单张纸胶印机双张检测器设计

单张纸胶印机双张检测器设计单张纸胶印机双张检测器设计单张纸胶印机双张检测器设计改革探索单张纸胶印机双张检测器设计 621000绵阳职业技术学l'g(~Jil省绵阳市)闫飞【摘要】双张检测器用于检测印刷过程中纸张双张多张故障,是单张纸胶印机最基本的检测装置.双张检测有多种方法, 本文采用超声波对双张多张故障进行检测,对该方法的检测原理,硬件电路做了论述. 【关键词】胶印机;双张检测;超声波单张纸胶印机在工作时,纸张必须一张一张地进入胶印机, 当两张或多张纸同时进入胶印机时,轻则损失工时或轧坏橡皮布,重则损坏机器部件...

单张纸胶印机双张检测器设计单张纸胶印机双张检测器设计改革探索单张纸胶印机双张检测器设计 621000绵阳职业技术学l'g(~Jil省绵阳市)闫飞【摘要】双张检测器用于检测印刷过程中纸张双张多张故障,是单张纸胶印机最基本的检测装置.双张检测有多种方法, 本文采用超声波对双张多张故障进行检测,对该方法的检测原理,硬件电路做了论述. 【关键词】胶印机;双张检测;超声波单张纸胶印机在工作时,纸张必须一张一张地进入胶印机, 当两张或多张纸同时进入胶印机时,轻则损失工时或轧坏橡皮布,重则损坏机器部件,造成滚筒跳动.双张检测器的作用就是在纸张进入胶印机前对其进行检测,如果发现双张或多张,就会及时发出信号,使输纸机的离合器打开,使其停止工作,印刷滚筒也随即离压.所以双张检测装置对提高胶印机的印刷质量,效率和自动化程度有着举足轻重的地位. 一双张检测方式目前胶印机上采用的纸张控制方法主要有以下几种: 1,机电式检测器.机电式检测器基本原理是通过检测纸张厚度的变化,使电触点产生闭合的动作,发出故障信号.这种检测器大部分都安装在送纸辊的上方,需要不断地上抬让纸,所以结构复杂,制造及装配都较为困难.检测轮与送纸辊的径向跳动误差对检测的可靠性也会产生很大的影响. 2,光电式检测器.光电式检测器是通过检测透射纸张光强度的变化而判断纸张厚度的.这种方式受环境光照条件和纸张表面光泽度影响较大,而且对印刷图文颜色敏感. 3,电容式检测器.当纸张从两极板间通过时,该电容器的电容量会随纸张的厚度而变化.电容式检测器将电容的变化作为双张多张故障诊断依据.电容式检测器在对薄纸检测时,灵敏度和可靠度会急剧下降. 二超声波超声波是频率高于20kHz的声波,它方向性好,穿透能力强, 易于获得较集中的声能,可用于测距,测速,清洗,焊接,碎石,杀菌消毒等.在医学,军事,工业,农业上有很多的应用.超声波发生器可以分为两大类:一类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声波. 目前较为常用的是压电式超声波发生器.压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的.它有两个压电晶片和一个共振板.当它的两极外加脉冲信号其频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,产生超声波.反之,如果两电极问未外加电压,当共振板接收到超声波时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,这时它就成为超声波接收器了. 本设计中采用的是T/R40系列超声波发生器,即压晶片的固有振荡频率为40kHz. 兰检测原理超声波双张检测原理基于超声波测距法,即通过超声波发射器向纸张方向发射超声波,在发射时刻开始计时,超声波在空气中传播碰到纸张就立即反射回来,超声波接收器接收到反射波就立即停止计时.对于双张检测来说只需以正常状态下计时器记录的时间t0为标准 ,用测量的记录时间t1与t0进行比较,tl<t0说明有双张,否则正常.比较的过程将在5l单片机的程序中进行. 四超声波发射电路根据压电式超声波传感器的工作原理,只有传感器两极的脉冲信号为40kHz时才会产生40kHz的超声波.为了实现输出频率的精确性,在设计时用到了单片机. 选择单片机P1.0作为波形输出端,若要产生频率为40kHz的方波,只要每0.0125ms将其电平取反即可.0.0125ms的时间间隔可由定N/计数器来实现. 选择晶振的频率为12MHz,通过计算可知产生0.0125ms的时间间隔,需要13个机械周期(计数器计数l3次). 使用定时/计数器TO,选择模式2(8位计数初值自动重装定时/计数器),计数过程中TH0寄存八位初值并保持不变,由TL0 进行八位计数.故TH0一F3H,TL0-F3H.这样当计数器计数 13次即经过0.0125ms,计数器就发生溢出U[ITFO=1,这时将P1.0 的值取反.然后将TH0的值重新装入TL0,开始计数重复上述过程,如此循环P1.0输出的信号~40KHz的方波. 由单片机产生的脉冲信号经放大进入超声波传感器T/R40, 发射40KHz的超声波. 五超声波接受电路超声波接受电路由超声波接收,放大电路,信号筛选电路,信号整形电路三部分组成. l,超声波接收,放大电路.在设计超声波信号放大电路时, 将放大电路设计成了两级同相交流放大器,通过参数设置每一级放大接近20倍,这样经过两级放大后,接收到的超声波信号就被放大了几乎是400倍,完全能够被后续检测电路检测到. 2,信号筛选电路.信号筛选电路由集成运放741来完成,首先通过一个固定电阻和一个可变电阻在分压后将其输入到741的负输入端,以给741一个参考电压,一般情况下我们是将这两个电阻调整到基本一样大即可.通过对信号筛选电路的适当调整,可以有效地避免干扰信号进入超声波接收系统,从而提高信号接收电路的抗干扰性. 3,信号整形电路.当接收到的信号从信号筛选电路中出来之后是一个很不规则的方波信号,所以在其后级电路中加入斯密特整形电路,整理成规范的方波信号.经过此部分电路处理过后再送进单片机中进行处理运算. 六,不足与展望' 由于12MHz为51单片机的最高频率,所以它的机器周期最短为12/(12MHz)R~0.001ms.这使得以AT89C51为核心的超声波双张检测器的精度只能达No.17mm,只有采用更高频率的单片机才能达到更高的检测精度. 参考文献 111张海燕.胶印机设计IM】.北京:印刷工业出版设,2006.10 [21刘彩凤.现代单张纸胶印机输纸自动检测装置分析 [J】.印刷杂志,2006.4 [31张毅坤.单片微型计算机原理及应用【M】.西安:西安电子科技大学出版社,2001

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