Устройство для контроля перекоса уточных нитей движущейся ткани Советский патент 1988 года по МПК D06H3/12 

(21)4165360/31-12

(22)22.12.86

(46) 15.08.88. Бюл. № 30

(71)Ивановский текстильный институт им. М.В.Фрунзе

(72)В.В.Любимцев

(53)677.057.133(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 1006558, кл. D 06 Н 3/12, 1980.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕРЕКОСА УТОЧНЫХ НИТЕЙ ДВИЖУЩЕЙСЯ ТКАНИ

(57)Изобретение относится к средствам контроля качества ткани и может использовано на текстильных машинах. Цель изобретения - повьшение

точности контроля путем уменьшения влияния скорости движения ткани. Устройство содержит чувствительные элементы, выполненные в виде датчиков и мето, связанных с триггерами. Уменьшение влияния скорости движения ткани производится за счет применения счетчиков прямого и обратного счета,, связанных между собой схемой записи. На входы счетчиков поступают импульсы от генератора прямоугольных импульсов, причем количество поступивших импульсов пропорционально величине перекоса уточных нитей, которая фиксируется индикатором. 2 ил.

ten

1

14

Изобретение относится к средствам контроля качества ткани и может быть использовано на текстильных машинах.

Цель изобретения - повьттение точности контроля путем уменьшения влияния скорости движения ткани.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; ка фиг. 2 - временная диаграмма его работы.

Устройство содержит чувствительные элементы, выполненные в виде датчиков меток 1 и 2, триггеры 3 и 4, генератор прямоугольных импульсов, вьтолненный на логических элементах 3-8, делитель импульсов на двести, вьтолненный на двух декадных счетчиках 9 и 10 и триггере 11, схему совпадения 12 выполненную на логическом элементе И-НЕ, схему совпадения 13, выполненную на логическом элементе И, схему совпадения 14, выполненную на логическом элементе И-НЕ, схему управления, выполненную на четырех логических элементах НЕ 15-18 и двух логических элементах И 19 и 20, счетчик с обратным счетом, выпол ненньй на триггерах 21-32, схему записи, выполненную на логических элементах И-НЕ. 33-44, счетчик прямого счета, выполненньш на триггерах 45- 56 и логическом элементе И 57, счет- .чик на сто, выполненньй на двоично- десятичных счетчиках 58 и 59, индикатор, выполненный на триггерах 60 и 61, дешифраторах 62 и 63, индикаторных элементах 64 и 65 и ЭВМ 66. Для создания временных задержек служат конденсаторы 67 и 68, а ограничителями анодного тока являются сопротивления 69 и 70.

Датчики меток 1 и 2 соединены соответственно со счетными входами три геров 3 и 4. Прямой выход триггера 3 связан с входом схемы совпадения 12 и входо-м логического элемента И 19 схемы управления. Инверсный выход триггера 3 подключен к логическому элементу 15 схемы управления и входу схемы совпадения 13, на другой вход которого подключен инверсный выход триггера 4. Выход логического эле- мента НЕ 8 генератора прямоугольных импульсов соединен с входом декадного счетчика 9 делителя импульсов на двести и счетным входом триггера 45 счетчика прямого счета. Инверсный выход триггера 11 делителя импульсов на двести связан с входом схемы сов702

падения 12, выход который подключен к счетному входу 21 счетчика импульсов обратного счета. Выход схемы совпадения 13 соединен с входом схемы совпадения 14, другой вход которой связан с выходом логического элемента И 57 счетчика прямого счета. Выход логического элемента НЕ 17 схемы управления подключен к информационному входу триггера 4 и информационным входам триггеров 21-32 счетчика обратного счета. Выход логического элемента И 19 соединен с тактовыми входами триггеров 60 и 61 индикатора. Выход схемы совпадения 14 подключен к счетному входу счетчика 58 счетчика на IOQ, а выход логического элемента И 20 схемы управления - к входам

установки нуля счетчиков 58 и 59.

Прямые выходы триггеров 21-32 счетчика обратного счета подключены к входам логических элементов И 33-44 схемы записи, к другим входам которых

подключен выход логического элемента И 57 счетчика прямого счета. Выходы логических элементов И 33-44 соединены с информационными входами триггеров 45-56 счетчика прямого счета.

Входы логического элемента И 57 подключены к инверсным выходам триггеров 53-56 счетчика прямого счета. Выходы счетчиков 58 и 59 счетчика на 100 связаны с информационным входом 66

ЭВМ и информационными входами триггеров 60 и 61 индикатора, выходы которых подключены к входам дешифраторов 62 и 63. Выходы дешифраторов 62 и 63 связаны с индикаторными элементами 64 и 65.

Устройство работает следующим образом.

5

Триггеры 3 и 4 преобразуют импульсы, поступающие с датчиков меток .1 и 2, в прямоугольные импульсы, длительность которых обратно пропорциональна скорости движения ткани. Длительность неинвертируемого и инвертируемого импульсов, получаемых с триггера 3, служит интервалом времени и определяет дальнейшую работу схемы в целом. Эти импульсы служат также для формирования коротких импульсов,предназначенных для установок в логический О счетчика обратного счета и счетчика на 100. Кроме того, они автоматически, устанавливают триггер 4 в состояние, противоположное состоянию триггера 3. В противном случае синхронность этих элементов может быт нарушена вследствие того, что при включении устройства триггеры 3 и 4 устанавливаются в произвольное состояние, т.е. нарушается правильность фазового соотношения.

Схема совпадения 12 выделяет пачки импульсов, получаемых в результате совпадения сигналов, поступающих с триггера 3 и делителя импульсов на 200. Количество импульсов в пачке обратно пропорционально частоте генера-

тора прямоугольных импульсов. Так как . неинвертируемых выходов, а в счетчичастота генератора прямоугольных импульсов постоянна, то количество импульсов в пачке зависит от скорости движения ткани.

ке прямого счета - с инвертируемых. Оба счетчика работают в двоичном коде. Счетчик обратного счета считает количество импульсов в пачке, постуСхема совпадения 13 определяет Фа-JQ пающей со схемы совпадения 12 в об30

зовое отношение, получаемое в результате совпадения сигналов, поступающих с триггеров 3 и 4. Здесь непосредственно определяется наличие перекоса утка ткани, величина которого числен- 25 но равна длительности прямоугольного импульса.

Схема совпадения 14 вьщепяет пачки импульсов, которые получаются в результате совпадения сигналов, поступающих с выхода схемы совпадения 13 и логического элемента И 57 счетчика прямого счета. Количество импульсов в пачке зависит от длительности импульса схемы совпадения 13 и частоты счетчика прямого счета.

Генератор прямоугольных импульсов заполняет импульсами схему совпадения 12 и обеспечивает работу счетчика 45-56 прямого счета. Минимальная частота генератора определяется максимальной скоростью движения ткани и необходимой разрешающей способностью в 1 м/мин на скоростях, близких к максимальной. Стабильность частоты генератора необязательна, так как все последующие элементы синхронизированы этой частотой. Максимальная же частота зависит от счетчика обратного счетом предотвращения его переполнения при максимальной скорости движения ткани.

Делитель импульсов на 200 состоит из двух декадных, счетных с- фазоим- пульсным представлением информации счетчиков 9 и 10, работающих в режиме деления частоты на 10 каждый, и триггера 11, предназначенного для деления на 2. Таким образом, частот

ратном порядке.

Необходимое максимальное число элементов счетчика выбирается из условия минимальной скорости движения ткани с учетом исключения его переполнения.

Счетчик прямого счета делит частоту генератора прямоугольных импульсов в зависимости от числа импульсов, сосчитанных счетчиком-обрат ного счета, и выполняет роль делителя с переменным коэффициентом деления. Принцип работы этого счетчика заключается в том, что счет каждый 35 раз начинается не с нуля, а с некото рого числа К при Поступлении на вход импульсов с генератора прямоугольных импульсов. Первый тактовый импульс переводит счетчик в состояние К+1, следующий - в состояние К+2 и т.д. В тот момент, когда очередной тактовый импульс должен перевести счетчик в нулевое состояние, импульс, полученны на логическом элементе И 57, вновь запишет в счетчик исходное число К, Таким образом, коэффициент пересчета счетчика составит , где п - коэ фициент деления; N - максимальное, число счета; К - некоторое исходное число.

Схема записи записывает информацию поступающую со счетчика обратного счета, хранит и вьщает ее счетчику прямого счета.

Таким образом, количество импульсов в пачке, получаемой со схемы совпадения 14, будет численно равно величине перекоса утка ткани.

40

45

50

55

6570

повторения импульсов, подаваемых на схему совпадения 12, в 200 раз меньше частоты генератора прямоугольных импульсов. Коэ4)фициент деления выбирается из расчета контроля участка ткани между метками таким образом, чтобы на каждый миллиметр приходился один импульс.

Счетчик обратного счета, схема записи и счетчик прямого счета совместно выполняют функцию исключения скорости движения ткани. В счетчике обратного счета сигнал снимается с его

10

ке прямого счета - с инвертируемых. Оба счетчика работают в двоичном коде. Счетчик обратного счета считает количество импульсов в пачке, постуратном порядке.

Необходимое максимальное число элементов счетчика выбирается из условия минимальной скорости движения ткани с учетом исключения его переполнения.

Счетчик прямого счета делит частоту генератора прямоугольных импульсов в зависимости от числа импульсов, сосчитанных счетчиком-обратного счета, и выполняет роль делителя с переменным коэффициентом деления. Принцип работы этого счетчика заключается в том, что счет каждый раз начинается не с нуля, а с некоторого числа К при Поступлении на вход импульсов с генератора прямоугольных импульсов. Первый тактовый импульс переводит счетчик в состояние К+1, следующий - в состояние К+2 и т.д. В тот момент, когда очередной тактовый импульс должен перевести счетчик в нулевое состояние, импульс, полученный на логическом элементе И 57, вновь запишет в счетчик исходное число К, Таким образом, коэффициент пересчета счетчика составит , где п - коэффициент деления; N - максимальное, число счета; К - некоторое исходное число.

Схема записи записывает информацию, поступающую со счетчика обратного счета, хранит и вьщает ее счетчику прямого счета.

Таким образом, количество импульсов в пачке, получаемой со схемы совпадения 14, будет численно равно величине перекоса утка ткани.

Счетчик на I00 работает в коде 1-2-4-8. Триггеры счетчика на 100 устанавливаются в состояние логического О одновременной подачей положительных импульсов на входы установки нуля с логического элемента И 20 Схемы управления. Счетчик на 100 считает количество импульсов, соответ- ствуютцих величине перекоса и поступающих со схемы совпадения -14, и передает эту информацию на информационный вход ЭВМ 66 и на индикатор.

Триггеры 60 и 61 исключают мерцание цифр на индикаторных элементах 64 и 65 в процессе счета. Каждый триггер 60 и 61 выполнен в виде четырех статических триггеров, каждый из которых имеет информационный вход р и тактовьй вход С, а также прямой выход. При потенциале логического О на входе С изменение информации

на входе D не влияет на состояние Триггера, и он хранит записанную в нем ранее информацию. При подаче на вход С уровня логической 1 триггер превращается в повторитель - сигнал на неинвертирующем выходе соответствует сигналу на входе D. При подаче на вход С уровня логического О триггер снова переходит в режим хранения информации, а его состояние определяется сигналом, который был в этот момент времени на входе D.Входы D триггеров 60 и 61 подключены к выходам счетчика на 100, а выходы- к соответствующим входам дешифраторов- 62 и 63. На входы С триггеров 60 и 61 подаются положительные импульсы с логического элемента И 19 схемы управления., которые разрещают произвести запись информации из счетчика на 100 в триггеры 60 и 61.

Дешифрация состояний триггеров 60

14165706

совпадения 12, на другой вход которой приходят импульсы с генератора прямоугольных импульсов через делитель импульсов на 200. С выхода схе мы совпадения 12 полученные.пачки импульсов подаются на счетньгй вход счетчика обратного счета.

После прихода последнего импульса

10 пачки на прямых выходах счетчика, обратного счета устанавливается определенный код, соответствующий некоторому числу К. Этот код передается на входы схемы записи. Па другие входы

15 этих элементов подан уровень логического О с логического элемента И 57, и передача кода на счетчик прямого счета не происходит. Выходы схемы записи подключены к входам S счетчика

20 прямого счета, на счетный вход которого подаются импульсы с выхода логического элемента НЕ 8 генератора прямоугольных импульсов.

с приходом импульса, который должен

25 перевести счетчик -прямого счета в состояние логического О, с четырех последних его инверсных выходов единичные логические уровни поступают на входы логического элемента И 57. На

30 его выходе устанавливается уровень логической 1. Полученный положительный импульс поступает на входы схемы записи.

При совпадении уровней логической I на выходах этих элементов появит-

35

ся уровень логического О, который

передается на соответствующие входы S счетчика прямого счета.

Эти сигналы воздействуют только 40 на те триггеры этого счетчика, которые до этого находились в состоянии логического О и переводят их в по - ложение логической 1. Таким образом, в счетчик прямого счета запишется

и 61 осуществляется при помощи дешиф- 45 код, который соответствует состоянию

раторов -62 и 63, выходы которых подключены непосредственно к индикаторным элементам 64 и 65.

Для согласования работы всего устройства служит схема управления, которая управляет функциональными элементами во временном отношении.

В исходном состоянии триггер 3 находится в состоянии логического О. Таковый импульс, поступающий от дат- чика меток I на счетный вход триггера 3, переключает его в состояние логической 1. Сигнал с прямого выхода триггера 3 поступает на схему

При совпадении уровней логической I на выходах этих элементов появит-

ся уровень логического О, который

передается на соответствующие входы S счетчика прямого счета.

Эти сигналы воздействуют только на те триггеры этого счетчика, которые до этого находились в состоянии логического О и переводят их в по - ложение логической 1. Таким образом, в счетчик прямого счета запишется

выходов счетчика обратного счета.

В это же время на инверсных выхо.- дах триггеров 3 и 4 будут уровни логического О, которые подаются на входы схемы совпадения 13. На ее выходе будет уровень логического О, который поступает на вход схемы совпадения 14 и формирует на ее выходе уровень логической 1.

Очередной тактовый импульс переведет триггеры 3 и 4 в состояние логического О, схема совпадения 12 закроется. На входы схемы совпадения 13 поступят уровни логической I.

Полученный прямоугольный импульс пределенной длительности поступает а вход схемы совпадения 14. На другой ее вход подается частота с логического элемента И 57 счетчика прямого счета, которая получается следующим образом: так как длительность мпульсов генератора прямоугольных импульсов во много раз меньше длительности импульсов триггеров 3 и 4, то запись кода будет производиться несколько раз за время действия импульса с триггера 3. Таким образом, на выходе счетчика прямого счета по- лучим импульсы, частота которых будет равна частоте генератора прямоугольных импульсов, деленной на п.

Следовательно, на выходе схемы совпадения 14 имеем количество импульсов, равное длительности импульса схемы совпадения 13. Эти импульсы поступают на вход счетчика на 100. Сосчитанные импульсы подаются в коде 1-2-4-8 на триггеры 60 и 61 индикатора и информационный вход ЭВМ 66.

В тот момент, когда очередной импульс переводит триггер 3 в состояние логической 1, на логическом элементе 19 схемы управления появится положительный импульс, которьй подается на счетные входы триггеров 60 и 61 и произведет запись кода. Этот код передается на дешифраторы 62 и 63, дешифрируется и поступает на. соответствующие индикаторные элементы 64 и 65, которые непосредственно отображают информацию о величине перекоса утка ткани.

.- -.

Одновременно положительный импульс с логического элемента 19 схемы управления инвертируется логическим элементом НЕ 17 и поступает для установки счетчика обратного счета в состояние логического О, а также воздействуя на вход S триггера 4, переводит его в состояние логической 1, если он по какой-либо причине

не находился в этом состоянии, напри- 50 прямого счета связан с индикатором.

Mepj при включении устройства в сеть, в результате действия помехи и т.д. В тот момент времени, когда очередной тактовый импульс переводит триггер 3 в состояние логического О, на выходе логического элемента И 20 схемы управления появляется им55

причем первьш выход схемы управления соединен с установочными входами вто рого триггера и счетчика обратного счета, второй выход схемы управления связан с установочным входом второго счетчика прямого счета, а третий выход - с входом индикатора.

пульс, который поступит для установ- 100 в состояние логи

5

0

5

ки счетчика на ческого О.

Формула«изобрете ния

Устройство для контроля перекоса уточнь х нитей движущейся ткани, содержащее установленные по ширине ткани чувствительные элементы, выходами связанные с блоком обработки информации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля путем уменьшения влияния скорости движения ткани, блок обработки информации включает триггеры, генератор импульсов, делитель импульсов, счетчики прямого и обратного счета, схемы управления, совпадения и .записи и индикатор, причем выход первого чувствительного элемента соединен с входом первого триггера, прямой выход которого связан с первыми входами схемы управления и первой схемы совпадения, выход генератора импульсов соединен с счетным входом первого счетчика прямого счета и через делитель импульсов с вторым входом первой схемы совпадения, выход которой связан с счетным входом счетчика обратного счета, выход которого соединен через схему записи с установочным входом первого счетчика прямого счета, инверсный выход первого триггера соединен с первым входом второй схемы совпадения и вторым входом схемы управления, выход второго.чувствительного элемента связан с счетным входом второго триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом второй схемы совпадения, при этом выход второй схемы совпадения связан с первым входом третьей схемы совпа- 5 дения, второй вход которой соединен с выходом первого счетчика прямого счета и управляю 151м входом схемы записи, а инверсный выход третьей схемы совпадения через второй счетчик

0

5

0

55

причем первьш выход схемы управления соединен с установочными входами второго триггера и счетчика обратного счета, второй выход схемы управления связан с установочным входом второго счетчика прямого счета, а третий выход - с входом индикатора.