УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОБРЫВА НИТЕЙ Российский патент 1994 года по МПК D03D51/28 

Изобретение относится к средствам автоматического контроля состояния нитей, преимущественно на ткацких станках.

Известно устройство для контроля обрыва параллельно расположенных нитей [1] , содержащее оптическую систему, выполненную в виде двух оптопар, формирующую под рядом нитей два расходящихся луча света с приемной системой, содержащей фотоприемники, и индикатором, состоящим из нескольких источников света, расположенных над нитями. Оптические оси оптопар расположены под нитями и образуют между собой острый угол, лежащий в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения нитей.

Под действием потока воздуха оборванная нить пролетает в зоне контроля и последовательно пересекает лучи. На выходе фотоприемников возникают электрические импульсы, которые после соответствующего усиления и обработки поступают на формирователь сигнала между первым и вторым лучами и формирователь сигнала пролета нити через луч света. С выхода формирователей сигналы поступают на блок деления временных интервалов, который вырабатывает сигнал управления текстильной машиной, и индикатор, показывающий оборванную нить.

К недостаткам устройства следует отнести низкую надежность контроля, поскольку контроль обрыва нити основан на пролете нити через оптическую систему, технологические возможности устройства также ограничены ввиду сложной оптической системы, большого количества индикаторов, довольно громоздкой системы обработки полезного сигнала.

Известно устройство для контроля обрыва в группе нитей [2] , содержащее подвижные электроды, выполненные в виде стержней, на верхнем конце каждого из которых закреплены направляющие элементы для продвижения нити, неподвижный электрод трубчатой формы с вертикально расположенными отверстиями, неподвижный электрод, имеющий форму желоба, и блок отключения привода машины.

При обрыве хотя бы одной из группы нитей под действием собственной силы тяжести соответствующий подвижный электрод падает и его нижний конец с кольцом касается неподвижного электрода, имеющего форму желоба, замыкая цепь неподвижных электродов, один из которых - трубчатой формы, а другой - формы желоба, замыкая таким образом входы блока отключения привода машины, который срабатывает.

К недостаткам этого устройства можно отнести наличие гальванической связи между подвижным и неподвижным электродами, что, во-первых, ненадежно, так как требования к наличию контакта повышаются (пыль, ворса в желобе), во-вторых, небезопасно. Причем устройство технологически сложно.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля состояния нитей основы [3] , содержащее многозонный первичный измерительный преобразователь (блок обработки сигналов), блок индикации, блок останова станка, электромагнит, блок управления электромагнитом, задатчик длительности включения электромагнита, нити основы, ламельный основонаблюдатель, датчик положения (оптопару) ламели при провисании нити основы и датчик положения (оптопару) ламели при обрыве нити основы.

При провисании нити основы ламель опускается и попадает в зону действия датчика положения провисания нити, что вызывает срабатывание на определенное время электромагнита и натяжение нити. В случае обрыва нити основы ламель попадает в зону датчика положения ламели при обрыве нити и его выходной сигнал приводит к останову станка и индикацию обрыва нити.

К недостаткам данного устройства можно отнести невысокую надежность контроля, так как ламель, прежде чем попасть в зону действия датчика положения обрыва нити, пересекает зону действия датчика положения провисания нити, что может привести к технологическим неприятностям, вызванным дополнительным натяжением нитей. Кроме того, в устройстве не раскрыты сами датчики положения.

Цель изобретения - создание устройства контроля обрыва нитей, обладающего повышенной надежностью контроля и расширенными технологическими возможностями.

Для этого известное устройство, содержащее по числу нитей вертикально размещенные в корпус ламели, подвешиваемые на нитях, датчик положения ламели, включающий светодиод и фотодиод, блок обработки сигнала, связанный с блоком индикации и блоком останова станка, включает продольную перемычку, образующую вместе с корпусом оптический канал и продольную щель в корпусе, расположенную под ламелями, светодиод и фотодиод датчика положения ламели расположены в противоположных торцах корпуса, а также содержит последовательно включенные усилитель, ключ и формирователь выходного сигнала, причем фотодиод подключен к входу усилителя, а выход формирователя связан с входом блока обработки сигнала и с блоком индикации.

За счет того что устройство содержит продольную перемычку, образующую вместе с корпусом оптический канал, и продольную щель в корпусе, расположенную под ламелями, светодиод и фотодиод датчика положения ламели расположены в противоположных торцах корпуса, а также последовательно включенные усилитель, ключ и формирователь выходного сигнала, причем фотодиод подключен к входу усилителя, а выход формирователя связан с входом блока обработки сигнала и блоком индикации, оно позволяет с высокой надежностью осуществлять контроль за обрывом любой из n нитей, при этом наличие световой индикации позволяет быстро опpеделить место обрыва. Кроме того, каждая ламель в нижней части имеет фиксатор, элемент крепления ламели на нити смещен относительно продольной оси ламели так, что все элементы крепления на ламелях расположены в шахматном порядке без соприкосновения в момент падения одной из ламелей при обрыве нити. Надежность контроля обрыва нити достигается за счет полного перекрытия оптического канала ламелью, опустившейся под собственным весом в корпус устройства при обрыве любой из нитей. Наличие в корпусе продольной щели, расположенной под ламелями, не позволяет собираться в оптическом канале пыли, ворса, что также повышает надежность контроля.

Простота электрической схемы значительно расширяет технологические возможности устройства: одним устройством можно контролировать большое количество состояний нитей; наличие на каждом устройстве световой сигнализации, возможность вынесения световой и звуковой сигнализаций на пульт управления станком, возможность останова станка при обрыве нити позволяет оперативно регулировать на каждый обрыв нити.

Устройство технологично в изготовлении и просто в обслуживании, поскольку не требует дополнительной наладки оптической системы после изготовления. Кроме того, через блок управления сигналов обеспечивается учет количества обрывов нитей на каждом рабочем месте.

Наличие фиксаторов в нижней части ламели препятствует их выпадению из корпуса устройства, предотвращая их потери, а расположение элементов крепления ламелей на нитях в шахматном порядке обеспечивает их свободное движение, не мешая друг другу.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - принципиальная схема устройства; на фиг. 3 - схема питания светодиода датчика положения ламели.

Устройство содержит установочные отверстия 1, расположенные на корпусе 2. В корпусе расположена продольная перемычка 3. На одном из торцов корпуса 2 расположен светодиод 4 датчика положения ламели и светодиод 5 блока индикации. На контролируемые нити 6 подвешены ламели 7 с помощью элементов крепления 8. Ламели 7 имеют в нижней части фиксаторы 9, препятствующие их выпадению из прорезей крышки 10 корпуса 2. На противоположном торце корпуса 2 расположен фотодиод 11 датчика положения ламели. Под ламелями 7 выполнена продольная щель 12. Фотодиод 11 датчика положения ламели подключен к входу усилителя 13, выход которого соединен с входом ключа 14, выход последнего соединен с входом формирователя 15 выходных сигналов. Выходы формирователя 15 соединены с блоком индикации, содержащим зуммер 16 и светодиод 17, которые расположены на пульте управления станком, и с блоком 18 обработки сигналов, выход которого соединен с входом блока 19 останова станка.

Светодиод 4 датчика положения ламели через ограничительный резистор 20 соединен с источником питания.

Электрическая схема устройства, показанная на фиг. 2 и 3, располагается в корпусе 2 устройства.

Устройство работает следующим образом.

После подачи напряжения питания на устройство фотодиод 11 датчика положения ламели освещается светодиодом 4 датчика положения ламели через ограничительный резистор 20. На выходе усилителя 13 - высокий уровень сигнала, на выходе ключа 14 - низкий уровень сигнала, на обоих выходах формирователя 15 выходных сигналов - высокий уровень сигналов.

Светодиод 5 блока индикации, расположенный на одном из торцов корпуса 2 устройства, не светится, не светится также и светодиод 17, нет звуковой сигнализации от зуммера 16, расположенных на пульте управления станком. Элементы блока 18 обработки сигналов находятся в исходном состоянии, готовые к приему информации, блок 19 останова станка разблокирован, что дает разрешение на включение и работу станка.

При обрыве любой из нитей 6 ламель 7, закрепленный ранее на нити 6 посредством элемента крепления 8, под действием собственной силы тяжести падает в корпус 2 и перекрывает оптический канал, образованный корпусом 2 и продольной перемычкой 3. Затем, ламель 7 перемещается в направляющих крышки 10 корпуса 2. Датчик положения ламели (светодиод 4 и фотодиод 11) работает в инфракрасной области спектра. В результате падения ламели 7 фотодиод 11 датчика положения ламели затемнен, на выходе усилителя 13 - низкий уровень сигнала, на выходе ключа 14 - высокий, низкий уровень сигнала - на обоих выходах формирователя 15 выходных сигналов. В результате этого элементы блока индикации - светодиоды 5 и 17 светятся, звучит зуммер 16. Блок 18 обработки сигналов фиксирует обрыв нити, блок 19 останова станка разблокируется и станок отключается. После устранения обрыва нити 6 ламель 7 с помощью элемента крепления 8 вновь крепится на нити 6. Полному изъятию ламели 7 из корпуса 2 устройства препятствуют фиксаторы 9. Схема возвращается в исходное состояние.

По сравнению с устройством [3] предлагаемое устройство позволяет повысить надежность контроля нити за счет надежного перекрытия оптического канала ламелью, падающей под собственной силой тяжести при обрыве нити, на которой она была закреплена. Наличие под ламелями продольной щели также повышает надежность контроля, поскольку пыль и ворса не задерживаются в оптическом канале. Расширяются технологические возможности, так как одно устройство контролирует большое количество нитей, выдавая необходимую звуковую и световую индикации как в месте обрыва нити, так и на пульте управления станком, допускает счет обрыва нитей, а также возможность управления включением станка. Устройство просто в эксплуатации и технологично в изготовлении. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1567682, кл. D 04 B 35/16, 1990.

2. Авторское свидетельство СССР N 1409693, кл. D 01 H 13/16, 1988.

3. Авторское свидетельство СССР N 1548296, кл. D 03 D 51/28, 1990.

Изобретение позволяет повысить надежность контроля обрыва нитей, расширить технологические возможности при его использовании. Устройство содержит установочные отверстия 1, расположенные на корпусе 2, продольную перемычку 3, светодиод 4 датчика положения ламели, светодиод 5 индикации, расположенный в корпусе 2, контролируемые нити 6, ламели 7 с элементами крепления 8 и фиксаторами 9, крышку 10 корпуса 2, фотодиод 11 датчика положения ламели, продольную щель 12, расположенную под ламелями 7, усилитель, ключ, формирователь выходного сигнала, зуммер, светодиод, расположенные на пульте управления станком, блок обработки сигналов, блок остановки станка, ограничительный резистор. 3 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОБРЫВА НИТЕЙ преимущественно на ткацких станках, содержащее по числу нитей вертикально размещенные в корпусе ламели, подвешиваемые на нитях, датчик положения ламели, включающий светодиод и фотодиод, блок обработки сигнала, связанный с блоком индикации и блоком останова станка, отличающееся тем, что оно содержит продольную перемычку, образующую вместе с корпусом оптический канал, и продольную щель в корпусе, расположенную под ламелями, светодиод и фотодиод датчика положения ламели расположены в противоположных торцах корпуса, а также содержит последовательно включенные усилитель, ключ и формирователь выходного сигнала, причем фотодиод подключен к входу усилителя, а выход формирователя связан с входом блока обработки сигнала и блоком индикации. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая ламель в нижней части имеет фиксаторы, элемент крепления ламели на нити смещен относительно продольной оси ламели так, что все элементы крепления на ламелях расположены в шахматном порядке без соприкосновения в момент падения одной из ламелей при обрыве нити.