CN106643519A - 一种自动络筒机落筒小车定位装置及方法 - Google Patents

一种自动络筒机落筒小车定位装置及方法 Download PDF

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江红霞
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Abstract

本发明公开了一种自动络筒机落筒小车定位装置及方法，属于纺织技术领域；所述装置包括落筒小车行走轨道、标尺光栅、光栅读数头、固定板、控制器、落筒小车、控制面板、校准销；所述标尺光栅安装小车直线运行轨道上，所述光栅读数头按照在小车上，所述控制器实现对小车运行速度与位移量的高精度实时监测，保证落筒小车精确停车；所述控制器能够与自动络筒机主机通讯，根据当前所处锭位确定络筒顺序并实现故障自检；该控制器通过记忆程序可以清除上一个位移量存储数据，选定当前所处锭位为参考点；该装置及方法简化当前小车定位装置，有效提高自动络筒机工作效率。

Description

一种自动络筒机落筒小车定位装置及方法
技术领域
本发明具体涉及一种自动络筒机落筒小车定位装置及方法，属于纺织技术领域。
背景技术
在自动络筒机络筒的过程中，落筒小车通过在运动轨道上的准确定位，与满筒单锭及上位机进行信息交互，实现满筒锭位的落筒、换筒及清零工作。落筒小车的运动轨道安装在自动络筒机上部的支架铁轨上，位于自动落筒小车的上部，同时还起到支撑小车的作用。铁轨正下方支架是空筒管存放处，由人工添加储备用以落筒小车机械臂自动换简。其中自动落筒***中一个主要工作是自动落筒小车通过相应的位移传感器信号移动到需要落筒的位置，精确停车后才能进行一系列落筒操作。
自动落筒小车定位控制***将实时记录小车当前所在位置，一旦络筒机的主控***得到锭位满筒的信息，马上发送给自动落纱***的控制***，落筒小车开始不断调整小车运行速度，使小车能够精确抵达该锭位，到达锭位后开始处理纱线断头、落纱、换筒等一系列工作。但是目前国内自动落筒小车定位***存在一些问题，如缺乏自主知识产权；所使用蓝牙定位技术有一定局限性，落筒过程中***易受噪声环境影响，稳定性稍差；价格昂贵关键技术多为国外引进，导致国内生产商成本增加。而且目前国际先进自动落筒小车使用的定位方法为模糊定位与定位销结合，并不能直接检测落筒小车位移量，因此无法直接进行小车精确定位。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种自动络筒机落筒小车定位装置及方法，该装置通过直接在落筒小车运行轨道上安装光栅尺实现对小车位移量的实时纪录。利用标尺光栅与指示光栅发生相对位移时所产生的脉冲信号精确计算小车当前位移量，并在轨道初始位置安装校准销进行0点校准，外接控制器接收并处理位移信号，将信息反馈至电机控制模块，能够直接实现小车精准停车，并且能够实现小车坐标自动校准修复误差。
本发明的技术方案如下：本发明一种自动络筒机落筒小车定位装置，其特征在于，包括增量光栅尺和控制器。所述增量光栅尺包括标尺光栅和光栅读数头两部分，标尺光栅安装在落筒小车行走轨道，光栅读数头与控制器安装在小车上；所述定位装置整体安装于落筒小车顶部靠近轨道位置。
进一步，所述光栅读数头由光源、指示光栅、光电传感器及调整机构组成。
进一步，所述标尺光栅固定在小车直线运行轨道并平行于轨道，光栅读数头固定在落筒小车上，指示光栅粘接在滑动轴承上，指示光栅通过滑动轴承作用于标尺光栅，滑动轴承可以带动指示光栅在标尺光栅上移动，发生相对位移时利用光的莫尔效应与光电传感器结合将位移量转换成数字信号。
进一步，所述指示光栅与标尺光栅之间的间隙设置为0.03mm。
进一步，所述标尺光栅头端包括位移校准销，落筒小车移动至该点时对准1号络筒锭位，该点设置为绝对参考坐标0点。
进一步，所述控制器信息处理单元够接收主控机请求锭位信号，分析距离小车当前位置最近的锭位确定小车位移量，并反馈信号至电机控制模块，实现对小车的位移与速度调节。
进一步，所述控制器能够在定位出现故障，即指令信号与实际位置反馈信号出现偏差时，自动进行故障检修，发送初始化信号，小车回到原绝对坐标位置并重新启动。
本发明一种自动络筒机的落筒小车定位方法，包括如下步骤：
步骤一：启动落筒小车定位装置，清空数据恢复初始状态，校准小车坐标使其位于原绝对坐标x轴0点，启动控制器与主控机数据连接模块，控制器信息处理单元接收目标锭位坐标；
步骤二：控制器单元进行数据分析处理，该控制器计算目标锭位坐标位移量反馈至小车电机控制模块；
步骤三：在小车行驶过程中标尺光栅与指示光栅发生相对位移时产生莫尔条纹，莫尔条纹经过光栅读数头中的光电器件转换成正弦变化的脉冲信号并发送至控制器，控制器计算光栅尺输出脉冲测得小车当前位移量，确认小车当前所处坐标，同时计算与目标锭位相差位移量，电机控制模块根据所接收到的相差位移量的变化不断调整小车速度，最后在目标锭位准确停车；
步骤四：落筒小车定位装置控制器会在小车抵达目标锭位完成换筒后设置当前实际坐标与0点坐标为参考点，对上一位移量及坐标进行清零。
进一步，控制器会检测小车是否成功定位到目标锭位顺利换筒，同时设定小车位移偏差范围，如果没有成功定位或超出偏差范围则显示定位***异常，控制器发出报警信号，小车返回校准点使定位***恢复初始状态。
本发明的有益效果：
本发明一种自动络筒机落筒小车定位装置及方法，其通过直接在落筒小车运行轨道上安装光栅尺发生相对位移，利用标尺光栅与指示光栅相对位移时所发出的脉冲信号精确计算小车当前位移量，利用控制器处理位移信号，并在轨道初始位置安装校准销进行校准，从而使落筒小车的行程精确可控，除此之外能够实现小车坐标自动校准修复误差，从而为自动落筒***奠定基础。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种自动络筒机落筒小车定位装置在落筒小车上安装主视图
图2为本发明一种自动络筒机落筒小车定位装置在落筒小车上安装左视图
图中：1-落筒小车行走轨道，2-光栅读数头，3-标尺光栅，4-固定板，5-控制器，6-落筒小车，7-控制面板，8-校准销
具体实施方法
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
如图所示，本实施例一种自动络筒机落筒小车定位装置包括由固定板4安装在在落筒小车行走轨道1上的标尺光栅3、固定在落筒小车6的光栅读数头2、通过接收标尺光栅3与光栅读数头2发生相对位移所发出脉冲信号的控制器5以及能够较准位移量的校准销8组成。
当自动络筒机开始工作时小车处于待定状态，当某一锭位需要换筒落纱时，自动络筒机的主机向安装在落筒小车6上的控制器5发出信号，定位装置控制器5在满筒锭位发出请求后计算小车所需移动位移量，电机控制模块接收到位移信号后控制小车开始向该锭位移动；光栅读数头2与标尺光栅3在相对位移过程中产生莫尔条纹，莫尔条纹经过光栅读数头2中的光电器件转换成正弦变 化的脉冲信号并发送至控制器5，控制器5计算光栅尺输出脉冲直接测得小车当前位移量，同时计算与目标锭位相差位移量确认小车当前所处坐标，电机控制模块根据控制器5所发送的相差位移量的变化不断调整小车6速度，最后在目标锭位准确停车；当控制器5接收到自动络筒机主机发送的多个锭位请求时，根据当前所处锭位坐标与绝对坐标0点确定络筒顺序。
当指令信号与实际位置反馈信号出现偏差时，控制器5自动进行故障清理，发送初始化信号，小车回到原绝对坐标位置通过校准销进行0点校准，校准完成后小车重新启动；若小车出现故障无法自动修复则出现报警信号由人工通过控制面板7重启，使小车6回到初始位置。当小车6成功完成当前锭位换筒后，控制器5通过自身记忆程序清除上一个位移量数据，选定当前所处锭位与坐标0点为参考点决定下一个落筒顺序；该装置及方法简化当前小车定位装置，有效提高自动络筒机工作效率。

Claims (7)

1.一种自动络筒机落筒小车定位装置，其特征在于：所述装置包括落筒小车行走轨道、标尺光栅、光栅读数头、固定板、控制器、落筒小车、控制面板、校准销；所述标尺光栅安装小车直线运行轨道上，所述光栅读数头按照在小车上，所述控制器实现对小车运行速度与位移量的高精度实时监测，保证落筒小车精确停车；所述控制器能够与自动络筒机主机通讯，根据当前所处锭位确定络筒顺序并实现故障自检；该控制器通过记忆程序可以清除上一个位移量存储数据，选定当前所处锭位为参考点；该装置及方法简化当前小车定位装置，有效提高自动络筒机工作效率。
2.根据权利要求1所述的一种自动络筒机落筒小车定位装置，其特征在于：所述增量光栅尺包括标尺光栅和光栅读数头两部分，标尺光栅安装在落筒小车轨道上，光栅读数头与控制器安装在小车上；所述定位装置安装在落筒小车顶部靠近轨道位置。
3.所述光栅读数头由光源、指示光栅、光电传感器及调整机构等组成。
4.根据权利要求1所述的一种自动络筒机落筒小车定位装置，其特征在于：标尺光栅被固定在小车轨道上称为定尺最长可达30040mm，光栅读数头被固定在移动小车上称为动尺，动尺相对于定尺移动一个栅距产生一个计数脉冲，测量精度为±10μm。
5.根据权利要求1所述的一种自动络筒机落筒小车定位装置，其特征在于：标尺光栅直线行走轨道为x轴行走坐标，落筒小车对准1号锭位时，定尺于该点安装校准销，该点刻度为动尺绝对参考坐标0点。
6.根据权利要求1所述的一种自动络筒机落筒小车定位装置，其特征在于：所 述控制器信息处理单元接收主控机指令信号并反馈信号至电动机控制模块。
7.根据权利要求1所述的一种自动络筒机落筒小车定位装置，其特征在于：所述控制器能够在定位出现故障，即指令信号与反馈信号出现偏差时，自动进行故障检修，发送初始化信号，小车回到原绝对坐标位置并清除数据修正偏差。
根据权利要求1-6任一项所述的落筒小车定位装置的定位方法，包括如下步骤：
步骤一：启动落筒小车定位装置，清空数据恢复初始状态，校准小车坐标使其位于原绝对坐标x轴0点，启动控制器与主控机数据连接模块，控制器信息处理单元接收目标锭位坐标；
步骤二：控制器单元进行数据分析处理，该控制器计算目标锭位坐标位移量反馈至小车电机控制模块；
步骤三：在小车行驶过程中标尺光栅与指示光栅发生相对位移时产生莫尔条纹，莫尔条纹经过光栅读数头中的光电器件转换成正弦变化的脉冲信号并发送至控制器，控制器计算光栅尺输出脉冲测得小车当前位移量，确认小车当前所处坐标，同时计算与目标锭位相差位移量，电机控制模块根据相差位移量的变化不断调整小车速度，最后在目标锭位准确停车；
步骤四：落筒小车定位装置控制器会在小车抵达目标锭位完成换筒后设置当前实际坐标与0点坐标为参考点，对上一位移量及坐标进行清零。
步骤五：落筒小车定位装置控制器会检测小车是否成功定位到目标锭位顺利换筒，同时设定小车位移偏差范围，如果没有成功定位或超出偏差范围则显示定位***异常，控制器发出报警信号，小车返回校准点使定位装置恢复初始状态。
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