电脑全自动手套机控制系统设计了电子系统与机械系统 相结合的方式,以用户 键盘输入的指令及参数 和各种机械微动开关的 动作为输入,经程序处 理后,一方面通过变频 器控制电动机提供主动 力,另一方面通过电磁 铁的动作来控制手套机 的机械系统。此外系统 还配置了液晶显示屏, 液晶显示屏上可以实时 地反映手套的编织进度, 以及当前时刻的各项参数。
要:介绍了电脑型全自动手套机的工作原理。以 !#$% 单片机为核心,结合液晶显示电路、开关量输 入输出电路、键盘矩阵电路、&’()!* 通信电路等,构建了的硬件系统。讨论了软件系统实 现的功能,分析了控制原理,并给出了软件程序框图。实际应用表明,本系统的设计方案合理可 行,稳定可靠,具有较高的性价比和实用价值。
图 ( 所示程序,主程序 用于实现系统状态检 测、编织参数设置、按 时序控制电磁铁输出、 根据输入参数,通过变 频器控制电动机转速和 显示屏的动态模拟等功 能。两个中断服务程序 分别为键盘中断服务程 序和微动开关中断服务 程序。键盘中断程序实 现在编织过程中对系统 的相关操作以及参数的 改变。微动开关的作用 是:当有不正常情况发 生时,系统可以诊断故 障的种类,并在显示屏 上显示当前的状态以及 用户可以进行的操作。
体系。它由机头、机身、、针筒、控制鼓、剪刀 及辅助机构等部分组成,其外形如图 所示。手套机的 自动编织工作主要依靠电气控制系统控制针筒、控制鼓 及电磁铁来实现。控制系统以机头 的 左 右 移 动 为 基 准 , 通过接收各种输入信号,同时控制多个电磁铁协调运动 来完成手套的编织过程。 根据对手套编织机的功能和需求分析,本系统采用
考虑到的开发成本和技术的成熟性等问题, 本系统以 %&’($ 单片机为核心,用 $)’*$ 作为程序存储 器,用 $, 作为数据存储器。由于系统开关量输入输出及 键盘输入需要占用 大量输入输出接口, 系 统 配 置 一 片 %$** 用于扩展 - . / 端口。 控制系统的硬件结 构框图如图 $ 所示。 左右基准脉冲 信 号 ’01 和 ’02 由传动链上的挡光 板输入。手套机工
收稿日期:#!!$%!&%’ 基金项目:江苏高校高新技术产业发展项目(,-*(%!) 作者简介:朱昊 (./!( ) ,男,江苏南京人,助教,硕士。 主要研究方向:数控技术、信号检测与处理。
本系统中含有大量电磁铁,电磁铁在动作时,触点 的吸合与松开会通过多种途径对控制电路的直流电源以 及信号传输造成瞬时干扰
作时,机头沿导轨作往复运动,机头往复运动一个周期, 手套机的机械系统编织完两行。当机头运行到导轨左右 两端时,挡光板分别输出 !# 和 !$ 信号。!% 系统根 据这个基准信号的时序来控制开关量输出信号的时序。 微 动 开 关 输 入 信 号 是 除 !# 和 !$ 信 号 以 外 的 另 一组开关量输入信号。包括断纱检测、手柄状态、离合 器位置、手套落下脉冲、支点移动、针筒和控制鼓等 & 个输入信号。它们的变化反映了手套编织过程中各个阶 段的转换以及是否有异常情况发生。 电磁铁开关量输出包括刹车、剪刀控制、吹气、凸 轮切换等 ’( 路信号。这 ’( 路开关量输出信号以 !# 和
(’)手套机中电磁铁数量很多,电磁铁动作会通过 串行或辐射的方式对控制电路造成干扰。因此对于电磁 铁 电 路 部 分 需 要 增 加 光 电 耦 合 器 、灭 弧 器 、滤 波 器 等 。 本系统现已正式投入使用,经实践证明,该系统工作稳 定、可靠性强,且具有较高的性价比和良好的实用性。 参考文献:
手套已成为日常生活中不可缺少的日用品。手套编织机 也由手动控制型过渡到了电脑全自动控制型,同时手套 机的数量和功能都在不断增加。编织的手套品种一般包 括了劳保手套、各种魔术型时装手套、五趾袜系列、半 指手套、全指手套、防寒手套以及时尚流行手套等,规 格具有大、中、小号各种尺寸。由于电脑全自动手套机 既可以用于家庭生产,也可以组织大规模形式的企业生 产,所以国内的需求量比较大。目前,包括电脑手套机 在内的自动针织机械的核心控制系统生产商主要集中在 欧洲、日本和,国内的手套机生产厂商大多数引进 国外的
断方式检测键盘输入信号。 系 统 的 显 示 模 块 选 用 ,#-.(/’.01 模 块 。 它 由 控 制 器 1)2)3! 、 列 驱 动 器 1)432、 行 驱 动 器 1)4(/ 以 及 与外部设备的接口等几部分组成,既能显示字符,又能 显示图形,分辨率为 .(/*’.0。显示系统与 !% 的接口 电路如图 3 所示。该模块的数据总线. 的数据口 直接 相 连 。 0/!3. 的 $5 6 7$ 作 为 液 晶 显 示 模 块 的 读 写 控制信号。液晶显示模块的 $8-81 接 $! 复位电路。 !8 信号可由地
脚用于字体 选择。/ 为负电源输入。 由于单片机自带的 $-=.3.! 串行通信接口有传输距 离较短、抗干扰能力不太强等缺点,所以本系统通过
进行显示,接线非常简单,只要把每一条进出线的接地 信 号 送 入 6$% , 就 可 以 得 到 准 确 的 接 地 线 路 编 号 的 显 示。原来许多复杂的设备接线$% 软件 (程 序)取代,必将提高预告信号的精确度,为供电人员排
相互作用实现手套的自动编织。系统上电后,按照 “小 指 尖!小 指 筒!无 名 指 尖!无 名 指 筒!中 指 尖!中 指 筒!食 指 尖!食 指 筒!四 指 掌 过 渡!四 指 筒!大 拇 指 尖 ! 大拇指筒 ! 五指掌过渡 ! 五指筒 ! 手腕 B 套口加橡 筋线 C ! 热熔纱 ! 空走”这个 ’& 个步骤顺序进行编织。 每个步骤都有各自的电磁铁输出时序,各时序均以 !# 和 !$ 信号为基准,根据手指或手掌的粗细、长短的不 同,在适当的时刻控制 ’( 个电磁铁动作,进而使手套机 的各 机 械 部 分 相 互 配 合 工 作 ,以 实 现 手 套 的 自 动 编 织 。 在开始编织之前用户可以更改参数,包括手套各部分的 长度ag真人官网、橡筋线的条数、编织速度、一次性编织手套的个 数等。编织过程中,用户可以选择暂停或中止编织。 在手套的编织过程中,液晶显示屏可以动态显示手 套的编织过程。显示屏左边为手套的轮廓图。手套编织 时,该图形可以相应地描绘当前手套的编织状态。随着 编织的进行,手套图形实时更新。屏幕右边为菜单和文 字显示区,在编织过程中显示手套编织过程中的实时数 据以及当前可执行的操作。 电气控制系统软件 由主程序和两个外部中 断服务程序组成
手套机核心控制系统一方面可以大大减少手套机的生产 成本,另一方面也可以方便产品的使用和维护。
(!) 邓秀琴 * 羊毛衫加工原理与实践 ()* 北京 , 中国纺织出版社 -!..!* (#) 黄元顺 * 新型电脑横机主要控制机构结构设计分析 (/)* 中 国 纺 织
按 时 序 运 行 ’& 个 编 织 步 骤 , 动 态 更 新 界 面 ,直 至 编 织 完 成