本發(fā)明涉及紡織機(jī)械控制，具體涉及一種梳棉機(jī)圈條器條筒增容的控制方法。

背景技術(shù)：

1、圈條器安裝在梳棉機(jī)的前部，是梳棉機(jī)的重要組成部分。圈條器的主要功能是對梳棉棉條進(jìn)行圈條成型以及對棉條進(jìn)行儲存，并實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。

2、圈條器的工作原理：梳棉機(jī)大壓輥處的棉條經(jīng)過一定牽伸進(jìn)入圈條器，先經(jīng)過前后導(dǎo)棉輪進(jìn)行托持引導(dǎo)，又經(jīng)過喇叭口進(jìn)行集束收緊，然后經(jīng)過小壓輥進(jìn)行壓緊成形，再經(jīng)過圈條盤內(nèi)圈條斜管的牽拉導(dǎo)引，最后由于離心力及重力作用，棉條經(jīng)圈條斜管底部的出口處甩出。由于底盤帶動棉條筒做低速旋轉(zhuǎn)運動，圈條盤做高速旋轉(zhuǎn)運動，圈條盤及棉條筒有一個運動的合成。合成運動的結(jié)果，使得甩出后的棉條呈有規(guī)律形狀一圈一圈密排整齊地放置在棉條筒內(nèi)，同時棉條經(jīng)過圈條盤的壓緊作用，層層緊密地儲存在棉條筒中。工作筒滿筒時，進(jìn)行滿筒換出及空筒換入，實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。

3、對圈條器的要求一般是首先需盡可能地在有限尺寸的條筒中增加棉條的容量，目的在于減少機(jī)臺占地面積和換筒次數(shù)，節(jié)約勞動力；其次是棉條在條筒中鋪放需均勻，可以有利于從條筒中順利引出棉條，最大限度地減少棉條在鋪放和退引過程中發(fā)生的相互糾纏和損傷現(xiàn)象。

4、現(xiàn)在最廣泛使用的為固定偏置式圈條器，即圈條盤與條筒底盤的偏心距e為固定值的圈條器。其工作原理為圈條盤作定軸回轉(zhuǎn)，棉條從圈條盤的圈條斜管出口處引出，并以正圓軌鋪放在以同向或反向旋轉(zhuǎn)的條筒中。由于兩者之間有偏心距e，且作相對回轉(zhuǎn)，所以棉條在條筒里的相對軌跡為一擺線。圖1為固定偏置式圈條器單圈棉條的條筒徑向厚度分布曲線圖，其中，e0為圈條盤與條筒底盤的偏心距，r為條筒徑向方向的距離，h為棉層沿條筒徑向厚度，f為條圈內(nèi)側(cè)厚度低點到高點的距離。從圖1可以看出，固定偏置式圈條器有以下不足：1)氣孔直徑過大，較大空間得不到利用；2)筒內(nèi)棉層厚度不勻率較大，且氣孔越小，在條密不變的條件下，這種厚度不勻率越大；3)棉層厚度不勻率越大，筒內(nèi)圈放的棉層圈層數(shù)就越少，筒內(nèi)容量自然就達(dá)不到期望值。

5、公開號為cn212560570u的中國專利公開了一種圈條器條筒增容裝置，如圖2和3所示，其特點是：底盤10由所述底盤傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動實現(xiàn)橫動和回轉(zhuǎn)，底盤傳動機(jī)構(gòu)包括橫動驅(qū)動機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述橫動驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括底盤固定支撐框架22、底盤橫動支撐框架28、底盤橫動電機(jī)18；底盤橫動電機(jī)18通過橫動傳動部件驅(qū)動底盤橫動支撐框架28往復(fù)移動，橫動傳動部件包括橫動電機(jī)減速裝置、橫動曲柄和連桿31，回轉(zhuǎn)軸19上連接所述曲柄的一端，所述曲柄的另一端與連桿31一端鉸接；回轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括底盤回轉(zhuǎn)電機(jī)32。此專利產(chǎn)品的圈條盤為定軸回轉(zhuǎn)運動，條筒隨底盤10做定軸回轉(zhuǎn)及往復(fù)運動。在圈條的過程中，棉條經(jīng)圈條盤及條筒合成運動后形成特定軌跡在條筒中進(jìn)行排列和存放。

6、此專利產(chǎn)品的圈條盤為定軸回轉(zhuǎn)運動，條筒隨底盤10做定軸回轉(zhuǎn)及往復(fù)運動。在圈條的過程中，棉條經(jīng)圈條盤及條筒合成運動后形成特定軌跡在條筒中進(jìn)行排列和存放。與傳統(tǒng)定軸傳動底盤的圈條器而言，通過改變減小條筒中棉條柱氣孔直徑，同時對棉條運動軌跡進(jìn)行合理控制，確實達(dá)到一定的增容效果，但仍存在不足，主要在于它的橫動是連續(xù)的，導(dǎo)致存在增容率不理想和棉條圈放的條密不均勻等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種梳棉機(jī)圈條器條筒增容的控制方法，其目的在于通過分階段精確控制橫動及條筒的轉(zhuǎn)速，以解決現(xiàn)有設(shè)備存在的增容率不理想和棉條圈放的條密不均勻的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、本發(fā)明提供了一種梳棉機(jī)圈條器條筒增容的控制方法，包括以下步驟：

4、s1.設(shè)置初始參數(shù)：根據(jù)原料的特點及工藝要求，設(shè)定圈放棉條的條密、橫動位置數(shù)量n以及n-1個偏心距調(diào)整距離；

5、s2.制取底盤回轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)速表：根據(jù)條密及每次橫動調(diào)整后的偏心距，計算每次橫動對應(yīng)的條筒旋轉(zhuǎn)速度，進(jìn)而計算每次橫動對應(yīng)的底盤回轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，最后獲得包含n-1個轉(zhuǎn)速值的轉(zhuǎn)速表；

6、s3.制取底盤橫動電機(jī)脈沖數(shù)表：根據(jù)每次偏心距調(diào)整距離，可以得到底盤橫動電機(jī)每次的運行角度，進(jìn)而可得底盤橫動電機(jī)每次運行所需的脈沖數(shù)，最后得到包含n-1個脈沖數(shù)值的脈沖數(shù)表；

7、s4.定位初始位置：底盤橫動電機(jī)運行，當(dāng)?shù)妆P橫動檢測傳感器動作時，條筒定位在最大偏心距位置，此位置為初始位置；

8、s5.執(zhí)行一次橫動：按順序從底盤回轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)速表中獲取此次橫動對應(yīng)的底盤回轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)速，并以此控制條筒旋轉(zhuǎn)接近一圈；同時，按順序從底盤橫動電機(jī)脈沖數(shù)表中獲取此次橫動對應(yīng)的底盤橫動電機(jī)脈沖數(shù)，并以此控制底盤橫動電機(jī)運行一次；

9、s6.此次橫動結(jié)束后，重復(fù)執(zhí)行s5，直至完成n-1次橫動；

10、s7.執(zhí)行s4，進(jìn)入下一循環(huán)，直至梳棉機(jī)停止運行。

11、進(jìn)一步，所述的橫動位置數(shù)量n約等于單圈棉條的條筒徑向厚度的最大最小厚度比值的分子與分母相加之和。

12、進(jìn)一步，第一次偏心距調(diào)整距離小于等于層圈內(nèi)側(cè)低點到高點的寬度f，其他的偏心距調(diào)整距離約等于第一次偏心距調(diào)整距離的一半。

13、進(jìn)一步，所述制取底盤回轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)速表的方法具體包括以下步驟：

14、s21.計算條筒轉(zhuǎn)速：條密、偏心距與條筒旋轉(zhuǎn)速度的關(guān)系如下：

15、

16、式中：v：條筒旋轉(zhuǎn)速度；

17、v：圈條器出條速度；

18、e：偏心距；

19、m：條密；

20、d：圈條盤直徑；

21、s22.計算底盤回轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)速：根據(jù)底盤回轉(zhuǎn)電機(jī)傳動比i及條筒旋轉(zhuǎn)速度v，可以求得底盤回轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速vt

22、

23、s23.根據(jù)每次橫動調(diào)整后的偏心距重復(fù)執(zhí)行s21～s22，直至獲得包含n-1個轉(zhuǎn)速值的轉(zhuǎn)速表。

24、進(jìn)一步，所述制取底盤橫動電機(jī)脈沖數(shù)表的方法具體包括以下步驟：

25、s31.計算第n次偏心距調(diào)整后回轉(zhuǎn)軸圓心o與連桿遠(yuǎn)離回轉(zhuǎn)軸的那一端b點之間的直線obn的長度：

26、obn＝l-r+dn；

27、其中，ab為連桿且設(shè)定長度為l，連桿的端點a圍繞點o轉(zhuǎn)動且回轉(zhuǎn)半徑oa為r；dn為第n次偏心距調(diào)整距離，n＝1，2，...，n-1；

28、s32.根據(jù)三角函數(shù)公式再利用反三角函數(shù)原理，求得：

29、

30、s33.計算連桿一端從初始位置a到位置an底盤橫動電機(jī)運行的總脈沖數(shù)

31、

32、其中，p0為底盤橫動電機(jī)的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)，s為底盤橫動電機(jī)傳動比；

33、s34.計算連桿一端從位置an-1到an底盤橫動電機(jī)運行的脈沖數(shù)

34、

35、其中，當(dāng)n＝1時，

36、s35.重復(fù)執(zhí)行s31～s34，直至獲取包含n-1個脈沖數(shù)值的脈沖數(shù)表。

37、本發(fā)明所達(dá)到的有益效果為：

38、1、條筒橫動獨立驅(qū)動，可以帶著條筒底盤將條筒底盤停在范圍內(nèi)任意位置以調(diào)整偏心距，控制更加精細(xì)；

39、2、條筒回轉(zhuǎn)獨立驅(qū)動，根據(jù)原料特點，可以方便設(shè)定圈放棉條的條密參數(shù)，并根據(jù)條密與偏心距計算每個位置的條筒回轉(zhuǎn)速度，以保證整體條密的一致性；

40、3、因為條密一致，橫動后的每層圈棉條量與偏心距成正比；

41、4、調(diào)整偏心距，氣孔直徑減小，加大空間利用率；

42、5、調(diào)整偏心距為多點定點，運行穩(wěn)定，控制簡化；

43、6、調(diào)整偏心距為伺服位置模式控制，定位精度高，一致性好；

44、7、以疊加后的層圈為整體考慮，棉層密度不勻率減??；

45、8、同樣的條筒高度，圈放的棉層圈數(shù)增多；

46、綜合考慮，條筒圈放量是增多的，達(dá)到更好的增容效果。