CN101823651A - 转杯纺纱机用细纱卷绕电子式凸轮装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转杯纺纱机用细纱卷绕电子式凸轮装置，它由电子控制***和机械传动***组成。电子控制***由显示屏、可编程控制器PLC、伺服电机驱动器、旋转编码器组成，各元件依次通过数据线和导线连接；机械传动***主要由伺服电机、同步带、导向滑块组成，伺服电机在电子控制***的指令下运转，通过同步带和导向滑块带动导纱轴做往复直线运动，实施细纱卷绕。本发明将现有技术中机械凸轮的排线运动曲线建立数学模型，编制控制程序，形成电子控制***，伺服电机的运动状态受伺服***控制，不仅细纱卷绕速度快，质量高，而且方便实现不同纱支的最佳卷绕。
Description
技术领域
本发明涉及的是纺织细纱卷绕成型装置，特别是一种转杯纺纱机用细纱卷绕电子式凸轮装置。
背景技术
所有的细纱为满足后续织造的要求，必须卷绕成大卷筒纱。筒纱在形成过程中有两个方向的运动：一个是纱线在筒纱宽度方向的横动排线运动，一个是筒纱旋转的卷绕运动，纱线在这两个运动的合成中以螺旋线的形状来回卷绕在纱筒上形成筒纱。为了保证后续染色和退绕的可靠性，筒纱在形成过程中不能出现纱线叠绕和筒纱硬边。
现有的筒纱形成机械有两种，即槽筒式和凸轮往返式。槽筒式卷绕机械无往返式运动，槽筒将纱线的排线和卷绕同时完成，机械冲击小，卷绕速度快，但槽筒自身质量较大，长车无法集中传动，只能采用单锭传动，而且这种槽筒式卷绕对纱线的损伤较大，筒纱成型差，坏筒率较高；凸轮往返式的导纱和卷绕运动是分开的，对纱线损伤小，筒纱成型好，卷绕罗拉的质量轻，有利于长车集中传动，但由于存在凸轮往复运动的机械冲击，因此不利于实现高速卷绕。目前世界上细纱高速卷绕采用的是槽筒式，最高卷绕速度可达2500米/分钟；低速细纱卷绕采用的是凸轮往返式，最高卷绕速度为220米/分钟。在中国国内，这两种方式的最高卷绕速度分别为1500米/分钟和150米/分钟。
发明内容
本发明的目的在于提出一种转杯纺纱机用细纱卷绕电子式凸轮装置，它不仅能够克服现有凸轮往返式低速运转之不足，而且能集槽筒式和凸轮式两种卷绕机械装置之长处，实现细纱高速卷绕成型。
实现上述目的的技术方案是：转杯纺纱机用细纱卷绕电子式凸轮装置，它由电子控制***和机械传动***组成。所述电子控制***由显示屏、可编程控制器PLC、伺服电机驱动器、旋转编码器组成，显示屏、可编程控制器PLC、伺服电机驱动器依次通过数据线连接，PLC与旋转编码器之间导线连接；所述机械传动***主要由伺服电机、同步带、导向滑块组成，伺服电机固定安装在机架上，同步带套连在伺服电机的带轮和导向滑块的一端，导向滑块另一端固定在导纱轴上，伺服电机在电子控制***的指令下运转，通过同步带和导向滑块带动导纱轴做往复直线运动，实现细纱高速卷绕。
在上述电子控制***中，显示屏可显示标准导程、导纱角和防硬边发生的移动距离，并可通过触摸显示屏上的功能键对所显示的数据进行调整，然后将调整数据供给可编程控制器PLC，可编程控制器PLC通过旋转编码器采集卷绕轴速度，再经程序运算后，向伺服电机驱动器发出运动指令，驱动伺服电机运转；
根据上述技术方案，在伺服电机带轮同一平面位置的机架上安装一个张紧轮和调节螺杆，同步带套连在伺服电机的带轮和张紧轮上，导向滑块的一端固定在同步带的中间位置。这样，同步带的张紧力可以通过调节螺杆进行调整，有利于导纱轴运动的稳定和精准。
本发明的电子控制***通过将现有技术中机械凸轮的排线运动曲线建立数学模型，根据该数学模型编制控制软件，并建立伺服电机的运动曲线，再通过伺服***控制使导纱轴的运动(往返运动、防止纱线叠绕的变速运动和防止纱卷出现硬边的轴向横动)状态达到最佳的合成效果，实现了筒纱的精密排线。
本发明的优点在于：1.减少了机械冲击和机械磨损，大幅度提高了卷绕速度，使传动的长车最高速度可达400米/分钟，单锭传动最高速度可达2300米/分钟；2.可通过显示屏直接调整导纱角、标准导程和防硬边参数，方便实现不同纱支的最佳卷绕，同时便于实现设备自动化控制；3.机械传动部分结构简单，便于维护和保养。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是伺服电机的运动曲线图。
图2是本发明的程序控制框图。
图3是本发明一个实施例的正面构造示意图。
图4是图3所示实施例的俯视图。
图中：1.控制箱，2.机架，3.伺服电机，4.电机带轮，5.同步带，6.导向滑块，7.导纱轴，8.张紧轮，9.滑动轴承座，10.调节螺杆。
具体实施方式
如图1和图2所示，本是发明的电子控制***是通过将图1所示的现有技术中机械凸轮的排线运动曲线建立一个数学模型，根据该数学模型中的标准导程L、防硬边的位移量Δ、导纱角α和卷绕速度运算的排线速度V编制成控制程序PLC，当PLC接收到显示屏发出的标准导程L、导纱角α和位移量Δ的指令以及通过旋转编码器采集到的卷绕速度，经程序运算后，向伺服电机驱动器发出运行指令(如图2所示)。图1中的曲线表明：在每一个往返动程(一个小周期)内导纱速度和导纱动程不变，而相邻的10个小周期导纱速度和导纱动程又不相同，导纱速度在标准导纱速度的±10％变化，相邻小周期导程相差Δ/10，连续10个小周期构成一个大周期，大周期进行循环，就可以达到防叠绕和防硬边功能。
在图3和图4所示的实施例中，机械传动***主要由伺服电机3、同步带5、导向滑块6、张紧轮8和调节螺杆10组成。伺服电机3和张紧轮8安装在机架2上，同步带5套连在伺服电机的带轮4和张紧轮8上，导向滑块6一端固定在同步带5上，另一端与导纱轴7固定，调节螺杆10位于机架2的一端并与张紧轮8的轴套连接，用于调整同步带的张紧力，导纱轴7两端由机架上的两个滑动轴承座9支撑。伺服电机3在接到控制***PLC驱动指令后运行，导纱轴7在同步带5的带动下做往复直线运动。
由于导纱轴7连接着转杯纺纱机上所有的导纱杆，因此，转杯纺纱机上整车的导纱杆将随导纱轴7的运动实施排线。
Claims (4)
1.一种转杯纺纱机用细纱卷绕电子式凸轮装置，它由电子控制***和机械传动***组成，所述电子控制***由显示屏、可编程控制器PLC、伺服电机驱动器、旋转编码器组成，显示屏、可编程控制器PLC、伺服电机驱动器依次通过数据线连接，PLC与旋转编码器之间导线连接；所述机械传动***主要由伺服电机(3)、同步带(5)、导向滑块(6)组成，其特征在于：伺服电机(3)固定安装在机架(2)上，同步带(5)套连在伺服电机的带轮(4)和导向滑块(6)的一端，导向滑块(6)另一端固定在导纱轴(7)上，伺服电机在电子控制***的指令下运转。
2.根据权利要求1所述的转杯纺纱机用细纱卷绕电子式凸轮装置，其特征在于：在所述机架上，与伺服电机带轮同一平面位置安装有一个张紧轮(8)和调节螺杆(10)，所述同步带(5)套连在伺服电机的带轮(4)和张紧轮(8)上，导向滑块(6)的一端固定在同步带(5)的中间位置。
3.根据权利要求1所述的转杯纺纱机用细纱卷绕电子式凸轮装置，其特征在于：显示屏可显示标准导程、导纱角和防硬边发生的移动距离，并可通过触摸显示屏上的功能键对所显示的数据进行调整，然后将调整数据供给可编程控制器PLC，可编程控制器PLC通过旋转编码器采集卷绕轴速度，再经程序运算后，向伺服电机驱动器发出运动指令，驱动伺服电机运转。
4.根据权利要求1所述的转杯纺纱机用细纱卷绕电子式凸轮装置，其特征在于：根据机械凸轮的排线运动曲线建立数学模型，根据该数学模型编制控制软件，并建立伺服电机的运动曲线，再通过伺服***控制使导纱轴的运动状态达到合成效果，实现筒纱的精密排线。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104549852A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-04-29 | 无锡华能表面处理有限公司 | 涂装机喷枪移摆机构 |
| CN114852774A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-08-05 | 西门子（中国）有限公司 | 绕线工艺配置方法、装置、***及电子设备 |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100908 |