專利名稱：一種土工格柵生產線用在線寬度自動控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及寬度測量，特別是涉及ー種土工格柵生產線用在線寬度自動控制裝置。
背景技術：
土工格柵在生產過程中產品自始至終處于移動狀態(tài)，難以在線檢測寬度的變化并及時顯示，不能實時監(jiān)控正在生產的產品寬度。通常只是測量長度，對寬度的測量只是由人エ操作卷尺或固定在設備上的機械尺定時檢測，之后通過人工調整牽引拉伸速度來對寬度進行校正，屬于開環(huán)控制模式。既耗費人力，測量結果又欠精確，最終產品的寬度或存在一定的誤差，或進行裁邊修剪，造成浪費。
發(fā)明內容本實用新型所要解決的技術問題是彌補上述現有技術的缺陷，提供ー種土工格柵生產線用在線寬度自動控制裝置。本實用新型的技術問題通過以下技術方案予以解決。這種土工格柵生產線用在線寬度自動控制裝置，包括牽引機組變頻器和電源。這種土工格柵生產線用在線寬度自動控制裝置的特點是設有檢測機構支架、檢測機構和控制電路。所述檢測機構支架是ロ字型豎直框架，安裝在土工格柵生產線的牽引機組支架上，進入牽引機組之前的加熱拉伸后的土工格柵從ロ字型豎直框架中間通過。所述檢測機構是土工格柵寬度檢測單元，包括長條形發(fā)光單元組和光信號接收單元組，所述土工格柵寬度檢測單元輸出透過土工格柵洞孔的間歇性光信號，所述間歇性光信號包含土工格柵的寬度數值信息。所述控制電路包括級聯的光電濾波轉換電路單元組、數字編碼器、單片機、數字/模擬轉換器，以及智能數字顯示控制儀，所述光電濾波轉換電路単元組的輸入端與所述土エ格柵寬度檢測單元的輸出端連接，所述智能數字顯示控制儀設有寬度設定電路和比例積分微分控制電路，所述智能數字顯示控制儀的輸入端與所述數字/模擬轉換器的輸出端連接，所述智能數字顯示控制儀的輸出端與所述牽引機組變頻器的控制端連接。所述光電濾波轉換電路單元組將所述土工格柵寬度檢測單元輸出的光信號轉換為電信號，然后經過數字編碼器得出的ニ進制數字輸入所述單片機進行運算，由所述單片機輸出包含土工格柵的寬度數值信息的數字信號，再由所述數字/模擬轉換器轉換為模擬信號輸出至智能數字顯示控制儀顯示土工格柵的實測寬度值，并基于智能數字顯示控制儀的寬度設定電路提供的土工格柵的寬度給定值如要求生產的土工格柵寬度標準值2500_，由智能數字顯示控制儀的比例積分微分控制電路輸出0 IOV自動控制信號控制牽引機組變頻器，再由牽引機組變頻器控制土工格柵生產線的板材拉伸速度，最終控制土工格柵的覽度。本實用新型的技術問題通過以下進ー步的技術方案予以解決。所述長條形發(fā)光單元組由其管軸與所述土工格柵輸送方向垂直日光燈管成串排列組成，設置在ロ字型豎直框架的下框邊，所述長條形發(fā)光單元組的長度大于所述土工格柵的寬度。所述光信號接收單元組由多個光敏元件成串排列組成，設置在ロ字型豎直框架的上框邊,所述光敏元件的數量由檢測寬度的精度決定。所述光敏元件是光敏電阻。設有控制箱，所述控制箱安裝在ロ字型豎直框架的一側框邊，安裝所述控制電路的電路板設置在所述控制箱內，所述智能數字顯示控制儀的表面設置在所述控制箱的面板上。所述數字編碼器是優(yōu)先編碼器，允許同時在幾個輸入端有輸入信號，編碼器按輸 入信號排定的優(yōu)先順序，只對同時輸入的幾個信號中優(yōu)先權最高的一個進行編碼。所述數字編碼器是32-5線優(yōu)先編碼器和64-6線優(yōu)先編碼器中的ー種。本實用新型與現有技術對比的有益效果是本實用新型采用光電檢測方式對透過土工格柵板材洞孔的間歇性光信號進行濾除使其不參與計算，可以自動在線準確測量和精確控制土工格柵產品寬度，且采用數碼管顯示土工格柵產品寬度，節(jié)省人力，測量結果又精確，不必進行裁邊修剪，避免浪費。

圖I是本實用新型具體實施方式
的檢測機構支架示意圖；圖2是本實用新型具體實施方式
的控制電路的方框圖；圖3是圖2中光電濾波轉換電路單元組的單個光電檢測濾波轉換電路的電路圖；圖4是圖2中的數字編碼器的電路圖；圖5是本實用新型具體實施方式
的光信號接收單元組的示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施方式
并對照附圖對本實用新型進行說明。如圖I 5所示的土工格柵生產線用在線寬度自動控制裝置，包括牽引機組變頻器和電源，設有檢測機構支架、檢測機構和控制電路。檢測機構支架是ロ字型豎直框架，安裝在土工格柵生產線的牽引機組支架5上，進入牽引機組之前的加熱拉伸后的土工格柵I從ロ字型豎直框架中間通過。檢測機構是土工格柵寬度檢測單元，包括長條形發(fā)光單元組3和光信號接收單元組2，土工格柵寬度檢測單元輸出透過土工格柵I洞孔的間歇性光信號，間歇性光信號包含土工格柵I的寬度數值信息。長條形發(fā)光單兀組3由其管軸與土工格柵I輸送方向垂直日光燈管成串排列組成，設置在ロ字型豎直框架的下框邊，長條形發(fā)光單元組3的長度大于土工格柵I的寬度。光信號接收單元組2由多個光敏元件成串排列組成，設置在ロ字型豎直框架的上框邊，光敏元件的數量由檢測寬度的精度決定控制電路包括級聯的光電濾波轉換電路單元組、由四2輸入端或門芯片⑶4071、雙4輸入端或門芯片⑶4072，以及四片8-3優(yōu)先編碼器芯片⑶4532集聯組成的32_5線數字編碼器、型號為8051的單片機、數字/摸擬轉換器，以及日本理化工業(yè)株式會社(RKCInstrument INC)出品的型號為FB900的智能數字顯示控制儀，光電濾波轉換電路單元組的輸入端與土工格柵寬度檢測單元的輸出端連接，智能數字顯示控制儀設有寬度設定電路和比例積分微分控制電路，智能數字顯示控制儀的輸入端與數字/模擬轉換器的輸出端連接，智能數字顯示控制儀的輸出端與牽引機組變頻器的控制端連接。設有控制箱4，控制箱4安裝在ロ字型豎直框架的一側框邊，安裝控制電路的電路板設置在控制箱4內，智能數字顯示控制儀的表面設置在控制箱4的面板上。光電濾波轉換電路單元組中的單個光電接收濾波轉換電路的工作過程如下光敏電阻RG接收發(fā)光単元的光信號，其電阻率大幅下降，開關三極管Ql基極電平降低，開關三極管Ql截止。極性電容C開始通過充電電阻R3進行充電，其充電時間常數由極性電容C與充電電阻R3的乘積決定，調整充電時間常數至3 4秒鐘后輸出三極管Q2開始導通，輸出端Xo輸出高電平。在極性電容C充電過程中，發(fā)光單兀的光路一旦被遮擋,光敏電阻RG電阻率大幅上升，開關三極管Ql立即導通，極性電容C放電，使輸出三極管Q2截止，輸出端Xo輸出低電平。在土工格柵I移動過程中只有連續(xù)3 4秒鐘保持光路通暢， 輸出三極管Q2才能導通，輸出端Xo輸出高電平，這樣就將通過土工格柵通孔間歇性漏過的光信號濾除，僅接收包含真實正確的土工格柵寬度數值信息的電信號。測量精度即測量分辨率由單個光電接收濾波轉換電路的多少決定。光電單元信號太多會增加編碼電路的復雜性。本具體實施方式
用于測量2500mm的格柵寬度，合格產品寬度變化< I %，基于正常生產的土工格柵寬度異常變化在±10%以內，設計檢測機構支架寬度為3000_。如果每隔IOmm安裝一個光電檢測濾波轉換單元，產生300個數字信號，相應編碼電路過于復雜，為此，本具體實施方式
僅在接近要測量寬度2500_的土工格柵兩側邊分別安裝32個光電檢測濾波轉換單元，以滿足檢測土工格柵寬度變化在±12. 8%以內的需要。本具體實施方式
的32-5線優(yōu)先數字編碼器如圖4所示。對應要測量寬度2500mm的土工格柵兩側邊的參與編碼的數字信號64個。XO X31是光信號単元的輸入，Y4 YO是數字編碼器的由最高位至最低位的各位輸出，是相應按ニ進制輸出接收到光信號単元的個數。ニ進制數字“I”代表高電平，“0”代表低電平。例如，14個光路暢通時，光信號単元XO X14接收到光信號，編碼器的各位輸出Y4、Y3、Y2、Y1和YO分別為ニ進制數字O、I、I、
1、0。圖5是本具體實施方式
的光信號接收單元組2的示意圖，圖中L :常數，光信號接收單元總長，空圓圈代表光路暢通接收到光信號的光信號接收単元，實圓圈代表光路被遮擋而未接收到光信號的光信號接收單元；X :常數，相鄰兩個接收光信號単元之間的距離；a :左側邊處總共接收到光信號的単元相應的寬度，等于接收到光信號的光信號接收單元數na乘以X ；b :右側邊處總共接收到光信號的単元相應的寬度，等于接收到光信號的光信號接收單元數nb乘以X ；I :土工格柵的實際寬度=L-(a+b)。由于L、X都是常數，只要分別檢測土工格柵兩側邊處的總共接收到光信號的単元的個數，就決定了土工格柵兩側邊處總共接收到光信號的単元相應的寬度a、b，L-(a+b)=1，即為土工格柵的實際寬度。光電濾波轉換電路單元組將接近所要測量土工格柵兩側邊處的光敏元件陣列檢測的兩組光信號轉換為電信號，然后經過數字編碼器得出的對應的土工格柵兩側邊的兩組ニ進制數字na和nb輸入單片機，單片機按上述公式進行運算后，輸出包含土工格柵的寬度數值信息的十進制數字信號0000 3000相應代表土工格柵的寬度值為0 3000mm，再由數字/模擬轉換器轉換為模擬信號輸出至智能數字顯 示控制儀顯示土工格柵的實測寬度值，并基于智能數字顯示控制儀的寬度設定電路提供的土工格柵的寬度給定值如要求生產的土工格柵寬度標準值2500mm，由智能數字顯示控制儀的比例積分微分控制電路輸出0 IOV自動控制信號控制牽引機組變頻器，再由牽引機組變頻器控制土工格柵生產線的板材拉伸速度，最終控制土工格柵的寬度。以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進ー步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬于本實用新型由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
權利要求1.ー種土工格柵生產線用在線寬度自動控制裝置，包括牽引機組變頻器和電源，其特征在于 設有檢測機構支架、檢測機構和控制電路； 所述檢測機構支架是ロ字型豎直框架，安裝在土工格柵生產線的牽引機組支架上，進入牽弓I機組之前的加熱拉伸后的土工格柵從ロ字型豎直框架中間通過； 所述檢測機構是土工格柵寬度檢測單元，包括長條形發(fā)光單元組和光信號接收單元組，所述土工格柵寬度檢測單元輸出透過土工格柵洞孔的間歇性光信號，所述間歇性光信號包含土工格柵的寬度數值信息； 所述控制電路包括級聯的光電濾波轉換電路單元組、數字編碼器、單片機、數字/模擬轉換器，以及智能數字顯示控制儀，所述光電濾波轉換電路単元組的輸入端與所述土工格柵寬度檢測單元的輸出端連接，所述智能數字顯示控制儀設有寬度設定電路和比例積分微分控制電路，所述智能數字顯示控制儀的輸入端與所述數字/摸擬轉換器的輸出端連接，所述智能數字顯示控制儀的輸出端與所述牽引機組變頻器的控制端連接。
2.如權利要求I所述的土工格柵生產線用在線寬度自動控制裝置，其特征在于 所述長條形發(fā)光單元組由其管軸與所述土工格柵輸送方向垂直日光燈管成串排列組成，設置在ロ字型豎直框架的下框邊，所述長條形發(fā)光單元組的長度大于所述土工格柵的覽度。
3.如權利要求I或2所述的土工格柵生產線用在線寬度自動控制裝置，其特征在于 所述光信號接收單元組由多個光敏元件成串排列組成，設置在ロ字型豎直框架的上框邊，所述光敏元件的數量由檢測寬度的精度決定。
4.如權利要求3所述的土工格柵生產線用在線寬度自動控制裝置，其特征在于 所述光敏元件是光敏電阻。
5.如權利要求4所述的土工格柵生產線用在線寬度自動控制裝置，其特征在于 設有控制箱，所述控制箱安裝在ロ字型豎直框架的一側框邊，安裝所述控制電路的電路板設置在所述控制箱內，所述智能數字顯示控制儀的表面設置在所述控制箱的面板上。
6.如權利要求5所述的土工格柵生產線用在線寬度自動控制裝置，其特征在于 所述數字編碼器采用的是優(yōu)先編碼器。
7.如權利要求6所述的土工格柵生產線用在線寬度自動控制裝置，其特征在于 所述數字編碼器是32-5線優(yōu)先編碼器和64-6線優(yōu)先編碼器中的ー種。
專利摘要一種土工格柵生產線用在線寬度自動控制裝置，包括牽引機組變頻器和電源，其特征是設有檢測機構支架、檢測機構和控制電路。檢測機構支架是口字型豎直框架，安裝在土工格柵生產線的牽引機組支架上，進入牽引機組之前的加熱拉伸后的土工格柵從口字型豎直框架中間通過。檢測機構是土工格柵寬度檢測單元，包括長條形發(fā)光單元組和光信號接收單元組?？刂齐娐钒壜摰墓怆姙V波轉換電路單元組、數字編碼器、單片機、數字/模擬轉換器，以及設有寬度設定電路和比例積分微分控制電路的智能數字顯示控制儀。本實用新型可以自動在線準確測量和精確控制土工格柵產品寬度，且采用數碼管顯示產品寬度，節(jié)省人力，測量結果又精確，不必進行裁邊修剪，避免浪費。
文檔編號G05B19/042GK202394071SQ20112046161
公開日2012年8月22日 申請日期2011年11月21日 優(yōu)先權日2011年11月21日
發(fā)明者萬雪輝, 張建平, 郭熙, 魏青云 申請人:南昌天高新材料股份有限公司