Устройство для измерения ширины движущихся текстильных материалов Советский патент 1992 года по МПК G01B7/02 

Изобретение относится к машиностроению для легкой промышленности и может быть использовано в браковочно-промероч- ных машинах.

Известно устройство (авт.св. СССР № 319656) для измерения ширины рулонных материалов способом цифрового сканирования, содержащее измерительную линейку с фотодатчиками, преобразователь информации с фотодатчиков и блок регистрации. Устройство работает по принципу последовательного опроса состояний фотодатчиков. Однако при больших скоростях перемещения измеряемого материала из-за последовательного опроса

фотодатчиков увеличивается динамическая погрешность измерения.

Известно устройство для автоматического измерения рулонных материалов (авт.св. СССР № 533815), содержащее две группы фотодатчиков с соответствующими им осветителями, расположенных по боковым сторонам движущегося материала, механизмы для установки датчиков в соответствии с номинальной шириной материала, логический блок и блок индикации. В этом устройстве перед началом измерения линейки с фотодатчиками устанавливаются так, чтобы кромки материала при номинальной (ярлычной) его ширине находились на середине этих линеек. При движении ткани

VI VI 0 Ч VI Ю

с датчиков периодически снимаются сигналы, характеризующие отклонение ширины от номинала, и передаются в логический блок устройства, в котором они суммируются и сравниваются с номиналом. Таким образом происходит измерение текущей ширины материала,

Недостатком известного устройства является то, что при больших отклонениях текущего значения ширины измеряемого материала от ярлычного необходимо увеличивать в каждой измерительной линейке количество фотодатчиков с целью перекрыть максимальное отклонение ширины. Сигналы с каждого фотодатчика подаются на вход преобразователей, каждый из которых состоит из достаточно большого количества элементов. Поэтому увеличение количества фотодатчиков ведет к увеличению количества преобразователей и, следовательно, к усложнению устройства. Та же проблема возникает и в том случае, когда необходимо повысить точность измерения уменьшением шага расположения фотодатчиков, оставаясь в заданном диапазоне измерения.

Вторым существенным недостатком данного устройства является то, что определяется минимальная ширина ткани на участке определенной длины. Это не способствует рациональному расходу материала, так как на измеренном участке определенной длины возможен выем по ширине на небольшой длине, по которому и определится вся ширина, хотя на протяжении всей остальной длины ширина может оставаться в пределах номинальной.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройства и упрощение его конструкции.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком формирования сигналов опроса датчиков, датчик кромки материала выполнен в виде линейки инфракрасных излучателей и фотодатчика, устанавливаемых в процессе измерения с противоположных сторон контролируемого материала, блок вычисления выполнен в виде микропроцессора, блок формирования сигналов опроса датчиков выполнен в виде дешифратора, схемы управления дешифратором, соединенной с его входом, двух ключевых элементов, соединенных с выходами дешифратора, коммутатора, первый и второй входы которого соединены с выходами преобразователей, третий вход - с вторым выходом схемы управления, выход - с входом счетно-решающего блока, а тактовый вход схемы управления блока формирования сигналов опроса датчиков соединен с управляющим выходом микропроцессора,

Таким образом, решается известная задача с помощью известных средств, но неизвестными для этих задач путями, что позволяет получить новое качество и расширить технологические функции устройства и упростить его.

Такая совокупность признаков позволяет значительно расширить технологические возможности устройства и существенно упростить схему устройства, так как включением ИК-излучателя управляет всего один транзистор.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит два фотодатчика 15 и 16, установленных по боковым сторонам движущегося материала 17 на высоте 1 - 1,5 м, причем фотодатчик 16 установлен неподвижно относительно равняемой кромки материала, а фотодатчик 15 установлен над второй кромкой, причем его расположение выбрано с учетом изменения номинальной ширины на середине хода регулируемой линейки излучателей 13, На измерительном

экране 12 непосредственно под равняемой кромкой неподвижно расположена линейка ИК-излучателей 14, а линейка ИК-излучате- лей 13, расположенная под второй кромкой, и имеет возможность перемещаться поперек направления движения материала для настройки устройства на измерение заданной ширины. Излучатели в каждой линейке 13 и 14 расположены с заданным шагом, определяющим точность измерения. Схема

управления 1 тактирует работу дешифратора 2, выход которого через транзисторные ключи 3 и 4 подключен к линейкам фотодатчиков 13 и 14, работу коммутатора 7, на вход которого подключены выходы электронных

преобразователей 5 и 6, входы которых связаны с выходами фотодатчиков 16 и 15. Выход коммутатора 7 подключен на вход регистра текущих значений 8, выход которого через канал связи 9 и интерфейс 10 подключей ко входу микропроцессора 11.

Принцип действия устройства заключается в последовательной подаче ИК-импуль- са с каждого излучателя за один цикл измерения, улавливании фотоприемниками

импульсов, поступающих с незатемненных излучателей, суммировании количества импульсов и преобразовании этого значения в фактическую ширину.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на один из входов схемы управления 1 серии импульсов т, а на второй вход сигнала разрешения от микропроцессора 11, на выходе схемы управления

вырабатывается последовательность импульсов, равная общему числу излучателей в линейках 13 и 14. которая подается на вход дешифратора 2. С выхода дешифратора 2 импульсы включения через транзисторные ключи 3 и 4 подаются на вход каждого ИК- излучателя линеек 13 и 14 и последовательно включают каждый ИК-излучатель.

Последовательность ИК-импульсов с незатемненных тканью ИК-излучателей улавливается фотодатчиками 16 и 15/ipeo6- разуется в электронных преобразователях 5 и 6 и поступает на вход коммутатора 7, управляющего работой фотодатчиков 15 и 16. Коммутатор 8 обеспечивает, во избежании ложных срабатываний, работу фотодатчика 16 при подаче последовательности ИК-им- пульсоа линейкой ИК-излучателей 14 и блокировку прохождения импульсов от фотодатчика 15, и работу приемника 15 при подаче последовательности ИК-импульсов линейкой 15 и блокировку прохождения импульсов от фотодатчика 16. Последовательность импульсов с выхода коммутатора 7 подается на вход регистра текущего значения 8, в котором каждый цикл работы устройства хранится количество импульсов, поступивших от незатемненных излучателей, характеризующее количественную величину отклонения ширины. Это значение с выхода регистра текущего значения 8, через канал связи 9 и интерфейс 10 поступает в микропроцессор 11, в котором поступившая информация преобразуется в фактическую ширину по следующей зависимости:

BIT Вя + В (п - К), где BIT - текущая ширина;

Вя - ярлычное значение ширины;

R - шаг расположения излучателей;

п - количество излучателей в одной линейке;

К - количество открытых излучателей.

Работа устройства тактирована сигналом разрешения от микропроцессора 11, по которому начинается рабочий цикл устройства.

Микропроцессор 11 реализует алгоритм, по которому при отклонении текущей шиои- ны на величину больше предельно допустимой ее значение записывается в память микропроцессора, т.е. при выполнении следующего условия:

I ВГ-Втм I Дцоп,

где Втм - предыдущее значение ширины; &аоп - предельно допустимые значения

отклонения.

Значение BIT записывается в память микропроцессоре. При наличии датчика длины (на рисунке не показан), подключенного через канал связи и интерфейс на вход

микропроцессора можно формировать массив значений длины, при которых произошло отклонение ширины. Таким образом, формируется достоверная информация об изменении ширины на протяжении всего куска ткани.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения в технологическом оборудовании для промера ширины рулонных материалов позволит значителько расширить их технологические возможности, упростить конструкцию и повысить коэффициент использования материала при раскрое.

Формула изобретения

Устройство для измерения ширины движущихся текстильных материалов, содержащее датчики кромок материала, соединенные через преобразователи со счетно-решающим блоком, и блок вычислений, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено блоком формирования сигналов опроса датчиков, датчик кромки материала выполнен в виде линейки инфракрасных и злучателей и фотодатчика, устанавливаемых в процессе измерения с противоположных сторон контролируемого материала, блок вычисления выполнен в виде микропроцессора, блок формирования сигналов проса

датчиков выполнен в виде дешифратора, схемы управления дешифратором, соединенной с его входом, двух ключевых элементов, соединенных с выходами дешифратора, коммутатора, первый и второй входы которого соединены с выходами преобразователей, третий вход - с вторым выходом схемы управления, выход -с входом счетно-решающего блока, а тактовый вход схемы управ- ления блока формирования сигналов

опроса датчиков соединен с управляющим выходом микропроцессора.

%

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения ширины движущихся материалов, Цель изобретения - повышение точности измерений. Для этого устройство снабжено двумя фотодатчиками, расположенными над обеими кромками измеряемого материала и подключенными на вход двух преобразователей, выходы которых подключены на входы коммутатора, выход которого через регистр текущих значений ширины, канал связи, интерфейс подключен на вход микропроцессора, третий вход коммутатора связан с одним из каналов схемы управления дешифратором, выходы которого через транзисторные ключи скоммутиро- ваны на входы двух линеек инфракрасных излучателей, расположенных под кромками измеряемого материала, а тактирование работы всего устройства осуществляется через интерфейс микропроцессора. 1 ил. сл С