0 引 言
并條機斷條自停裝置(簡稱自停裝置)的可靠性直接影響并條機的產條質量，堵條、羅拉纏繞和積花(通稱為堵條)則會影響生產效率，甚至會損壞設備。因此對并條斷條、堵條的快速、準確檢測具有實際意義。早期的自停裝置為機械接觸式，因可靠性差、與棉條接觸和設備運行速度的提高等因素而逐步被淘汰，高架并條機已不采用，現(xiàn)在廣泛應用的是光電對射式自停裝置。并條機斷條自停裝置一般不具有堵條自停功能，存在易損壞、智能化程度低和調試應用不便的缺點，檢測單元的位置和角度稍有變化即會影響檢測的可靠性，造成漏檢和誤停車。隨著變頻器應用的增多，抗干擾能力弱的缺點也顯現(xiàn)出來。
光電自停裝置的工作原理與對射式光電接近傳感器的原理基本相同，一般采用紅外發(fā)射二極管發(fā)射某一頻率的紅外光，用光敏器件接收透射光并轉換為電信號，含有光路狀態(tài)信息的信號由放大器放大并經(jīng)檢波，確定是否有物體經(jīng)過光路。為提高可靠性，接收器件常用濾光封裝濾除自然光，避免光電轉換器件飽和；采用特定頻率的紅外調制光，抑制環(huán)境突變光干擾。隨著技術的進步，集成化、智能化的光電傳感器也不斷出現(xiàn)。但并條機應用的各種光電自停裝置一般不具有智能化檢測特點，集成化程度較低，光電轉換器大多采用光敏二極管或光敏三極管分離元件構成，接收器件僅完成光電信號轉換功能，信號放大和檢波需設計外圍電路支持，因此接收器件的性能是光電自停裝置電路設計的技術關鍵。為此，基于集成化IRM設計了一種新型智能化自停裝置，統(tǒng)一了并條機前后光電路設計，在FA302，F(xiàn)A306等型號的并條機上應用證明，其檢測可靠，避免了設備誤停。
1 自停裝置系統(tǒng)構成
1．1 系統(tǒng)構成與設計特點
如圖1所示，新型光電自停裝置由四路對射式光電斷條檢測單元、兩通道對射式光電堵條檢測單元和自停控制器構成。控制器具有雙控功能，斷條自停和堵條自停分別輸出，與檢測單元采用三總線連接，為檢測單元提供電源和接收停車信號。檢測單元由紅外線發(fā)射器和接收器組成，前后光電檢測單元的電路原理相同，因安裝方式不同其外觀尺寸有差別。發(fā)射器工作狀態(tài)受接收器控制，二者通過光路構成一個閉環(huán)檢測系統(tǒng)。為防止光路間相互干擾，發(fā)射與接收器均安裝光學透鏡系統(tǒng)，使發(fā)射光到達接收器的光斑直徑約為20 cm，因此，接收器具有較大的接收和調整范圍。
斷條檢測單元具有自動復位功能，檢測到斷條后輸出停車信號1 s即自動復位，當接收器持續(xù)接收不到光信號時間超過5 s，則發(fā)出故障指示，提醒維護。堵條檢測單元檢測到堵條故障，則持續(xù)輸出停車信號，防止啟動設備造成設備故障，堵條故障被排除后方能自動停止輸出停車信號。考慮電纜連接的可靠性與方便性，發(fā)射器和接收器采用電話水晶頭連接器與總線連接，安裝、更換方便。
1．2 檢測單元構成框圖
參見圖2，發(fā)射與接收單元雖是分體結構，但電路設計為一整體系統(tǒng)。主要由微處理器電路、動態(tài)光強控制電路、紅外發(fā)射電路、IRM接收電路及輸出電路構成，由控制器提供工作電源。微處理器作為智能控制單元，與動態(tài)光強控制電路、發(fā)射電路、IRM接收電路，通過光路構成一閉環(huán)控制系統(tǒng)，使發(fā)射與接收具有智能化檢測的特點。停車信號通過輸出電路送到自停控制器，控制設備停車。
考慮到應用環(huán)境存在飛花、落塵和設備震動等因素，提出一種以微處理器為核心的檢測方案，采用在遙控領域應用廣泛的IRM作為檢測器件，簡化電路設計，提高穩(wěn)定性；應用調制紅外光發(fā)射，排除環(huán)境光干擾；以發(fā)射、接收檢測反饋應答工作模式，提高檢測可靠性；利用智能化的可變光強發(fā)射技術，抑制因透鏡面落塵、發(fā)射器與接收器位置變化造成的誤檢測。應用證明在透鏡稍有落塵的情況下，檢測可靠。
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