專利名稱：微電腦控制倍捻機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紡織機械，具體地說是一種用于對雙股或多股紗線加捻的微電腦控制多電機倍捻機。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的短纖倍捻機上，由一臺主電機傳動，通過復(fù)雜的齒輪箱機構(gòu)完成加捻機構(gòu)、橫動機構(gòu)及卷繞機構(gòu)之間的運動匹配。為滿足不同品種的紡紗工藝要求，現(xiàn)有的倍捻機具有以下特點1、捻度是錠子轉(zhuǎn)速與摩擦輥卷繞線速度之比，為使紗線捻度符合工藝設(shè)計要求，需選用不同的捻度變換齒輪；2、為使紗線品質(zhì)滿足工藝質(zhì)量要求，機器應(yīng)在合理的錠速下運轉(zhuǎn)，必須更換不同直徑的電機傳動工藝帶輪；3、卷繞角的工藝設(shè)定決定筒子卷裝的松緊程度和后道工序退繞要求，直接影響筒子的成形好壞，應(yīng)采用十多種變換齒輪組合選配。
為實現(xiàn)上述功能，在傳統(tǒng)倍捻機上配置了50多種工藝變換齒輪，其中30余種為捻度變換齒輪，6種為電機帶輪，10余種為卷繞升角變換齒輪。這種倍捻機的缺點是1、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高；2、反應(yīng)時間長、數(shù)據(jù)處理慢、實時性差，工藝調(diào)試和維修繁瑣、麻煩；3、傳動效率低，功耗高；4、機械加工精度要求高，長時間運轉(zhuǎn)后機械部件磨損嚴重，成形不良，紗線捻不勻率高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制造難度低，操作、使用、調(diào)試和維修方便且紗線成形質(zhì)量好的微電腦控制多電機倍捻機。
本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種微電腦控制倍捻機，包括加捻機構(gòu)、橫動機構(gòu)和卷繞機構(gòu)；所述加捻機構(gòu)包括錠子部件；橫動機構(gòu)包括導紗裝置；卷繞機構(gòu)包括摩擦輥、筒管架、超喂羅拉和張力裝置；其特征是加捻機構(gòu)還包括錠子電機M11、M12和錠子傳動段，加捻機構(gòu)通過錠子傳動段與電機M11、M12連接；橫動機構(gòu)還包括橫動電機M2和橫動傳動段，橫動機構(gòu)通過橫動傳動段與電機M2連接；卷繞機構(gòu)還包括卷繞電機M3和卷繞傳動段，卷繞機構(gòu)通過卷繞傳動段與電機M3連接；各電機M11、M12、M2、M3均與控制系統(tǒng)連接。微電腦控制多電機倍捻機的控制系統(tǒng)按一定的數(shù)學模型規(guī)律，同步控制各電機的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)。
為使各機構(gòu)之間的控制電機轉(zhuǎn)速能互相匹配，確保卷繞成形良好，紗線捻不勻率低，所述控制系統(tǒng)包括主控制器B、液晶顯示器A和控制單元P1、P2、P3；錠子電機M11、M12通過控制單元P1與主控制器B連接，橫動電機M2和卷繞電機M3分別通過控制單元P2和控制單元P3與主控制器B連接，主控制器B還與液晶顯示器A連接。本發(fā)明采用微電腦控制多電機按一定的工藝要求的數(shù)學模型運行，并實現(xiàn)人機對話，所有的工藝參數(shù)設(shè)置通屏幕操作，取消了倍捻機的全部工藝輪。
在本發(fā)明中，主控制器根據(jù)顯示器和控制單元中預(yù)先設(shè)置的工藝參數(shù)，按一定的數(shù)學模型規(guī)律，通過控制單元來調(diào)節(jié)各電機的轉(zhuǎn)速。主控制器是根據(jù)倍捻機的特點而設(shè)計的專用微電腦。加捻機構(gòu)、橫動機構(gòu)、卷繞機構(gòu)分別由各自獨立的電機驅(qū)動，各電機的運轉(zhuǎn)由控制系統(tǒng)同步控制。
為使加捻機構(gòu)、橫動機構(gòu)和卷繞機構(gòu)能協(xié)調(diào)運動，在加捻電機M11、M12的輸出軸上設(shè)有與主控制器B連接的用來檢測錠子實際轉(zhuǎn)速的傳感器S1；在橫動電機M2的輸出軸上設(shè)有與主控制器B連接的用來實時檢測導紗裝置角度位置信號的傳感器S2和移動位置信號的傳感器S3；在電機M3的輸出軸上設(shè)有與主控制器B連接的用來檢測摩擦輥實際轉(zhuǎn)速的傳感器S4。設(shè)置在每臺電機輸出軸端的同軸傳感器將檢測到的電機轉(zhuǎn)速信號反饋給電機的控制單元，實現(xiàn)閉環(huán)控制。當改變紡紗品種，錠速、捻度、交叉角等工藝參數(shù)需要改變時，即可通過主控制器改變四臺電機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)。
本發(fā)明所述的微電腦控制多電機倍捻機中，由兩臺錠子電機從倍捻機兩端同時傳動，這克服了用單電機傳動錠子龍帶時兩邊龍帶的松緊不一致所引起的錠速不一致，降低了捻度差異。需要改變紗線捻度時，主控制器以錠子轉(zhuǎn)速為基準，將計算所得卷繞線速度的信號發(fā)送給卷繞電機M3的控制單元，驅(qū)動卷繞電機M3帶動卷繞機構(gòu)運轉(zhuǎn)，同時橫動控制單元以預(yù)定的交叉角隨動控制橫動機構(gòu)運轉(zhuǎn)。
本發(fā)明所述的微電腦控制多電機倍捻機中，橫動電機M2由主控制器B、控制單元P2驅(qū)動，通過一套曲柄連桿機構(gòu)帶動橫動導絲裝置運轉(zhuǎn)；加捻電機M11、M12由主控制器B、控制單元P1驅(qū)動，通過龍帶摩擦帶動錠子運轉(zhuǎn)，在需要改變紗線捻向時，直接改變電機M11、M12的運轉(zhuǎn)方向即可實現(xiàn)；摩擦輥、超喂羅拉分別安裝在摩擦輥軸和超喂軸上，由卷繞電機M3通過同步齒形帶驅(qū)動其運轉(zhuǎn)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的倍捻機的加捻機構(gòu)、橫動機構(gòu)、卷繞機構(gòu)，采用了獨立的電機傳動，而且主控制器是根據(jù)倍捻機的特點而設(shè)計的專用微電腦，采用微電腦控制，在資源配置、運算方法、程序結(jié)構(gòu)等方面作了優(yōu)化，它具有以下的優(yōu)點1、倍捻機機構(gòu)簡化，制造難度低；2、反應(yīng)時間短、數(shù)據(jù)處理快、控制準確、實時性好，操作使用、調(diào)試和維修方便；3、傳動效率高，功耗低；4、卷繞成形好，紗線質(zhì)量水平高。
四

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的傳動示意圖；圖3是本發(fā)明的電氣控制框圖。
五具體實施例方式
一種本發(fā)明所述的微電腦控制多電機倍捻機，其中1是筒管架，2是摩擦輥，3是橫動導絲裝置，4是超喂羅拉，5是導絲輪，6是斷紗止停裝置，7是張力裝置，8是錠子，11是加捻傳動段，21是橫動傳動段，31是卷繞傳動段，12是原紗，13是加捻后股線，14是筒管，A是液晶顯示器，B是主控制器，M11、M12是加捻電機，M2是橫動電機，M3是卷繞電機，P1是加捻控制單元，P2是橫動控制單元，P3是卷繞控制單元，S1、S2、S3、S4、S5是傳感器。
該微電腦控制多電機倍捻機包括加捻機構(gòu)、橫動機構(gòu)和卷繞機構(gòu)；加捻機構(gòu)包括錠子部件8；橫動機構(gòu)包括導紗裝置3；卷繞機構(gòu)包括摩擦輥2、筒管架1、超喂羅拉4和張力裝置7；其中加捻機構(gòu)還包括錠子電機M11、M12和錠子傳動段11，加捻機構(gòu)通過錠子傳動段11與電機M11、M12連接；橫動機構(gòu)還包括橫動電機M2和橫動傳動段21，橫動機構(gòu)通過橫動傳動段21與電機M2連接；卷繞機構(gòu)還包括卷繞電機M3和卷繞傳動段31，卷繞機構(gòu)通過卷繞傳動段31與電機M3連接；各電機M11、M12、M2、M3均與控制系統(tǒng)連接。該控制系統(tǒng)按一定的數(shù)學模型規(guī)律，同步控制各電機的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的液晶顯示器采用觸摸屏來完成人機對話的功能，可以預(yù)先設(shè)置的工藝參數(shù)有；錠子轉(zhuǎn)速、捻度值、卷繞交叉角、橫動干擾幅度、筒管規(guī)格等，傳送給主控制器B對紡紗過程進行控制，主控制器B是根據(jù)倍捻機的特點而設(shè)計的專用微電腦，在資源配置、運算方法、程序結(jié)構(gòu)等方面作了優(yōu)化，反應(yīng)時間短、數(shù)據(jù)處理快、控制準確、實時性好，從主控制器B將檢測或計算的實時狀態(tài)傳送到液晶顯示器A的屏幕上并顯示當前錠速、當前卷繞交叉角、當前卷繞線速度、當前計長等。
在圖1中，紗線12從錠罐中引出，進入加捻機構(gòu)，被加工成股線13。在加捻機構(gòu)中，倍捻機的主要指標是錠子8的轉(zhuǎn)速，錠子8通過傳動段11由加捻電機M1、M2共同驅(qū)動，消除了車頭車尾和兩側(cè)錠速差異大的問題。錠子傳動段11是帶動錠子8運轉(zhuǎn)的龍帶；加捻電機M11、M12由主控制器B、控制單元P1驅(qū)動，通過龍帶摩擦帶動錠子8運轉(zhuǎn)，在需要改變紗線捻向時，直接改變電機M11、M12的運轉(zhuǎn)方向即可實現(xiàn)。主控制器B以RS-485通訊方式，與作為控制單元P1的變頻器進行數(shù)據(jù)傳輸。傳感器S1檢測錠子8的實際轉(zhuǎn)速，通過在程序中采用中斷程序的處理方式，將傳感器信號直接接到主控制器B外部的中斷信號源上，當傳感器信號脈沖出現(xiàn)時，每一個脈沖產(chǎn)生一次中斷，中斷處理程序運行一次累加，保證計數(shù)的準確，確保錠子8的轉(zhuǎn)速符合工藝設(shè)計的要求，同時控制其他機構(gòu)的運轉(zhuǎn)與錠子8按設(shè)定比率同步運行。
股線13經(jīng)過張力裝置7、斷紗止停裝置6、導絲輪5、超喂羅拉4和橫動導絲裝置3被卷繞到由筒管架1所夾持、摩擦輥2摩擦驅(qū)動的筒管14上。摩擦輥2通過傳動段31由卷繞電機M3單獨驅(qū)動，卷繞傳動段31是帶動摩擦輥2和超喂羅拉4運轉(zhuǎn)的同步齒形帶；超喂羅拉4的軸通過同步齒形帶與摩擦輥軸聯(lián)接，確保股線以一定的超喂比卷繞到筒管上。主控制器B根據(jù)預(yù)先設(shè)置在液晶顯示器A中紡紗工藝參數(shù)錠子轉(zhuǎn)速、捻度值，按照一定的傳動要求計算出摩擦輥2的轉(zhuǎn)速，通過RS-485通訊方式，與作為控制單元P3的變頻器進行數(shù)據(jù)傳輸。傳感器S4檢測摩擦輥2的實際轉(zhuǎn)速，將信號反饋到主控制器B，以確保卷繞機構(gòu)的轉(zhuǎn)速符合工藝要求。傳感器S5檢測筒管14實時卷裝直徑。傳感器S2實時檢測橫動導絲裝置3的角度位置，傳感器S3檢測橫動導絲裝置3實時移動位置，并將信號一起反饋到主控制器B，主控制器B按照卷繞成形規(guī)律的數(shù)學模型，計算出摩擦輥2的速度增量，和實際摩擦輥轉(zhuǎn)速疊加運算后傳輸給P3，調(diào)整摩擦輥2的運轉(zhuǎn)速度，確保摩擦輥2在橫動導絲裝置3運動到筒管14任何位置時均以恒定的線速度運轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明所述的微電腦控制多電機倍捻機橫動機構(gòu)中，橫動導絲裝置3通過傳動段21由橫動電機M2單獨傳動。該傳動段21采用簡單的曲柄連桿機構(gòu)取代了傳統(tǒng)的螺旋齒輪箱機構(gòu)。主控制器B根據(jù)預(yù)先設(shè)置在液晶顯示器A中紡紗工藝參數(shù)錠子轉(zhuǎn)速、捻度值及卷繞交叉角，按照一定的傳動要求和卷繞成形規(guī)律的數(shù)學模型計算出橫動電機M2的轉(zhuǎn)速，通過RS-485通訊方式，與作為控制單元P2的變頻器進行數(shù)據(jù)傳輸。傳感器S2和S3檢測橫動機構(gòu)的實際位置，將信號反饋到主控制器B，以確保橫動機構(gòu)的運動符合工藝要求。
采用上述方法對錠速、捻度、交叉角的控制相當精確，而且可以無級調(diào)整，因此對股線捻不勻的控制也是非常精確的。
權(quán)利要求
1.一種微電腦控制倍捻機，包括加捻機構(gòu)、橫動機構(gòu)和卷繞機構(gòu)；所述加捻機構(gòu)包括錠子組合件(8)；橫動機構(gòu)包括導紗裝置(3)；卷繞機構(gòu)包括摩擦輥(2)、筒管架(1)、超喂羅拉(4)和張力裝置(7)；其特征是加捻機構(gòu)還包括錠子電機(M11、M12)和錠子傳動段(11)，加捻機構(gòu)通過錠子傳動段(11)與電機(M11、M12)連接；橫動機構(gòu)還包括橫動電機(M2)和橫動傳動段(21)，橫動機構(gòu)通過橫動傳動段(21)與電機(M2)連接；卷繞機構(gòu)還包括卷繞電機(M3)和卷繞傳動段(31)，卷繞機構(gòu)通過卷繞傳動段(31)與電機(M3)連接；各電機(M11、M12、M2、M3)均與控制系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電腦控制倍捻機，其特征是所述控制系統(tǒng)包括主控制器(B)、液晶顯示器(A)和控制單元(P1、P2、P3)；錠子電機(M11、M12)通過控制單元(P1)與主控制器(B)連接，電機(M2、M3)分別通過控制單元(P2、P3)與主控制器(B)連接，主控制器(B)還與液晶顯示器(A)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微電腦控制倍捻機，其特征是在電機(M11、M12)的輸出軸上設(shè)有與主控制器(B)連接的用來檢測錠子部件(8)實際轉(zhuǎn)速的傳感器(S1)；在電機(M2)的輸出軸上設(shè)有與主控制器(B)連接的用來檢測導紗裝置(3)實時移動位置的傳感器(S2、S3)；在電機(M3)的輸出軸上設(shè)有與主控制器(B)連接的用來檢測摩擦輥(2)實際轉(zhuǎn)速的傳感器(S4)，在筒管(14)處設(shè)有與主控制器(B)連接的傳感器S5。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微電腦控制倍捻機，其特征是主控制器(B)根據(jù)錠子電機(M11、M12)的運轉(zhuǎn)按預(yù)先設(shè)定的數(shù)學模型規(guī)律，同步控制橫動電機(M2)和卷繞電機(M3)的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電腦控制倍捻機，其特征是所述錠子傳動段(11)是帶動錠子運轉(zhuǎn)的龍帶；橫動傳動段(21)是帶動橫動導絲裝置(3)運轉(zhuǎn)的曲柄連桿機構(gòu)；卷繞傳動段(31)是帶動摩擦輥(2)和超喂羅拉(4)運轉(zhuǎn)的同步齒形帶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由微電腦控制的多電機倍捻機，它的加捻機構(gòu)、橫動機構(gòu)、卷繞機構(gòu)，采用了獨立的電機傳動，而且主控制器是根據(jù)倍捻機的特點而設(shè)計的專用微電腦，主控制器根據(jù)顯示器和控制單元中預(yù)先設(shè)置的工藝參數(shù)，按一定的數(shù)學模型規(guī)律，通過控制單元來調(diào)節(jié)各電機的轉(zhuǎn)速，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、控制準確、卷繞成形好，它廣泛適用于對雙股或多股紗線加捻的倍捻機中，具有巨大的市場潛力。
文檔編號D01H7/02GK1558008SQ20041001393
公開日2004年12月29日 申請日期2004年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月17日
發(fā)明者夏晴華, 陸惠文, 史家平 申請人:無錫市宏源針織機械廠