CN101024446B - 一种非接触式探边装置及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种非接触式探边装置及其应用方法。该装置包括设置于控制电路中的发光器件、受光器件，固定发光器件、受光器件的墙板和两个互相平行且独立为一体的光通道；所述发光器件、受光器件位于所述墙板的一侧，所述光通道位于所述墙板的另一侧；所述光通道的一端分别正对所述发光器件、受光器件，另一端分别设有使入射光反射90°的反光板。检测一条传送带的偏移位置，一般用两组发光器件、受光器件和反光板，每组反光板之间产生的光束间隔距离为允许传送带的偏差距离，本发明解决了在服装生产中因探边装置而对传送带的边缘造成损伤以及长期在高温环境下对电子元器件要求苛刻的问题。

Description

一种非接触式探边装置及其应用方法 

技术领域

本发明涉及一种服装加工过程中传送带的非接触式探边装置及其应用方法。 

背景技术

服装加工用的粘合机常工作在120到180摄氏度，有时候甚至高达200摄氏度。其传送带长期工作在这样高的温度下，还要承受一定的机械强度，因此价格昂贵。 

由于传送带连续不断的运转，难免发生向某一侧移动的现象，需要一种探测器件，检测传送带的位置，并向控制器发出信号。控制器根据此偏差信号，驱动执行机构，以纠正传送带的偏移。 

传统的探测器件采用耐高温的高灵敏度微动开关来实现。当传送带偏移到一定的程度后，固定在微动开关上的钢丝或者轻型的铁片将与传送带的边沿接触，微动开关将发出信号，向控制器告知传送带是在允许范围内还是超出了范围。这种方法的弊病是对微动开关的要求比较高，长期在高温环境下工作，寿命短、价格也较高。特别是接触式的探边方式，由于经常性的摩擦，会对昂贵的传送带的边缘造成损伤。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种克服上述不足、延长传送带使用寿命的非接触式探边装置及其应用方法。 

本发明的技术方案是： 

非接触式探边装置，包括设置于控制电路中的发光器件、受光器件，固定发光器件、受光器件的墙板和两个互相平行且独立为一体的光通道；所述发光器件、受光器件位于所述墙板的一侧，所述光通道位于所述墙板的另一侧；所述光通道的一端分别正对所述发光器件、受光器件，另一端分别设有使入射光反射90°的反光板。 

所述反光板设于燕尾槽内。 

所述控制电路包括单片机以及与之相连的时钟电路、含有发光器件、受光器件的光电双向转换电路。 

所述光电双向转换电路包括电光转换部分和光电转换部分，所述电光转换部分中三极管的基极通过阻抗元件与单片机的一输出端相连，限流电阻通过发光二极管与所述三极管的集电极相连；所述光电转换部分中光信号通过光敏三极管转换成电信号，所述光敏三极管的集电极与单片机的一接收端相连；由时钟电路触发，当单片机的输出端发送一高电平，发光二极管发出一束光，经两次反射，射向光敏三极管，若单片机的接收端呈低电平，则光路畅通；若单片机的接收端呈高电平，则光路阻断；当单片机的输出端发送一低电平，发光二极管停止工作。

本发明的另一技术方案： 

一种非接触式探边装置的应用方法，在机器墙板的外侧面设置控制电路，其中至少固定两组发光器件和受光器件，每组发光器件和受光器件与两个互相平行的光通道的一端一一对应，所述光通道的另一端分别设有使入射光反射90°的反光板，所述光通道置于机器墙板的内侧面；每组反光板之间产生的光束间隔距离为允许传送带的偏差距离，并使一组反光板之间的光束被遮挡，另一组反光板之间的光束导通，若两光束均导通或均被遮挡，均表示传送带偏离。 

本发明由于发射与接收的电子元器件同一侧面，很容易把电子元器件放置在机器墙板之外侧的常温区域，而能承受较高温度的反光部分则放置在墙板内的高温区。当传送带运行时，控制电路可根据传送带是否阻挡了光线而判别其位置，实现了完全非接触的探边方式，避免了接触式器件与传送带边沿的摩擦，不会对传送带造成任何损伤，大大延长了传送带的寿命，提高了设备的可靠性。由于整个光通道只有在检测传送带的部位是开放的，所以，把环境光的影响控制到最低限度。由于传送带的运转速度并不很快，一般在1～10米/分钟之间，通过时钟电路间歇检发送调制过的光束和接受并解调这一光束，就可以检测到传送带的位置，及时响应传送带的纠偏动作。这种做法，既延长了发光、受光器件和执行机构的工作寿命，也提高的控制电路的抗干扰能力。实验证明，发射和接收用红外光线灵敏度很高，不需要精密调整，就可以满足服装生产用粘合机的调带控制要求，工作稳定可靠，取得预期的效果。 

附图说明

图1本发明的结构原理示意图 

其中：1、发光器件 2、受光器件 3、光通道 5、反光板 7、传送带8、控制电路 10、机器墙板 

图2控制电路的原理示意图 

具体实施方式

根据附图1，在非接触式探边装置中，传送带7的一侧边，机器墙板10的常温侧面上固定有控制电路8中的发光器件1和受光器件2；机器墙板10的高温侧面设有两个互相平行且独立为一体的光通道3，光通道3的一端分别正对发光器件1、受光器件2，另一端分别设有使入射光反射90°的反光板5，两个反光板5安装在燕尾槽内。 

根据附图2，控制电路8由AT89S51单片机、12M晶振的时钟电路以及含有发光器件1、受光器件2的光电双向转换电路30。时钟电路经过AT89S51单片机内部电路分频，产生的固定的时间间隔，执行探边检测的程序。光电双向转换电路30包括电光转换部分和光电转换部分，每隔一定的时间间隔，如1秒，AT89S51单片机向常态为低电平的P2.0端口发送一个高电平，经过电阻R2驱动三极管T1导通。红外发光管D1经过电阻R1的限流，发出一束光线，并指向反射镜面，经过两次反射，射向红外线接收管T2。AT89S51单片机的P2.1接收端是高阻抗输入端，无信号的情况下被电阻R3拉高。当有信号被感知时，光敏三极管T2导通，接收端的电压被拉低。AT89S51单片机若检测到P2.1接收端是低电平，表示光通道畅通、如果P2.1接收端是高电平，表示光通道被阻断。AT89S51单片机向P2.0端口输出低电平，P2.1接收端应检测到高电平，表示红外发光管D1停止工作，如此重复多次。同样，AT89S51单片机的不同发送和接收端口可检测多个探测器。模块27、28、29的功能和光电双向转换电路30的功能相同。其中红外发光管D1即为发光器件1，光敏三极管T2即为受光器件2。 

检测一条传送带的偏移位置，一般用两组发光器件、受光器件和反光板，每组反光板之间产生的光束间隔距离为允许传送带的偏差距离，一般为10～15毫米左右。正常状态下应该是其中一个光束被遮挡，另一个导通，这表示传送带在合适的位置运行。如果两束光都导通了，表示传送带过于偏离机器墙板10，AT89S51单片机发出纠偏控制信号，予以纠正，使其往机器墙板10靠近方向移动；如果两束光都遮挡了，表示传送带过于靠近机器墙板10，AT89S51单片机发出纠偏控制信号，予以纠正，使其往离开机器墙板10的方向移动。由于AT89S51单片机运转速度很快，发射和接收也响应很快(微秒级)，检测和控制可以在瞬间完成，绝大部分时间是在休息状态。由于服装粘合机有上带和下带，因此一台机器需要四组发光器件、受光器件和反光板。 

Claims (6)

1.非接触式探边装置，包括设置于控制电路中的发光器件、受光器件，其特征在于：还包括固定发光器件、受光器件的机器墙板和两个互相平行且独立为一体的光通道；所述发光器件、受光器件位于所述机器墙板的一侧，所述光通道位于所述机器墙板的另一侧；所述光通道的一端分别正对所述发光器件、受光器件，另一端分别设有使入射光反射90°的反光板。

2.根据权利要求1所述非接触式探边装置，其特征在于：所述反光板设于燕尾槽内。

3.根据权利要求1或2所述非接触式探边装置，其特征在于：所述控制电路包括单片机以及与之相连的时钟电路、含有发光器件、受光器件的光电双向转换电路。

4.根据权利要求3所述非接触式探边装置，其特征在于：所述光电双向转换电路包括电光转换部分和光电转换部分，所述电光转换部分中三极管的基极通过阻抗元件与单片机的一输出端相连，限流电阻通过发光二极管与所述三极管的集电极相连；所述光电转换部分中光信号通过光敏三极管转换成电信号，所述光敏三极管的集电极与单片机的一接收端相连；由时钟电路触发，当单片机的输出端发送一高电平，发光二极管发出一束光，经两次反射，射向光敏三极管，若单片机的接收端呈低电平，则光路畅通；若单片机的接收端呈高电平，则光路阻断；当单片机的输出端发送一低电平，发光二极管停止工作。

5.根据权利要求4所述非接触式探边装置，其特征在于：所述发光二极管为红外发光管。

6.一种权利要求1所述非接触式探边装置的应用方法，其特征在于：在机器墙板的外侧面设置控制电路，其中至少固定两组发光器件和受光器件，每组发光器件和受光器件与两个互相平行的光通道的一端一一对应，所述光通道的另一端分别设有使入射光反射90°的反光板，所述光通道置于机器墙板的内侧面；每组反光板之间产生的光束间隔距离为允许传送带的偏差距离，并使一组反光板之间的光束被遮挡，另一组反光板之间的光束导通，若两光束均导通或均被遮挡，均表示传送带偏离。

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