專利名稱：一種非接觸式探邊裝置及其應用方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種服裝加工過程中傳送帶的非接觸式探邊裝置及其應用方法。
背景技術(shù)：
服裝加工用的粘合機常工作在120到180攝氏度，有時候甚至高達200攝氏度。其傳送帶長期工作在這樣高的溫度下，還要承受一定的機械強度，因此價格昂貴。
由于傳送帶連續(xù)不斷的運轉(zhuǎn)，難免發(fā)生向某一側(cè)移動的現(xiàn)象，需要一種探測器件，檢測傳送帶的位置，并向控制器發(fā)出信號。控制器根據(jù)此偏差信號，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，以糾正傳送帶的偏移。
傳統(tǒng)的探測器件采用耐高溫的高靈敏度微動開關(guān)來實現(xiàn)。當傳送帶偏移到一定的程度后，固定在微動開關(guān)上的鋼絲或者輕型的鐵片將與傳送帶的邊沿接觸，微動開關(guān)將發(fā)出信號，向控制器告知傳送帶是在允許范圍內(nèi)還是超出了范圍。這種方法的弊病是對微動開關(guān)的要求比較高，長期在高溫環(huán)境下工作，壽命短、價格也較高。特別是接觸式的探邊方式，由于經(jīng)常性的摩擦，會對昂貴的傳送帶的邊緣造成損傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種克服上述不足、延長傳送帶使用壽命的非接觸式探邊裝置及其應用方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是非接觸式探邊裝置，包括設置于控制電路中的發(fā)光器件、受光器件，固定發(fā)光器件、受光器件的墻板和兩個互相平行且獨立為一體的光通道；所述發(fā)光器件、受光器件位于所述墻板的一側(cè)，所述光通道位于所述墻板的另一側(cè)；所述光通道的一端分別正對所述發(fā)光器件、受光器件，另一端分別設有使入射光反射90°的反光板。
所述反光板設于燕尾槽內(nèi)。
所述控制電路包括單片機以及與之相連的時鐘電路、含有發(fā)光器件、受光器件的光電雙向轉(zhuǎn)換電路。
所述光電雙向轉(zhuǎn)換電路包括電光轉(zhuǎn)換部分和光電轉(zhuǎn)換部分，所述電光轉(zhuǎn)換部分中三極管的基極通過阻抗元件與單片機的一輸出端相連，限流電阻通過發(fā)光二極管與所述三極管的集電極相連；所述光電轉(zhuǎn)換部分中光信號通過光敏三極管轉(zhuǎn)換成電信號，所述光敏三極管的集電極與單片機的一接收端相連；由時鐘電路觸發(fā)，當單片機的輸出端發(fā)送一高電平，發(fā)光二極管發(fā)出一束光，經(jīng)兩次反射，射向光敏三極管，若單片機的接收端呈低電平，則光路暢通；若單片機的接收端呈高電平，則光路阻斷；當單片機的輸出端發(fā)送一低電平，發(fā)光二極管停止工作。
本發(fā)明的另一技術(shù)方案一種非接觸式探邊裝置的應用方法，在墻板的外側(cè)面設置控制電路，其中至少固定兩組發(fā)光器件和受光器件，將兩組光通道置于墻板的內(nèi)側(cè)面，每組光通道的一端分別正對所述發(fā)光器件、受光器件，另一端分別設有使入射光反射90°的反光板；每組反光板之間產(chǎn)生的光束間隔距離為允許傳送帶的偏差距離，并使一組反光板之間的光束被遮擋，另一組反光板之間的光束導通，若兩光束均導通或均被遮擋，均表示傳送帶偏離。
本發(fā)明由于發(fā)射與接收的電子元器件同一側(cè)面，很容易把電子元器件放置在機器墻板之外側(cè)的常溫區(qū)域，而能承受較高溫度的反光部分則放置在墻板內(nèi)的高溫區(qū)。當傳送帶運行時，控制電路可根據(jù)傳送帶是否阻擋了光線而判別其位置，實現(xiàn)了完全非接觸的探邊方式，避免了接觸式器件與傳送帶邊沿的摩擦，不會對傳送帶造成任何損傷，大大延長了傳送帶的壽命，提高了設備的可靠性。由于整個光通道只有在檢測傳送帶的部位是開放的，所以，把環(huán)境光的影響控制到最低限度。由于傳送帶的運轉(zhuǎn)速度并不很快，一般在1～10米/分鐘之間，通過時鐘電路間歇檢發(fā)送調(diào)制過的光束和接受并解調(diào)這一光束，就可以檢測到傳送帶的位置，及時響應傳送帶的糾偏動作。這種做法，既延長了發(fā)光、受光器件和執(zhí)行機構(gòu)的工作壽命，也提高的控制電路的抗干擾能力。實驗證明，發(fā)射和接收用紅外光線靈敏度很高，不需要精密調(diào)整，就可以滿足服裝生產(chǎn)用粘合機的調(diào)帶控制要求，工作穩(wěn)定可靠，取得預期的效果。


圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖其中1、發(fā)光器件 2、受光器件 3、光通道 5、反光板 7、傳送帶8、控制電路 10、機器墻板圖2控制電路的原理示意圖
具體實施例方式
根據(jù)附圖1，在非接觸式探邊裝置中，傳送帶7的一側(cè)邊，機器墻板10的常溫側(cè)面上固定有控制電路8中的發(fā)光器件1和受光器件2；機器墻板10的高溫側(cè)面設有兩個互相平行且獨立為一體的光通道3，光通道3的一端分別正對發(fā)光器件1、受光器件2，另一端分別設有使入射光反射90°的反光板5，兩個反光板5安裝在燕尾槽內(nèi)。
根據(jù)附圖2，控制電路8由AT89S51單片機、12M晶振的時鐘電路以及含有發(fā)光器件1、受光器件2的光電雙向轉(zhuǎn)換電路30。時鐘電路經(jīng)過AT89S51單片機內(nèi)部電路分頻，產(chǎn)生的固定的時間間隔，執(zhí)行探邊檢測的程序。光電雙向轉(zhuǎn)換電路30包括電光轉(zhuǎn)換部分和光電轉(zhuǎn)換部分，每隔一定的時間間隔，如1秒，AT89S51單片機向常態(tài)為低電平的P2.0端口發(fā)送一個高電平，經(jīng)過電阻R2驅(qū)動三極管T1導通。紅外發(fā)光管D1經(jīng)過電阻R1的限流，發(fā)出一束光線，并指向反射鏡面，經(jīng)過兩次反射，射向紅外線接收管T2。AT89S51單片機的P2.1接收端是高阻抗輸入端，無信號的情況下被電阻R3拉高。當有信號被感知時，光敏三極管T2導通，接收端的電壓被拉低。AT89S51單片機若檢測到P2.1接收端是低電平，表示光通道暢通、如果P2.1接收端是高電平，表示光通道被阻斷。AT89S51單片機向P2.0端口輸出低電平，P2.1接收端應檢測到高電平，表示紅外發(fā)光管D1停止工作，如此重復多次。同樣，AT89S51單片機的不同發(fā)送和接收端口可檢測多個探測器。模塊27、28、29的功能和光電雙向轉(zhuǎn)換電路30的功能相同。其中紅外發(fā)光管D1即為發(fā)光器件1，光敏三極管T2即為受光器件2。
檢測一條傳送帶的偏移位置，一般用兩組發(fā)光器件、受光器件和反光板，每組反光板之間產(chǎn)生的光束間隔距離為允許傳送帶的偏差距離，一般為10～15毫米左右。正常狀態(tài)下應該是其中一個光束被遮擋，另一個導通，這表示傳送帶在合適的位置運行。如果兩束光都導通了，表示傳送帶過于偏離機器墻板10，AT89S51單片機發(fā)出糾偏控制信號，予以糾正，使其往機器墻板10靠近方向移動；如果兩束光都遮擋了，表示傳送帶過于靠近機器墻板10，AT89S51單片機發(fā)出糾偏控制信號，予以糾正，使其往離開機器墻板10的方向移動。由于AT89S51單片機運轉(zhuǎn)速度很快，發(fā)射和接收也響應很快(微秒級)，檢測和控制可以在瞬間完成，絕大部分時間是在休息狀態(tài)。由于服裝粘合機有上帶和下帶，因此一臺機器需要四組發(fā)光器件、受光器件和反光板。
權(quán)利要求
1.非接觸式探邊裝置，包括設置于控制電路中的發(fā)光器件、受光器件，其特征在于還包括固定發(fā)光器件、受光器件的機器墻板和兩個互相平行且獨立為一體的光通道；所述發(fā)光器件、受光器件位于所述機器墻板的一側(cè)，所述光通道位于所述機器墻板的另一側(cè)；所述光通道的一端分別正對所述發(fā)光器件、受光器件，另一端分別設有使入射光反射90°的反光板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述非接觸式探邊裝置，其特征在于所述反光板設于燕尾槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述非接觸式探邊裝置，其特征在于所述控制電路包括單片機以及與之相連的時鐘電路、含有發(fā)光器件、受光器件的光電雙向轉(zhuǎn)換電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述非接觸式探邊裝置，其特征在于所述光電雙向轉(zhuǎn)換電路包括電光轉(zhuǎn)換部分和光電轉(zhuǎn)換部分，所述電光轉(zhuǎn)換部分中三極管的基極通過阻抗元件與單片機的一輸出端相連，限流電阻通過發(fā)光二極管與所述三極管的集電極相連；所述光電轉(zhuǎn)換部分中光信號通過光敏三極管轉(zhuǎn)換成電信號，所述光敏三極管的集電極與單片機的一接收端相連；由時鐘電路觸發(fā)，當單片機的輸出端發(fā)送一高電平，發(fā)光二極管發(fā)出一束光，經(jīng)兩次反射，射向光敏三極管，若單片機的接收端呈低電平，則光路暢通；若單片機的接收端呈高電平，則光路阻斷；當單片機的輸出端發(fā)送一低電平，發(fā)光二極管停止工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述非接觸式探邊裝置，其特征在于所述發(fā)光二極管為紅外發(fā)光管。
6.一種權(quán)利要求1所述非接觸式探邊裝置的應用方法，其特征在于在機器墻板的外側(cè)面設置控制電路，其中至少固定兩組發(fā)光器件和受光器件，將兩組光通道置于機器墻板的內(nèi)側(cè)面，每組光通道的一端分別正對所述發(fā)光器件、受光器件，另一端分別設有使入射光反射90°的反光板；每組反光板之間產(chǎn)生的光束間隔距離為允許傳送帶的偏差距離，并使一組反光板之間的光束被遮擋，另一組反光板之間的光束導通，若兩光束均導通或均被遮擋，均表示傳送帶偏離。
全文摘要
本發(fā)明公開一種非接觸式探邊裝置及其應用方法。該裝置包括設置于控制電路中的發(fā)光器件、受光器件，固定發(fā)光器件、受光器件的墻板和兩個互相平行且獨立為一體的光通道；所述發(fā)光器件、受光器件位于所述墻板的一側(cè)，所述光通道位于所述墻板的另一側(cè)；所述光通道的一端分別正對所述發(fā)光器件、受光器件，另一端分別設有使入射光反射90°的反光板。檢測一條傳送帶的偏移位置，一般用兩組發(fā)光器件、受光器件和反光板，每組反光板之間產(chǎn)生的光束間隔距離為允許傳送帶的偏差距離，本發(fā)明解決了在服裝生產(chǎn)中因探邊裝置而對傳送帶的邊緣造成損傷以及長期在高溫環(huán)境下對電子元器件要求苛刻的問題。
文檔編號G05D3/12GK101024446SQ20061002402
公開日2007年8月29日 申請日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月21日
發(fā)明者潘承農(nóng) 申請人:上海立馬服裝機械有限公司