專利名稱：轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紡織領(lǐng)域，特別是一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)，尤其是一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī) 全自動(dòng)接頭控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前，轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)接頭控制系統(tǒng)有半自動(dòng)和全自動(dòng)兩種方式，國(guó)內(nèi)以半 自動(dòng)接頭紡紗機(jī)為主，現(xiàn)有半自動(dòng)接頭紡紗機(jī)的電控系統(tǒng)主要為電磁閥控制， 具有控制精度不高，紗線接頭質(zhì)量差等缺點(diǎn)；而國(guó)外現(xiàn)有的全自動(dòng)接頭控制 系統(tǒng)具有控制精度高，接頭質(zhì)量好等特點(diǎn)，其接頭控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)原理上較 多都是采用軟、硬件模塊化結(jié)構(gòu)，然后通過CAN通訊介質(zhì)進(jìn)行連接，其不足 是由于控制系統(tǒng)為模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致其系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功耗大、過 度依賴通訊控制，抗電磁干擾性能與穩(wěn)定性能不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種控制方法簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)紗線接頭操作的全程自動(dòng)化控制 的一種紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種可大幅度提高紗線接頭成功率，控制精度 高，性能穩(wěn)定，功耗低，并且抗干擾能力強(qiáng)的一種紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制裝 置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制方法，包 括以下步驟-
步驟IOI、參數(shù)設(shè)定通過人機(jī)交互界面對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，并分別將 控制參數(shù)傳輸?shù)紻SP控制器與伺服接頭裝置；
步驟201、取得錠位號(hào)信息:DSP控制器通過傳輸介質(zhì)與主控計(jì)算機(jī)連接， 并取得接頭紡紗錠位號(hào)信息；步驟301、行走定位DSP控制器通過傳輸信號(hào)控制行走定位裝置到達(dá)紡
紗錠；
步驟401、機(jī)械手伸縮DSP控制器通過檢測(cè)傳感器位置由傳輸信號(hào)控制 機(jī)械手伸縮；
步驟501、控制轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速DSP控制器采集轉(zhuǎn)杯的轉(zhuǎn)速，并控制轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速 達(dá)到設(shè)定的工藝接頭轉(zhuǎn)速；
步驟601、接頭控制DSP控制器根據(jù)轉(zhuǎn)速信息控制伺服接頭裝置匹配運(yùn) 行并完成接頭操作；
步驟701、機(jī)械手復(fù)位DSP控制器控制機(jī)械手將紗線移交至主機(jī)后控制 機(jī)械手恢復(fù)初始位置。
在步驟101中，所述人機(jī)交互界面通過CAN模塊依次與所述DSP控制 器及所述伺服接頭裝置相連接，所述CAN模塊由CAN通訊模塊或CAN總線 模塊構(gòu)成。
在步驟201中，所述傳輸介質(zhì)為RS485模塊，所述RS485模塊由RS485 通訊模塊或RS485接口模塊構(gòu)成。
在步驟301與步驟401中，所述傳輸信號(hào)為I/O信號(hào)，所述DSP控制器 與所述行走定位裝置及所述機(jī)械手控制裝置之間通過所述I/O信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù) 傳輸。
在步驟501中，將采集到的轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速經(jīng)過PID算法輸出PWM控制轉(zhuǎn)杯 轉(zhuǎn)速。
在步驟501與步驟601中，所述DSP控制器與所述轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制裝置及 所述伺服接頭裝置之間通過高速I/O信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
本發(fā)明還提供一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制裝置，包括主控計(jì)算機(jī)與 DSP控制器，所述DSP控制器通過傳輸介質(zhì)與所述主控計(jì)算機(jī)相連接，所述 DSP控制器通過所述傳輸介質(zhì)分別與人機(jī)交互界面、伺服接頭裝置、轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn) 速控制裝置、行走定位裝置及機(jī)械手控制裝置相連接，所述人機(jī)交互界面還 與所述伺服接頭裝置相連接。
所述傳輸介質(zhì)包括RS485模塊、CAN模塊、I/O信號(hào)與高速I/O信號(hào)，所述RS485模塊由RS485通訊模塊或RS485接口模塊構(gòu)成，所述CAN模塊 由CAN通訊模塊或CAN總線模塊構(gòu)成。
所述人機(jī)交互界面通過所述CAN模塊與所述DSP控制器及所述伺服接 頭裝置連接。
所述DSP控制器由分別與電源模塊相連接的DSP微處理芯片、RS485模 塊、CAN模塊、至少一個(gè)CPLD模塊、1/0模塊及高速I/0模塊構(gòu)成。
所述伺服接頭裝置由與至少三個(gè)微型伺服電機(jī)相連接的伺服驅(qū)動(dòng)器構(gòu) 成，所述三個(gè)微型伺服電機(jī)包括喂棉伺服電機(jī)、引紗伺服電機(jī)與巻繞伺服電 機(jī)。
所述轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制裝置由信號(hào)采集板、傳感器、電磁螺旋管、功率驅(qū)動(dòng) 模塊、氣缸杠桿與彈簧調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成，所述信號(hào)采集板與所述傳感器相連接， 所述電磁螺旋管設(shè)置于所述氣缸杠桿的上側(cè)并與所述功率驅(qū)動(dòng)模塊相連接， 所述彈簧調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述電磁螺旋管的上端。
所述行走定位裝置由變頻器與交流異步電機(jī)構(gòu)成，所述變頻器通過線路 與所述交流異步電機(jī)相連接，所述交流異步電機(jī)上還安裝有抱閘裝置。
所述機(jī)械手控制裝置由氣缸、電磁閥島與傳感器構(gòu)成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)-
本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制方法，依次包括參數(shù)設(shè)定、 取得錠位號(hào)信息、行走定位、機(jī)械手伸縮、控制轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速、接頭控制與機(jī)械 手復(fù)位七個(gè)步驟；實(shí)現(xiàn)上述控制方法的裝置由分別通過傳輸介質(zhì)與DSP控制 器相連接的人機(jī)交互界面、伺服接頭裝置、轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制裝置、行走定位裝 置及機(jī)械手控制裝置構(gòu)成，人機(jī)交互界面還與伺服接頭裝置相連接，該傳輸 介質(zhì)包括RS485模塊、CAN模塊、I/O信號(hào)與高速I/O信號(hào)。本發(fā)明控制方 法簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)紗線接頭操作的全程自動(dòng)化控制，克服現(xiàn)有半自動(dòng)接頭紡紗 機(jī)控制精度低，接頭質(zhì)量差的不足；補(bǔ)償了現(xiàn)有全自動(dòng)接頭控制系統(tǒng)功耗大， 抗干擾性能與穩(wěn)定性能不高等缺點(diǎn)。另外，本發(fā)明還將硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng) 分別進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)與模塊化設(shè)計(jì)，既簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，又提高了穩(wěn)定 性，同時(shí)軟件還將算法設(shè)計(jì)進(jìn)行模塊化處理，提高了系統(tǒng)維護(hù)性和系統(tǒng)升級(jí)的方便性。


圖l為本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制方法的流程圖2為本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖3為本發(fā)明DSP控制器結(jié)構(gòu)框圖4為本發(fā)明伺服接頭裝置結(jié)構(gòu)框圖5為本發(fā)明轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制裝置結(jié)構(gòu)框圖。
主要元件符號(hào)說明如下
1人機(jī)交互界面 3伺服接頭裝置 5行走定位裝置 7主控計(jì)算機(jī)
9喂棉伺服電機(jī)
11巻繞伺服電機(jī)
13傳感器
15功率驅(qū)動(dòng)模塊
17彈簧調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
2 DSP控制器 4轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制裝置 6機(jī)械手控制裝置 8伺服驅(qū)動(dòng)器 10引紗伺服電機(jī) 12信號(hào)采集板 14電磁螺旋管 16氣缸杠桿
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制方法，包括以下步驟
步驟IOI、參數(shù)設(shè)定通過人機(jī)交互界面對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，并分別將 控制參數(shù)傳輸?shù)紻SP控制器與伺服接頭裝置；
步驟201、取得錠位號(hào)信息:DSP控制器通過傳輸介質(zhì)與主控計(jì)算機(jī)連接， 并取得接頭紡紗錠位號(hào)信息；
步驟301、行走定位DSP控制器通過傳輸信號(hào)控制行走定位裝置到達(dá)紡 紗錠；
步驟4(H、機(jī)械手伸縮DSP控制器通過檢測(cè)傳感器位置由傳輸信號(hào)控制機(jī)械手伸縮；
步驟501、控制轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速DSP控制器采集轉(zhuǎn)杯的轉(zhuǎn)速，并控制轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速 達(dá)到設(shè)定的工藝接頭轉(zhuǎn)速；
步驟601、接頭控制DSP控制器根據(jù)轉(zhuǎn)速信息控制伺服接頭裝置匹配運(yùn) 行并完成接頭操作；
步驟701、機(jī)械手復(fù)位DSP控制器控制機(jī)械手將紗線移交至主機(jī)后控制 機(jī)械手恢復(fù)初始位置。
在步驟101中，人機(jī)^S界面通過CAN模塊依次與DSP控制器及伺服 接頭裝置相連接，CAN模塊由CAN通訊模塊或CAN總線模塊構(gòu)成。
在步驟201中，傳輸介質(zhì)為RS485模塊，RS485模塊由RS485通訊模塊 或RS485接口模塊構(gòu)成。
在步驟301與步驟401中，傳輸信號(hào)為I/O信號(hào)，DSP控制器與行走定 位裝置及機(jī)械手控制裝置之間通過I/O信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
在步驟501中，將采集到的轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速經(jīng)過PID算法輸出PWM控制轉(zhuǎn)杯 轉(zhuǎn)速。
在步驟501與步驟601中，DSP控制器與轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制裝置及伺服接頭 裝置之間通過高速I/O信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 實(shí)施例
圖1為本發(fā)明控制方法流程圖。在步驟101中，在人機(jī)交互界面上設(shè)置 設(shè)定工藝的參數(shù)，然后通過CAN通訊模塊或CAN總線模塊分別傳送到DSP 控制器與伺服接頭裝置，從而實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)設(shè)置與保存。
在步驟201中，DSP控制器通過RS485通訊模塊或RS485接口模塊與主 控計(jì)算機(jī)相連接，并向主控計(jì)算機(jī)發(fā)送請(qǐng)求得到紡紗接頭錠位號(hào)的信息，主 控計(jì)算機(jī)在收到請(qǐng)求后將接頭紡紗錠位號(hào)信息發(fā)送至DSP控制器，使DSP控 制器獲得所需要的接頭紡紗錠位號(hào)信息。其中，錠位號(hào)信息主要由定位紡紗 錠號(hào)、紡紗錠接頭動(dòng)作、接頭動(dòng)作為斷頭引紗、空管生頭、滿桶落紗等信息 構(gòu)成。
在步驟301中，DSP控制器在接收到接頭紡紗錠位號(hào)后，通過I/0信號(hào)控制行走定位裝置內(nèi)部的變頻器與電機(jī)抱閘機(jī)構(gòu)，通過排序算法準(zhǔn)確到達(dá)紡 紗錠，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確高效的定位。
在步驟401中，行走裝置定位完成后，DSP控制器通過I/O信號(hào)控制機(jī) 械手裝置中的氣缸閥道從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的動(dòng)作。DSP控制器首先對(duì)氣缸上傳 感器的位置進(jìn)行檢測(cè)，然后再通過I/0信號(hào)控制機(jī)械手伸縮到位，并為紡紗接 頭做好準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)紗線、轉(zhuǎn)杯清潔與紗線放置到位的功能。
在步驟501中，當(dāng)機(jī)械手伸出到位后，DSP控制器通過高速I/O信號(hào)對(duì) 轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制裝置的轉(zhuǎn)速進(jìn)行采集，然后經(jīng)閾值PID算法運(yùn)算并與紡紗工藝 相結(jié)合，通過PWM脈沖信號(hào)進(jìn)行輸出從而控制轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)杯的轉(zhuǎn)速能夠 達(dá)到預(yù)先設(shè)定的接頭轉(zhuǎn)速。
在步驟601中，DSP控制器通過高速I/O信號(hào)根據(jù)工藝時(shí)序控制伺服接 頭裝置中的三個(gè)伺服電機(jī)運(yùn)行，從而完成自動(dòng)接頭操作，實(shí)現(xiàn)紗線的接頭成 功。
在步驟701中，紗線接頭成功后，DSP控制器通過I/O信號(hào)控制機(jī)械手 將紗線移交至主機(jī)后，又通過I/O信號(hào)控制機(jī)械手恢復(fù)初始位置。
重復(fù)步驟101至步驟601中的操作，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)的全自動(dòng)接頭 控制。
圖2為本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā) 明提供一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制裝置，包括主控計(jì)算機(jī)7、 DSP控制器 2、人機(jī)交互界面l、伺服接頭裝置3、轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制裝置4、行走定位裝置5 及機(jī)械手控制裝置6。其中，DSP控制器2通過RS485模塊與主控計(jì)算機(jī)7 相連接，該RS485模塊可由RS485通訊模塊或RS485接口模塊構(gòu)成；DSP控 制器2通過I/O信號(hào)分別與行走定位裝置5及機(jī)械手控制裝置6相連接，DSP 控制器2通過高速I/O信號(hào)分別與伺服接頭裝置3及轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制裝置4相連 接，人機(jī)交互界面1通過CAN總線模塊或CAN通訊模塊與DSP控制器2及 伺服接頭裝置3連接。行走定位裝置5由變頻器與交流異步電機(jī)構(gòu)成，變頻 器通過線路與交流異步電機(jī)相連接，交流異步電機(jī)上還安裝有抱閘裝置。機(jī) 械手控制裝置6由氣缸、電磁閥島與傳感器構(gòu)成，該傳感器較佳的實(shí)施例為磁性傳感器。
圖3為本發(fā)明DSP控制器結(jié)構(gòu)框圖。DSP控制器由分別與電源模塊2-7 相連接的DSP微處理芯片2-1、 RS485模塊2-2與CAN模塊2-3、 CPLD模塊 2-4、 I/O模塊2-5及高速I/O模塊2-6構(gòu)成。該RS485模塊2-2可由RS485通 訊模塊或RS485接口模塊構(gòu)成。該CAN模塊由CAN通訊模塊或CAN總線 模塊構(gòu)成。該CPLD模塊2-4較佳的數(shù)量為兩個(gè)。DSP微處理芯片分別與高 速I/O模塊、RS485模塊、CAN模塊與CPLD模塊相連接，高速I/O模塊、 RS485模塊、CAN模塊與CPLD模塊分別與DSP微處理芯片實(shí)現(xiàn)雙方向的數(shù) 據(jù)傳輸。CPLD模塊還與I/O模塊相連接，并且與I/0模塊實(shí)現(xiàn)雙方向的數(shù)據(jù) 傳輸。DSP微處理芯片2-1通過RS485模塊2-2與主控計(jì)算機(jī)7實(shí)現(xiàn)通訊及 信息傳輸，從而傳輸紡紗錠位號(hào)與工藝信息；DSP微處理芯片2-1通過CAN 總線傳輸接頭工藝參數(shù)；DSP微處理芯片2-1通過I/O信號(hào)控制行走定位裝置 5，檢測(cè)機(jī)械手上的傳感器控制機(jī)械手動(dòng)作時(shí)序；通過高速I/O模塊2-6采集 轉(zhuǎn)杯速度，經(jīng)PID算法控制轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速，根據(jù)轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制伺服接頭裝置的同 步匹配動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)成功紗線接頭。
圖4為本發(fā)明伺服接頭裝置3結(jié)構(gòu)框圖，伺服接頭裝置3由三個(gè)分別與 伺服驅(qū)動(dòng)器8相連接的微型伺服電機(jī)構(gòu)成，三個(gè)微型伺服電機(jī)包括喂棉伺服 電機(jī)9、引紗伺服電機(jī)10與巻繞伺服電機(jī)11。該伺服驅(qū)動(dòng)器8分別采集三個(gè) 伺服電機(jī)上的反饋編碼信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)三個(gè)微型伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，三個(gè)微型伺 服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)引紗機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)引紗的精密控制。通過人機(jī)交互界面1設(shè)置 引紗工藝的參數(shù)曲線、引紗轉(zhuǎn)速與電機(jī)同步匹配時(shí)間參數(shù)等工藝參數(shù)，通過 CAN通訊模塊或CAN總線模塊傳輸?shù)剿欧宇^裝置3和DSP控制器2，DSP 控制器2采集轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速，經(jīng)過轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速調(diào)控算法輸出轉(zhuǎn)速控制信號(hào)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn) 杯轉(zhuǎn)速達(dá)到工藝需求速度，DSP控制器2輸出電機(jī)同步匹配控制信號(hào)，伺服 驅(qū)動(dòng)器8執(zhí)行人機(jī)交互界面1傳遞的工藝參數(shù)曲線，將調(diào)制電流輸出給伺服 電機(jī)，隨伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的編碼器又將脈沖信號(hào)反饋給伺服驅(qū)動(dòng)器8;從而實(shí)現(xiàn) 精確數(shù)字化接頭。該伺服接頭裝置3不僅功耗與電磁輻射低，而且伺服馬達(dá) 直接驅(qū)動(dòng)接頭裝置，減少了傳動(dòng)誤差，提高了控制精度和響應(yīng)速度；引紗工藝在人機(jī)交互界面1上進(jìn)行設(shè)置，通過CAN通訊模塊或CAN總線模塊傳輸， 經(jīng)過監(jiān)控軟件驗(yàn)證伺服馬達(dá)執(zhí)行情況，提供了紡紗工藝開發(fā)平臺(tái)?？朔爽F(xiàn) 有全自動(dòng)轉(zhuǎn)杯紡數(shù)字接頭裝置功耗大，電磁干擾嚴(yán)重，控制精度和響應(yīng)速度 不高，技術(shù)長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷等不足。
圖5為本發(fā)明轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制裝置4的結(jié)構(gòu)框圖，轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制裝置4由 信號(hào)采集板12、傳感器13、電磁螺旋管14、功率驅(qū)動(dòng)模塊15、氣缸杠桿16 與彈簧調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)17組成，信號(hào)采集板12與傳感器13相連接，電磁螺旋管14 設(shè)置于氣缸杠桿16的上側(cè)并且與功率驅(qū)動(dòng)模塊15相連接，彈簧調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)17 設(shè)置于電磁螺旋管14的上端。該彈簧調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)17由彈簧與螺絲構(gòu)成，螺絲 固定于彈簧的上側(cè)。
該轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制裝置4的工作原理為將杠桿原理與彈簧調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相結(jié) 合，再結(jié)合轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制裝置4的系統(tǒng)響應(yīng)，采用PWM占空比控制方式。
DSP控制器2采集通過信號(hào)采集板12轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速信號(hào)，經(jīng)過轉(zhuǎn)速控 制算法輸出PWM控制信號(hào)，再經(jīng)過功率驅(qū)動(dòng)模塊15驅(qū)動(dòng)電磁螺旋管14調(diào)節(jié) 紡紗器的剎閘桿以達(dá)到對(duì)轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速的控制。電磁螺旋管14通過線路與功率驅(qū) 動(dòng)模塊15電氣連接，經(jīng)過PWM功率輸出調(diào)節(jié)控制其升降調(diào)和力，通過氣缸 杠桿16控制紡紗器的剎閘桿升降，PWM控制算法根據(jù)采集到的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié) PWM脈沖信號(hào)的占空比，從而調(diào)節(jié)電磁螺旋管14內(nèi)的電流，實(shí)現(xiàn)電磁力調(diào) 節(jié)，經(jīng)過氣缸杠桿16抬升實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)功能。彈簧增加了抬升力，還增強(qiáng)了 系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，升力的調(diào)節(jié)通過螺絲調(diào)節(jié)。向下擰緊螺絲，增加系統(tǒng)響應(yīng) 時(shí)間；相反，向上放松螺絲，則降低系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。傳感器13感應(yīng)轉(zhuǎn)速磁信 號(hào)，通過信號(hào)采集板12轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。DSP控制器2采集轉(zhuǎn)速信號(hào)，經(jīng)過轉(zhuǎn) 速控制算法，輸出PWM控制信號(hào)，經(jīng)過功率驅(qū)動(dòng)模塊15抬升氣缸杠桿16 從而控制紡紗器的剎閘桿，達(dá)到轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制。由于機(jī)構(gòu)系統(tǒng)響應(yīng)差異，所 以在電磁螺旋管14的上側(cè)添加了彈簧以增加了抬升力增強(qiáng)系統(tǒng)響應(yīng)速度，抬 升力的調(diào)節(jié)便通過螺絲調(diào)節(jié)。
綜上所述，本發(fā)明控制方法簡(jiǎn)單，功耗低，可實(shí)現(xiàn)紗線接頭操作的全程 自動(dòng)化控制，克服現(xiàn)有半自動(dòng)接頭紡紗機(jī)控制精度低，接頭質(zhì)量差的不足；補(bǔ)償了現(xiàn)有全自動(dòng)接頭控制系統(tǒng)功耗大，抗干擾性與穩(wěn)定性不高等缺點(diǎn)。另 外，本發(fā)明還將硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)分別進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)與模塊化設(shè)計(jì)，既 簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，又提高了穩(wěn)定性，同時(shí)軟件還將算法設(shè)計(jì)進(jìn)行模塊化 處理，提高了系統(tǒng)維護(hù)性和系統(tǒng)升級(jí)的方便性。
惟以上者，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，舉凡熟悉此項(xiàng)技藝的專業(yè)人 士.在了解本發(fā)明的技術(shù)手段之后，自然能依據(jù)實(shí)際的需要，在本發(fā)明的教 導(dǎo)下加以變化。因此凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的同等變化與修飾，曾應(yīng) 仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制方法，其特征在于，包括以下步驟步驟101、參數(shù)設(shè)定通過人機(jī)交互界面對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，并分別將控制參數(shù)傳輸?shù)紻SP控制器與伺服接頭裝置；步驟201、取得錠位號(hào)信息DSP控制器通過傳輸介質(zhì)與主控計(jì)算機(jī)連接，并取得接頭紡紗錠位號(hào)信息；步驟301、行走定位DSP控制器通過傳輸信號(hào)控制行走定位裝置到達(dá)紡紗錠；步驟401、機(jī)械手伸縮DSP控制器通過檢測(cè)傳感器位置由傳輸信號(hào)控制機(jī)械手伸縮；步驟501、控制轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速DSP控制器采集轉(zhuǎn)杯的轉(zhuǎn)速，并控制轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定的工藝接頭轉(zhuǎn)速；步驟601、接頭控制DSP控制器根據(jù)轉(zhuǎn)速信息控制伺服接頭裝置匹配運(yùn)行并完成接頭操作；步驟701、機(jī)械手復(fù)位DSP控制器控制機(jī)械手將紗線移交至主機(jī)后控制機(jī)械手恢復(fù)初始位置。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制方法，其特征在 于，在步驟101中，所述人機(jī)交互界面通過CAN模塊依次與所述DSP控制 器及所述伺服接頭裝置相連接，所述CAN模塊由CAN通訊模塊或CAN總線 模塊構(gòu)成。
3、 如權(quán)利要求l所述的一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制方法，其特征在 于，在步驟201中，所述傳輸介質(zhì)為RS485模塊，所述RS485模塊由RS485 通訊模塊或RS485接口模塊構(gòu)成。
4、 如權(quán)利要求l所述的一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制方法，其特征在 于，在步驟301與步驟401中，所述傳輸信號(hào)為I/0信號(hào)，所述DSP控制器 與所述行走定位裝置及所述機(jī)械手控制裝置之間通過所述I/O信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù) 傳輸。 —
5、 如權(quán)利要求l所述的一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制方法，其特征在于，在步驟501中，將采集到的轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速經(jīng)過PID算法輸出PWM控制轉(zhuǎn)杯 轉(zhuǎn)速。
6、 如權(quán)利要求l所述的一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制方法，其特征在 于，在步驟501與步驟601中，所述DSP控制器與所述轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制裝置及 所述伺服接頭裝置之間通過高速I/O信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
7、 一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制裝置，包括主控計(jì)算機(jī)與DSP控制器， 所述DSP控制器通過傳輸介質(zhì)與所述主控計(jì)算機(jī)相連接，其特征在于，所述 DSP控制器通過所述傳輸介質(zhì)分別與人機(jī)交互界面、伺服接頭裝置、轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn) 速控制裝置、行走定位裝置及機(jī)械手控制裝置相連接，所述人機(jī)交互界面還 與所述伺服接頭裝置相連接。
8、 如權(quán)利要求7所述的一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制裝置，其特征在 于，所述傳輸介質(zhì)包括RS485模塊、CAN模塊、I/O信號(hào)與高速I/O信號(hào)， 所述RS485模塊由RS485通訊模塊或RS485接口模塊構(gòu)成，所述CAN模塊 由CAN通訊模塊或CAN總線模塊構(gòu)成。
9、 如權(quán)利要求7所述的一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制裝置，其特征在 于，所述人機(jī)交互界面通過所述CAN模塊與所述DSP控制器及所述伺服接 頭裝置連接。
10、 如權(quán)利要求7所述的一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制裝置，其特征 在于，所述DSP控制器由分別與電源模塊相連接的DSP微處理芯片、RS485 模塊、CAN模塊、至少一個(gè)CPLD模塊、1/0模塊及高速I/0模塊構(gòu)成。
11、 如權(quán)利要求7所述的一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制裝置，其特征 在于，所述伺服接頭裝置由與至少三個(gè)微型伺服電機(jī)相連接的伺服驅(qū)動(dòng)器構(gòu) 成，所述三個(gè)微型伺服電機(jī)包括喂棉伺服電機(jī)、引紗伺服電機(jī)與巻繞伺服電 機(jī)。
12、 如權(quán)利要求7所述的一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制裝置，其特征 在于，所述轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制裝置由信號(hào)釆集板、傳感器、電磁螺旋管、功率驅(qū) 動(dòng)模塊、氣缸杠桿與彈簧調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成，所述信號(hào)采集板與所述傳感器相連 接，所述電磁螺旋管設(shè)置于所述氣缸杠桿的上側(cè)并與所述功率驅(qū)動(dòng)模塊相連接，所述彈簧調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述電磁螺旋管的上端。
13、 如權(quán)利要求7所述的一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制裝置，其特征 在于，所述行走定位裝置由變頻器與交流異步電機(jī)構(gòu)成，所述變頻器通過線 路與所述交流異步電機(jī)相連接，所述交流異步電機(jī)上還安裝有抱閘裝置。
14、 如權(quán)利要求7所述的一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制裝置，其特征在于，所述機(jī)械手控制裝置由氣缸、電磁閥島與傳感器構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)全自動(dòng)接頭控制方法，依次包括參數(shù)設(shè)定、取得錠位號(hào)信息、行走定位、機(jī)械手伸縮、控制轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速、接頭控制與機(jī)械手復(fù)位七個(gè)步驟；實(shí)現(xiàn)上述控制方法的裝置由分別通過傳輸介質(zhì)與DSP控制器相連接的人機(jī)交互界面、伺服接頭裝置、轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速控制裝置、行走定位裝置及機(jī)械手控制裝置構(gòu)成，人機(jī)交互界面還與伺服接頭裝置相連接，該傳輸介質(zhì)包括RS485模塊、CAN模塊、IO信號(hào)與高速I/O信號(hào)。本發(fā)明控制方法簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)紗線接頭操作的全程自動(dòng)化控制，克服現(xiàn)有半自動(dòng)接頭紡紗機(jī)控制精度低，接頭質(zhì)量差、效率低的不足；補(bǔ)償了現(xiàn)有全自動(dòng)接頭控制系統(tǒng)功耗大，抗干擾性與穩(wěn)定性不高等缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)D01H4/00GK101565866SQ20091008243
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者張佳佳, 李衛(wèi)國(guó), 偉 江, 藺建旺, 謝友亮 申請(qǐng)人:北京經(jīng)緯紡機(jī)新技術(shù)有限公司