一種細(xì)旦絲的雙錐成形卷繞裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種細(xì)旦絲的雙錐成形卷繞裝置，包括人機(jī)接口裝置、主控制器，與主控制器相連接的伺服驅(qū)動(dòng)器和變頻器，所述伺服驅(qū)動(dòng)器連接有伺服電機(jī)和接近開關(guān)，所述變頻器連接有卷繞電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)卷取輥轉(zhuǎn)動(dòng)，所述卷取輥上方設(shè)置有彈簧紗架，所述彈簧紗架上用于卷取細(xì)旦絲的成紗管緊壓所述卷取輥。本實(shí)用新型通過集中控制的方式實(shí)現(xiàn)細(xì)旦絲的雙錐形卷繞成型，無(wú)網(wǎng)絲，在下道工序紗管易于退繞，可應(yīng)用于其他纖度紗線的加捻，并且兼容直邊紡紗成形需求。
【專利說(shuō)明】—種細(xì)旦絲的雙錐成形卷繞裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及紡織機(jī)械領(lǐng)域，尤其是涉及一種細(xì)旦絲的雙錐成形卷繞裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前現(xiàn)有細(xì)旦絲的加捻設(shè)備，為防止出現(xiàn)網(wǎng)絲且后道工序退繞更少出現(xiàn)斷絲，多采用雙錐形成型，進(jìn)一步的，現(xiàn)有技術(shù)多采用單錠控制的模式實(shí)現(xiàn)雙錐形成型，在單錠上卷繞裝置多、成本高，或采用機(jī)械齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)卷取，極易機(jī)械件的磨損，目前成本較低的集中控制加捻設(shè)備的橫動(dòng)部分無(wú)法實(shí)現(xiàn)位置精確控制換向，對(duì)細(xì)旦絲而言，無(wú)法滿足要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供了一種適用于細(xì)旦絲加捻設(shè)備中的卷繞裝置，通過伺服位置模式，實(shí)現(xiàn)集中控制橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)精確位置換向控制，通過分階算法獲得良好的雙錐形卷繞成型。其技術(shù)方案如下所述:
[0004]一種細(xì)旦絲的雙錐成形卷繞裝置，包括人機(jī)接口裝置、主控制器，與主控制器相連接的伺服驅(qū)動(dòng)器和變頻器，所述伺服驅(qū)動(dòng)器連接有伺服電機(jī)和接近開關(guān)，分別用于驅(qū)動(dòng)橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)前后往返運(yùn)動(dòng)和檢測(cè)橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)位置，所述變頻器連接有卷繞電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)卷取輥轉(zhuǎn)動(dòng)，所述卷取輥上方設(shè)置有彈簧紗架，所述彈簧紗架上用于卷取細(xì)旦絲的成紗管緊壓所述卷取輥。
[0005]所述人機(jī)接口裝置通過CAN總線與主控制器相連。
[0006]所述主控制器通過RS485總線、IO接口與伺服驅(qū)動(dòng)器和變頻器相連接。
[0007]所述接近開關(guān)安裝在所述橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)前后往返運(yùn)動(dòng)的最大極限位置處。所述接近開關(guān)為兩只。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果:
[0009]1、通過集中控制的方式實(shí)現(xiàn)細(xì)旦絲的雙錐形卷繞成型，相比單錠控制的方式可節(jié)省60%~70%的成本；
[0010]2、實(shí)現(xiàn)了細(xì)紗大卷裝良好的雙錐形卷繞成型，無(wú)網(wǎng)絲，在下道工序紗管易于退繞；
[0011]3、此系統(tǒng)可應(yīng)用于其他纖度紗線的加捻，并且兼容直邊紡紗成形需求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型提供的細(xì)旦絲的雙錐成形卷繞裝置實(shí)施例的機(jī)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型的卷繞方法橫動(dòng)動(dòng)程與卷裝直徑示意圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型的卷繞方法橫動(dòng)次數(shù)Nhd固定處理的弧形收邊效果圖；
[0015]圖4是本實(shí)用新型的卷繞方法中調(diào)整橫動(dòng)次數(shù)使得卷裝直徑變化△ Φ固定時(shí)的效果圖；
[0016]圖5是雙錐成形正視圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0017]本實(shí)用新型提供了一種適用于細(xì)旦絲加捻設(shè)備中的卷繞裝置，以及在該卷繞裝置配合下實(shí)現(xiàn)雙錐形成型的卷取方法。
[0018]圖1表示了該細(xì)旦絲卷繞裝置，如圖1所示，所述卷繞裝置包括人機(jī)接口 1、主控制器2、伺服驅(qū)動(dòng)器3和伺服電機(jī)31、變頻器4和卷繞異步電機(jī)41、橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)7、接近開關(guān)32、卷取輥6、彈簧紗架51等。人機(jī)接口 I通過CAN總線與主控制器2相連，主控制器2再通過RS485總線、IO接口與伺服驅(qū)動(dòng)器3及變頻器4相連；伺服驅(qū)動(dòng)器3連接伺服電機(jī)31，并通過機(jī)械傳動(dòng)后驅(qū)動(dòng)橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)7，使得細(xì)旦絲紗線隨著橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)7往返運(yùn)動(dòng)；橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)7前后往返最大極限位置處安裝兩只接近開關(guān)32，接近開關(guān)32的信號(hào)線接入至伺服驅(qū)動(dòng)器3，伺服驅(qū)動(dòng)器3根據(jù)接近開關(guān)32的位置記錄下橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)7往返時(shí)的最大行程；變頻器4驅(qū)動(dòng)卷繞異步電機(jī)41，通過機(jī)械傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)卷取輥6轉(zhuǎn)動(dòng)。彈簧紗架51是機(jī)械卷取的成紗裝置，安裝在卷取輥6的上方，可產(chǎn)生靜摩擦力使得成紗管5緊貼卷取輥6運(yùn)轉(zhuǎn)，并卷繞紗線形成卷裝。
[0019]所述人機(jī)接口 I采用基于ARM9設(shè)計(jì)的觸摸屏，并搭載WinCE嵌入式操作系統(tǒng)，通過設(shè)計(jì)軟件，可以將設(shè)置的工藝參數(shù)保存、發(fā)送到主控制器中。
[0020]所述主控制器2是基于TI公司28系列DSP控制器設(shè)計(jì)的控制平臺(tái)，集成了 CAN通訊總線、RS485通訊總線，同時(shí)擴(kuò)展了 IO模塊控制變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)器的啟停，在同一平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)控制算法并實(shí)時(shí)改變橫動(dòng)導(dǎo)絲速度及卷繞速度。
[0021]伺服驅(qū)動(dòng)器3、伺服電機(jī)31、接近開關(guān)32及橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)7:采用位置模式的伺服驅(qū)動(dòng)及電機(jī)，通過采集記錄前后兩只接近開關(guān)32的位置，可以精確控制橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)7的及時(shí)往返，結(jié)合主控器的算法，實(shí)現(xiàn)最終卷裝成形。
[0022]變頻器4、卷繞異步電機(jī)41、卷取輥6:變頻器4驅(qū)動(dòng)卷繞異步電機(jī)41，通過減速傳動(dòng)，最終驅(qū)動(dòng)卷取棍6。
[0023]所述彈簧紗架51是通過彈簧壓力設(shè)計(jì)，使得成紗管5緊壓在卷取輥6上，卷取輥6在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，摩擦力作用帶動(dòng)成紗管5，最終紡紗獲得大卷裝紗管產(chǎn)品。
[0024]在下述方法中的描述中，所述橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)7簡(jiǎn)稱為橫動(dòng)，所述伺服驅(qū)動(dòng)器3簡(jiǎn)稱為伺服，所述位置模式指代利用位置控制模式。
[0025]本實(shí)用新型的卷繞方法的實(shí)現(xiàn)方法如下所述:
[0026]首先通過人機(jī)接口 I設(shè)置參數(shù)和完成相關(guān)參數(shù)計(jì)算，并將參數(shù)發(fā)送給主控制器2。主控制器2根據(jù)核心算法進(jìn)行計(jì)算得到具體的成形控制參數(shù)，并控制伺服和卷繞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)完成細(xì)旦絲的卷繞成型。所述卷繞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)指代變頻器4、卷繞異步電機(jī)41、卷取輥6。
[0027]細(xì)旦絲雙錐成形的核心算法是，計(jì)算得到成紗管5的直徑與橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)7的往返動(dòng)程之間的關(guān)系。這種算法無(wú)需傳感器采集卷裝直徑，通過分階，研究在成紗管5某一小層厚度內(nèi)的微分關(guān)系，從而達(dá)到線性雙錐成形，可應(yīng)用在集中控制的卷繞裝置中。
[0028]橫動(dòng)動(dòng)程與卷裝直徑示意圖如圖2所示，在圖2中:
[0029]Njr——卷裝紗管轉(zhuǎn)數(shù)，單位:轉(zhuǎn)。表示卷裝紗管在一定時(shí)間內(nèi)紗線卷繞的層數(shù)，考慮到卷繞密度，Njr必須是一段時(shí)間內(nèi)的層數(shù)。
[0030]Nhd——橫動(dòng)按某動(dòng)程運(yùn)動(dòng)的次數(shù)，單位:次。[0031]Ln—橫動(dòng)此時(shí)的動(dòng)程，單位:mm。表示在較小的時(shí)間段內(nèi)，動(dòng)程不變時(shí)的長(zhǎng)度。
[0032]φ-卷裝紗管直徑，單位mm。
[0033]在較小的時(shí)間段內(nèi)，即成紗管紗線卷繞的一小層厚度內(nèi)，可認(rèn)為Φ、Ln為固定值，此段時(shí)間內(nèi)的紡紗總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，成紗管紗線的卷繞角為20°，根據(jù)工藝，則此時(shí)有如下關(guān)系:
[0034]橫動(dòng)此段時(shí)間內(nèi)走過的總動(dòng)程Lhd，有:
[0035]Lhd=L*sin20° ；
[0036]卷繞此段時(shí)間內(nèi)繞出的總長(zhǎng)度Ljr，有:
[0037]Ljr=L*cos20。 =Lhd*ctg20。；
[0038]以上兩個(gè)關(guān)系式是合成恒定線速度的基本模型。而，卷裝轉(zhuǎn)數(shù)與卷裝直徑的關(guān)系:
[0039]Njr=Ljr/ O * φ)
[0040]=Lhd*ctg20。/(Ji *φ)------------------------------------------(I)
[0041]另，橫動(dòng)動(dòng)程與橫動(dòng)次數(shù)有如下關(guān)系:
[0042]Nhd^Ln=Lhd ；------------------------------------------(2)
[0043]由(I) (2)式可以得到:
[0044]Nhd^Ln=Njr* π * Φ *tg20 ° ---------------------------------(3)
[0045]從(3)式可以看出，某段動(dòng)程內(nèi)，卷裝直徑Φ越大時(shí),卷裝轉(zhuǎn)數(shù)Njr對(duì)應(yīng)的橫動(dòng)往返次數(shù)Nhd越大，也就是說(shuō)，隨著Φ的增大，相同次數(shù)Nhd對(duì)直徑的影響將越來(lái)越小。
[0046](3)式為卷裝與橫動(dòng)動(dòng)程、次數(shù)的數(shù)學(xué)模型，雙錐成形，要求橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)的往返動(dòng)程逐漸縮小，通過收邊控制達(dá)到錐形效果。對(duì)于收邊算法，將要重點(diǎn)分析Φ與Ln之間的關(guān)系。紡紗過程中，為了達(dá)到收邊效果，橫動(dòng)動(dòng)程Ln應(yīng)該越來(lái)越小，但是動(dòng)程的變化值(Ah)每改變一次對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔應(yīng)該越來(lái)越長(zhǎng),也就是說(shuō),隨著直徑的增大，Ln的變化越來(lái)越慢。如果將Ln的變化時(shí)間當(dāng)作不變的值，最終將成一個(gè)弧形收邊。圖3是橫動(dòng)次數(shù)Nhd固定處理的弧形收邊效果圖，如圖3, Nhd—定,但Δ φ越來(lái)越小。最終將成一個(gè)弧形收邊。
[0047]為達(dá)到比較接近直線的收邊效果，顯然要根據(jù)直徑Φ的變化，來(lái)調(diào)整LruNhd的大小。如圖4,相同的Δ φ對(duì)應(yīng)相同的Ah,但是又對(duì)應(yīng)不同Nhd,即在相同的動(dòng)程時(shí)橫動(dòng)往返次數(shù)不同，這是成形為雙錐成弧形還是直線形最大的區(qū)別。因此橫動(dòng)在運(yùn)動(dòng)過程中要調(diào)整相同動(dòng)程時(shí)的往返次數(shù)，趨勢(shì)是隨著直徑增大，同一動(dòng)程內(nèi)往返次數(shù)增加。
[0048]圖5為雙錐成形正視圖，如圖5所示，成形常規(guī)數(shù)據(jù):下底250mm，上底190mm，空管直徑65mm,滿管直徑265mm,定長(zhǎng)設(shè)為100000m。[0049]在細(xì)旦絲收邊處理時(shí)，可以根據(jù)紡紗總長(zhǎng)估算橫動(dòng)總的往返次數(shù)。如圖5，橫動(dòng)收邊可按中間值取平均動(dòng)程，按紗線成形數(shù)據(jù)，通常!！為220mm。紡紗總長(zhǎng)Ls取100000米，
橫動(dòng)在整個(gè)卷裝紡紗過程中往返次數(shù)N:
[0050]
【權(quán)利要求】
1.一種細(xì)旦絲的雙錐成形卷繞裝置，其特征在于:包括人機(jī)接口裝置、主控制器，與主控制器相連接的伺服驅(qū)動(dòng)器和變頻器，所述伺服驅(qū)動(dòng)器連接有伺服電機(jī)和接近開關(guān)，分別用于驅(qū)動(dòng)橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)前后往返運(yùn)動(dòng)和檢測(cè)橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)位置，所述變頻器連接有卷繞電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)卷取輥轉(zhuǎn)動(dòng)，所述卷取輥上方設(shè)置有彈簧紗架，所述彈簧紗架上用于卷取細(xì)旦絲的成紗管緊壓所述卷取輥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)旦絲的雙錐成形卷繞裝置，其特征在于:所述人機(jī)接口裝置通過CAN總線與主控制器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)旦絲的雙錐成形卷繞裝置，其特征在于:所述主控制器通過RS485總線、IO接口與伺服驅(qū)動(dòng)器和變頻器相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)旦絲的雙錐成形卷繞裝置，其特征在于:所述接近開關(guān)安裝在所述橫動(dòng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)前后往返運(yùn)動(dòng)的最大極限位置處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的細(xì)旦絲的雙錐成形卷繞裝置，其特征在于:所述接近開關(guān)為兩只。
【文檔編號(hào)】B65H54/36GK203767743SQ201420173911
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】范紅勇, 崔斌, 葛春亞, 李健 申請(qǐng)人:北京經(jīng)緯紡機(jī)新技術(shù)有限公司