二个设定、短粗节的灵敏度与参考长度的二个设定、长细节的灵敏度与参考长度的二个设定以及纱线运行速度等多种设定信号，将多种设定信号通过控制箱的多路编码电路利用该一根导线分别调制，调制成各种不同的码信号，再将各种不同的码信号用多路译码电路进行解码，解码后的信号用于控制积分器的时间常数(参考长度)和用于控制比较器的门限(灵敏度)等需要设定信号的控制部份，以适应电子清纱器在不同纺纱工艺时的要求；为解决被测纱线材料与纱线支数难以调整、锭差大等问题，本实用新型采用固定参考电压和其要求的公差带并通过双限比较器、运算和存储来自动控制系统灵敏度，达到和原纱线相符合的处理，对工作的各种不同材料的纱线，不同支数的纱线都能自动适应；为解决结构空间有限的困难，本实用新型的电子清纱器尽量采用专用厚膜集成电路及微型贴片元器件立体安装在每锭纺纱器有限的空间内。根据本技术方案制成的电子清纱器可适用于转杯纺机，可填补国内转杯纺机无电子清纱器的空白，它还有不改变原转杯纺机的机械结构、不增添传输设定信号的导线，安装简易等优点。
下面以一个符合本发明主题的完整施例来进一步描述附
图1本实用新型的功能框图。
附图2本实用新型的电路框图。
附图3为电原理图。
附图4是此电子清纱器的控制箱电原理图。
图1A、检测信号的放大电路它由交流放大电路、检测电路、直流放大电路组成。
B、系统灵敏度自动调整电路它由加法器电路、减法器电路、上门限比较器电路、下门限比较器电路、与门电路、可编程微处理器、“T”型电阻网络、扩流电路组成。
C、信号判别比较器电路它由可控积分器电路、可控比较器电路、比较器、单稳态电路、可控跟随电路组成。
D、推动电路。
E、译码电路。
F、控制箱编码电路。
G、检测头图2描述了三线制光电反射式自适应电子清纱器，它由一个纱线检测头和1、脉冲振荡电路，2、交流放大电路，3、捡波电路，4、直流放大电路，5、上门限比较器电路，6、下门限比较器电路，7、与门电路，8、可编程微处理器，9、“T”型电阻网络，10、扩流电路，11、加法器电路，12、减法器电路，13、可控积分器电路，14、1～6译码器电路，15、可控比较器电路，16、低通滤波器，17、比较器，18、单稳态电路，19、可控跟随电路，20、推动电路，21、离合器，22、DC/DC变换器，23、5V稳压电路，24、12V稳压电路。S为设定电压。图3纱线检测头是由一个红外发光二极管D和一个接收管Q组成一体的纱线检测装置。脉冲振荡电路1由W1、R2、Q1、R3、D1、R5、R6、IC1A、C2组成。其中W1串R2接Q1C，Q1E接地，D1串R5和R6接IC1A的输入和输出端，C2接IC1A的输入端到地，Q1B接R3到IC1A的输出端，电路输出接D。交流放大电路2由C1、R4、R7、R8、IC2A、W2组成。其中C1串R4接IC2A的反相端，IC2A的同相端通过R8接地，R7串W2接IC2A的反相端和输出端，电路输入C1接Q，IC2A的输出端输出。检波电路3由C3、C4、R9、R10、R11、D2、D3、IC2B、R12、R13组成。其中C3串R10接IC2B的反相端，中点接R9到地，IC2B的同相端接R11到地，IC2B的反相端接D2到输出端，IC2B的输出端接D3串R13，中点接R12至IC2B的反相端，R13接C4到地，电路输入C3接IC2A输出端，R13输出。直流放大电路4由R14、W3、IC3、R15组成。其中W3串R15接IC3的反相端和输出端，IC3的反相端接R14到地，电路输入IC3的同相端接R13，IC3的输出端输出。上门限比较器电路5由IC4A、R16组成。其中IC4A的输出端接R16到电源，电路输入IC4A的反相端接IC3的输出端，同相端接IC2D的输出端，IC4A的输出端输出。下门限比较器电路6由IC4B、R17组成。其中IC4B的输出端接R17到电源，电路输入IC4B的同相端接IC3的输出端，反相端接IC2C的输出端，IC4B的输出端输出。与门电路7由IC1B、IC1C组成。其中IC1B的输出端接IC1C的输入端，电路输入IC1B的二个输入端，分别接IC4A、IC4B的输出端，IC1C的输出端输出。可编程微处理器8由IC6、R18、Es组成。其中R18接IC6的5、42脚，ES接IC6(型号EPM7832)的4、5脚，IC6的10、22、30、43脚接地，3、6、15、23、35脚接电源，电路输入IC6的38、39脚分别接IC1C(IC1的型号CD4093)的输出端和IC4A(型号LM339)的输出端。“T”型电阻网络9由R电阻矩阵块组成。R电阻矩阵接IC6的24、25、26、27、28、29、31、32、33、34、36、37脚。扩流电路10由IC7(型号324)组成。IC7的同相端接R电阻矩阵的输出，反相端接输出端到D。加法器电路11由R24、R25、R28、R29、IC2D(IC2的型号LM324)组成。其中R24、R25接IC2D的同相端，IC2D的反相端接R28到地，R29接IC2D的反相端和输出端输出。减法器电路12由R22、R23、R26、R27、IC2C组成。其中R22接IC2C的同相端，R26接IC2C的同相端到地，R23接IC2C的反相端，R27接IC2的反相端和输出端输出。可控积分器电路13由R30、R31、R32、Q2、D4、Q3、D5、Q4、D6、R33、R34、R35、C8、C9、C10组成。其中Q2的D、G接R30，Q3的D、G接R31，Q4的D、G接R32，Q2、Q3、Q4的D接IC3(型号OP07)的输出端，Q2的G接D4，Q3的G接D5，Q4的G接D6，D4、D5、D6的负极接到IC10(TM9812)的1、2、3脚，Q2、Q3、Q5的S分别接R33、R34、R35输出并通过C8、C9、C10接地。1～6译码器电路14由IC10模块组成。IC10的10脚是多种设定信号的单线输入端，9脚接IC11(MA×871)的1脚，11脚接地，8脚接电源，1、2、3、4、5、6、脚是单个设定信号的控制输出，分别接到D4、D5、D6、IC5A、IC5B的同相端，IC5C的反相端。可控比较器电路15由IC5A(IC5的型号为LM339)、IC5B、IC5C、R36组成。其中IC5A、IC5B的反相端接R33、R34，IC5C的同相端接R35，它们的输出端接R36到电源。低通滤波器16由C14、R45组成。R45接多种设定信号线，并串C14到地，中点输出到IC10的7脚。比较器17由R37、R38、R39、IC4D组成。其中R38串R39到地，中点接IC4D的反相端，电路输入IC4D的同相端接IC3的输出端，IC4D的输出端接Q5B。单稳态电路18由C11、R40、R41、IC5D、C13、R42组成。其中R37串R38，中点接R40到IC5D的同相端，C11接IC5D的反相端，反相端R41接电源，IC5D的同相端接C13到输出端，电路输入C11接IC5A的输出端，IC5D的输出端接R42到电源。可控跟随电路19由IC4C、R43组成。电路输入IC4C的反相端接IC5D的输出端，IC4C的同相端接IC4D的反相端，IC4C的输出端接R43到电源，再输出到Q5B。推动电路20由Q5组成。B接IC4D、IC4C的输出端，E接地，C接J。离合器21由J、D7组成。一端接24V，一端接Q5C，并在J二端接D7。DC/DC变换器22由IC11(型号MA×8711)、C5、C6组成。其中C3接IC11的3、5脚，IC11的4脚接地，1脚接C5到地，IC11的1脚输出的-5V加到IC10的9脚、IC2、IC3上。稳压电路23由C7、IC8组成。其中C7接IC8的输出端到地，IC8(LM7805)输出端的输出+5V加到IC11的2脚，R19、R17、R16、IC6的3、6、15、23、35脚、IC19、R上。12V稳压电路24由C12、IC9组成。其中24V加至IC9的输入端，C12接IC9(LM7812)输出端到地，IC9输出端的输出12V加到R42、R41、R37、R36、IC10、IC5、IC2、IC8、IC3、IC4上。
其通电工作时的运行状态是1、脉冲振荡电路1以激励红外发光二极管，其振荡幅度可改变供电电源的大小来达到，即通过改变发光强度来控制系统灵敏度的目的。2、光电接收管的信号经交流放大器电路2进行放大，通过检波电路3转变为直流信号，再通过直流放大器电路4进行放大，其输出信号对应于纱线信息。3、加法器电路11和减法器电路12所输入的信号为一通过电位器滑动点输出的要求的“归一”化参考电压和经电阻分压取得的公差带电压。加法器电路11和减法器电路12输出的信号分别加至上门限比较器电路5和下门限比较器电路6。A、当放大器电路4输出的信号在上门限比较器电路5和下门限比较器电路6的窗口内，上门限比较器电路5和下门限比较器电路6输出‘1’信号，与门电路7输出‘1’信号，可编程微处理器8(型号EPM7832)被禁止，即自动调整终止。B、当放大器电路4输出的信号在上窗口外，即表示信号太大。下门限比较器电路6输出为‘1’信号，上门限比较器电路5输出为‘0’信号，与门电路7输出也为‘0’，可编程微处理器8使能，并使“T”型电阻网络9的电压下移，经扩流电路10的输出信号降低，脉冲振荡电路1的幅度也因此下降，从而使发光源减小。经234电路后输出下降，自动使输出信号在规定的窗口内。C、当放大器电路4输出的信号在下窗口外，即表示信号太小。上门限比较器电路5输出为‘1’信号，下门限比较器电路6输出为‘0’信号，与门电路7输出也为‘0’，可编程微处理器8使能，并使“T”型电阻网络9的电压上移，经扩流电路10的输出信号增加，脉冲振荡电路1的幅度也因此上升，从而使发光源增强。经234电路后输出增大，自动使输出信号在规定的窗口内。使电子清纱器可以达到和原纱线信号相符合的自动“归一”化处理，即自适应控制。4、对于各种设定信号的处理，单线传输的设定信号有七个信号组成。其中六个为不同的码信号，一个为直流信号。六个不同的码信号经过1～6译码电路14(型号TM9812)分别进行解码处理。解码后的六个信号中的三个用于控制三路可控积分器电路13的时间常数，即参考长度；长粗节参考长度LRL、短粗节参考长度SRL、长细节参考长度TRL。另三个用于控制三路可控比较器电路15的门限即灵敏度；长粗节灵敏度LSE、短粗节灵敏度SSE、长细节灵敏度TSE。其速度控制是一个可变的直流电平，经低通滤波器16去除交流成份，加至模块14，即控制积分电路的脉冲占空比又是该电压函数。以适应电子清纱器在不同纱速时的工艺要求。5、当纱线在检测头内不运行时，比较器17输出‘1’电平，可控跟随电路19驱动推动电路20使离合器21工作。6、当纱线不在检测头内时，比较器17输出‘0’电平，通过可控跟随电路19推动电路20使离合器21不工作。7、当电子清纱器放大器4信号出现正或负跳变时，信号通过按工艺要求设定的可控积分器13和可控比较器15电路输出‘1’信号，即要求去除的有害纱庇，并触发单稳态电路18，使离合器21不工作。停止给棉，自动停机。图4电子清纱器控制箱是由IC13、IC14、C16、C17、C18、L、W4、K1、K2、K3、和有序排列的六位发光二极管排及八位发光二极管排成。其中IC14输入端接C16到地，输出端接C17到地，IC14的输出加到IC13的7脚和W4上，IC13的8脚接地，9脚是多种设定信号的单线输出，IC13的1、2、3、4、5、6分别接K1、K2、K3，16、17、18、19、20、21、22、23分别接八位发光管排，10、11、12、13、14、15接六位发光管排，C18的一端接IC13的9脚，另一端接L，L的另一端接W4的滑动脚，C18和L的连接点输出的多种设定信号采用一根导线送到电子清纱器的R45和C15的连接点。其控制工作时状态是1、K1为选择六个通道的工作按钮(F1LRL、F2SRL、F3TRL、F4LSE、F5SSE、F6TSE)，2、并有相应的显示。3、K2是使被设定通道清零按钮。4、K3是被设定通道选择数据按钮。并有八个相对应的显示。5、速度设定是交流和直流通过C18、L进行分割。6、以上各种设定信号采用一根传输导线，送入电子清纱器的译码器解码，用于控制需要设定信号的控制部份。
实施例不应构成对本发明的限制，达到上述功能的电路还可以灵活设计比如系统灵敏度自动调整电路可以用来调整发射的激励来达到适应各种工作纱的材料，支数等工艺条件，但系统灵敏敏度自动调整电路还可用于控制接收部分放大器的工作状态，效果也相仿。
本发明的进一步改进之处在于，尽可能将功能电路再进一步简化，以减少元器件的用量，提高性价比。
权利要求1.一种转杯纺机电子清纱器，在检测头的接收部分依次连接放大路，判别比较电路及推动电路，一控制箱与判别比较电路连接，其特征是一个系统灵敏度自动调整电路连接在检测头中的红外发射管和放大电路上，在控制箱与判别比较电路之间连接一个仅用一根导线来传输各种设定信号的多路调制编码电路和译码电路，检测头中的发射部分和接收部分由红外发射管和接收管组成一体的光电反射式检测装置构成。
2.根据权利要求1所述的清纱器，其特征是放大电路由交流放大电路、检波电路、直流放大电路依次连接而成。
3.根据权利要求1所述的清纱器，其特征是在系统灵敏度自动调整电路中，加法器电路连接上门限比较器电路、减法器电路连接下门限比较器电路。
4.根据权利要求1所述的清纱器，其特征是在信号判别比较电路中，可控积分器电路连接比较器后，再连接可控跟随器电路，可控比较器电路连接在可控积分器电路与单稳态电路之间。
5.根据权利要求3所述的清纱器，其特征是在系统灵敏度自动调整电路中，在上、下门限比较器电路后还依次连接有与门电路、自动增益调整电路及扩流电路。
6.根据权利要求5所述的清纱器，其特征是自动增益调整电路由可编程微处理器与T型电阻网络连接而成。
专利摘要本实用新型涉及一种电子清纱器,特别是一种适用于转杯纺机上使用的电子清纱器。在该清纱器检测头的接收部依次连接放大电路,判别比较电路及及推动电路,一控制箱与判别比较电连接,本清纱器的特点是有一个能自动适应多种材料与支数的纱线的系统灵敏度自动调整电路连接在检测头中的发射部分和放大电路之间或单独连接在放大电路上,在控制箱与判别比较电路之间连接一个仅用一根导线来传输多种设定信号的多路编码电路与译码电路。本清纱器可在不改变转杯纺机结构的情况下顺利地与纺机相连,方便安装与操作。
文档编号D01H13/00GK2372330SQ99228170
公开日2000年4月5日 申请日期1999年4月14日 优先权日1999年4月14日
发明者过宇 申请人:过宇