用于圓網印花的控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于圓網印花的控制系統(tǒng)及方法。所述控制系統(tǒng)至少包括：多個伺服驅動器、用于感測圓網印花中驅動導帶的主電機軸的相關信息的電機編碼器、用于獲取圓網印花信息及控制指令的獲取模塊及運動控制模塊；當控制指令為圓網印花啟動信號時，運動控制模塊基于圓網印花信息及來自電機編碼器的主電機軸的相關信息來模擬主軸的運行，并進而模擬各電子齒輪的運行；隨后再基于各電子齒輪的運行來輸出各控制信息至各伺服驅動器，以分別驅動各自的圓網輥；此外，所述運動控制模塊還可基于糾偏信息來調整各電子齒輪的運行，并在主電機軸不運行時，基于圓網印花信息來模擬各電子齒輪的運行，從而在無軸無齒輪傳動的情況下實現(xiàn)圓網印花。
【專利說明】用于圓網印花的控制系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及圓網印花領域，特別是涉及一種用于圓網印花的控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]人們日常生活中所使用的紡織產品，例如床單、窗簾、被套等，通常都是采用圓網印花來制成。
[0003]現(xiàn)有圓網印花機通常有八色、十二色、十六色、二十四色。采用十二色來生產紡織品時，工藝難點在于12軸圓網的同步控制、圓網運轉中套色糾正和導帶單動。當織物由進布棍帶到導帶上，導帶將布向前導送，同時12軸印花鎳棍把圖案套印在布上，形成圖案后再進入烘箱。在運轉過程中12軸圓網必須和導帶速度同步，特別是在車速變化時需要圓網能緊緊跟隨導帶，位置和速度要完全一致。此外，在印染過程中可能會出現(xiàn)花色位置偏差，則需要通過糾正網頭與導帶之間的相位來把花色重新對準。再有，在印刷開始前和結束后需要清洗導帶和圓網，故需要在導帶不運行的情況下12個網頭單獨運行。
[0004]由上可見，圓網印花機工藝繁雜，而現(xiàn)有圓網印花機又都是采用機械主軸傳動方式，該種機械傳動存在以下諸多不足:
[0005](I)需要大量復雜而又昂貴的齒輪傳動裝置，無法實現(xiàn)圓網單獨運行；
[0006](2)機械傳動系統(tǒng)的黏性系數(shù)很小，容易出現(xiàn)共振現(xiàn)象。共振頻率較低，會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性；
[0007](3)機械總軸所能輸出的力矩與其截面積成正比，與其長度成反比，因此機械總軸不可能無限制地加大、縮短；
[0008](4)單個電機的功率有限，限制了每個軸分得的驅動功率，致使每個軸的負載受到限制；
[0009](5)機械傳動軸的磨損，容易造成多個機器部件、各種故障交織在一起的復雜狀態(tài)，不利于故障的分拆排除。
[0010]因此，需要對現(xiàn)有圓網印花機進行改進。

【發(fā)明內容】

[0011]鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種用于圓網印花的控制系統(tǒng)及方法，以實現(xiàn)圓網印花的自動化控制。
[0012]為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種用于圓網印花的控制系統(tǒng)，其至少包括:
[0013]多個伺服驅動器，每一伺服驅動器驅動一圓網輥；
[0014]電機編碼器，用于感測圓網印花中驅動導帶的主電機軸的相關信息；
[0015]獲取模塊，用于獲取圓網印花信息及控制指令；
[0016]運動控制模塊，用于基于所述主電機軸的相關信息及圓網印花信息來輸出控制信息至各伺服驅動器，以便在圓網印花時各伺服驅動器驅動各自的圓網輥，使圓網與所述導帶同步且花色位置對準、并在清洗圓網時驅動各圓網輥運行。
[0017]優(yōu)選地，所述運動控制模塊至少包括:
[0018]主軸模擬單元，用于基于控制指令、所述主電機軸的運行信息及圓網印花信息來模擬主軸的運行；
[0019]電子齒輪模擬單元，用于基于所模擬的主軸的運行及圓網印花信息來模擬多個電子齒輪的運行；
[0020]輸出單元，用于基于所模擬的各電子齒輪的運行來輸出各控制信息至各伺服驅動器。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述電子齒輪模擬單元還基于來自獲取模塊的糾偏信息來糾正電子齒輪的運行以使圓網印花時花色位置對準。
[0022]優(yōu)選地，所述運動控制模炔基于數(shù)字信號處理器、中央處理器、及微處理器中的一種來構建。
[0023]優(yōu)選地，所述輸入模炔基于人機界面單元及可編程控制器來構建；更為優(yōu)選地，所述人機界面單元包括觸摸屏。
[0024]本發(fā)明還提供一種用于圓網印花的控制方法，其至少包括:
[0025]當控制指令為圓網印花啟動信號時，運動控制模炔基于圓網印花信息及來自電機編碼器的主電機軸的相關信息來模擬主軸的運行，并進而模擬各電子齒輪的運行；隨后再基于各電子齒輪的運行來輸出各控制信息至各伺服驅動器，以分別驅動各自的圓網輥；
[0026]當控制指令為糾偏信息時，所述運動控制模炔基于所述糾偏信息來調整各電子齒輪的運行；隨后再基于調整后的各電`子齒輪的運行來輸出各控制信息至各伺服驅動器，以分別驅動各自的圓網輥，進而使花色位置對準；
[0027]當控制指令為清洗圓網信號時，所述運動控制模炔基于圓網印花信息來模擬主軸的運行，并進而模擬各電子齒輪的運行；隨后再基于各電子齒輪的運行來輸出各控制信息至各伺服驅動器，以分別驅動各自的圓網輥。
[0028]如上所述，本發(fā)明的用于圓網印花的控制系統(tǒng)及方法，具有以下有益效果:采用無軸無齒輪傳動技術，每個圓網輥都獨立驅動，運用先進的伺服電機和運動控制技術，能充分保證導帶和圓網輥間的完全同步運轉和套色糾偏要求，操作使用方便，不用的圓網輥可方便脫離，圓網輥可以單獨運行，由于不再需要傳動齒輪、軸傳動，可使圓網印花機的制造安裝、保養(yǎng)更簡單，減少了機械故障。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1顯示為本發(fā)明的用于圓網印花的控制系統(tǒng)示意圖。
[0030]圖2顯示為本發(fā)明的用于圓網印花的控制系統(tǒng)的運動控制模塊示意圖。
[0031]圖3顯示為本發(fā)明的用于圓網印花的控制方法的流程圖。
[0032]元件標號說明
[0033]I控制系統(tǒng)
[0034]11伺服驅動器
[0035]12電機編碼器
[0036]13獲取模塊[0037]14運動控制模塊
[0038]141主軸模擬單元
[0039]142電子齒輪模擬單元
[0040]143輸出單元
[0041]SI ~S3步驟
【具體實施方式】
[0042]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0043]請參閱圖1至圖3。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復雜。
[0044]如圖1所示，本發(fā)明提供一種用于圓網印花的控制系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)I至少包括:多個伺服驅動器11、電機編碼器12、獲取模塊13、以及運動控制模塊14。
[0045]伺服驅動器11用于驅動圓網印花的圓網輥2，其數(shù)量基于圓網印花所需要的圓網輥的數(shù)量來確定，例如，若采用12色圓網印花，則伺服驅動器11的數(shù)量為12。
[0046]所述電機編碼器12用于感測圓網印花中驅動導帶的主電機軸的運行信息。
[0047]其中，所述主電機軸的運行信息包括但不限于:主電機軸的轉速信息、轉角信息等。
[0048]所述獲取模塊13用于獲取圓網印花信息及控制指令。
[0049]其中，圓網印花信息包括任何與圓網印花相關的信息，包括但不限于:與被伺服驅動器11驅動的圓網輥2對應的主從齒輪的相關信息、清洗圓網時主軸的轉速、變速信息等.[0050]例如，在現(xiàn)有機械主軸傳動的圓網印花機中，主電機軸對應的主齒輪齒數(shù)為A01、形狀為BOl，圓網輥Cl對應的從齒輪的齒數(shù)為Al 1、形狀為B11、圓網輥C2對應的從齒輪的齒數(shù)為A12、形狀為B12、……圓網輥Cj對應的從齒輪的齒數(shù)為Alj、形狀為Blj，清洗圓網時的主電機軸的轉速為M1，在k分鐘后變速為M2，則所述圓網印花信息包括:主齒輪齒數(shù)為A01、形狀為B01、與被一伺服驅動器11驅動的圓網輥21所對應的從齒輪的齒數(shù)為All、形狀為B11、與被另一伺服驅動器11驅動的圓網輥22所對應的從齒輪的齒數(shù)為A12、形狀為B12、……與又一伺服驅動器11驅動的圓網輥2j所對應的從齒輪的齒數(shù)為Alj、形狀為BI j，清洗圓網時的主軸的轉速為Ml，在k分鐘后變速為M2等。
[0051]所述獲取模塊13可基于任何人機交互設備來構建，優(yōu)選地，其可采用基于人機界面單元及可編程控制器(PLC)來構建，其中，人機界面單元包括但不限于觸摸屏等，該觸摸屏通過RS485接口連接PLC。
[0052]所述運動控制模塊14基于所述主電機軸的運行信息、圓網印花信息、及控制指令來輸出控制信息至各伺服驅動器，以便在圓網印花時各伺服驅動器11驅動各自的圓網輥2，使圓網與所述導帶同步且花色位置對準、并在清洗圓網時驅動各圓網輥運行。[0053]如圖2所示，其為一種優(yōu)選運動控制模塊14結構示意圖。該運動控制模塊14至少包括:主軸模擬單元141、電子齒輪模擬單元142、及輸出單元143。
[0054]所述主軸模擬單元141用于基于控制指令、所述主電機軸的運行信息及圓網印花信息來模擬主軸的運行。
[0055]具體地，當所述控制指令為圓網印花指令時，則所述主軸模擬單元141基于電機編碼器12輸出的主電機軸的運行信息來模擬主軸的運行；當清洗圓網時，則所述主軸模擬單元141基于圓網印花信息中的轉速信息及變速信息等來模擬主軸的運行。
[0056]所述電子齒輪模擬單元142用于基于所模擬的主軸的運行及圓網印花信息來模擬多個電子齒輪的運行 。
[0057]例如，所述電子齒輪模擬單元142基于主齒輪齒數(shù)為AO1、形狀為BO1、從齒輪的齒數(shù)為AU、形狀為Bll確定與圓網輥21對應的傳動比為NI，再基于所模擬的主軸的運行來模擬與圓網輥21對應的電子齒輪LI的運行，同樣，所述電子齒輪模擬單元142基于主齒輪齒數(shù)為AOl、形狀為BOl、從齒輪的齒數(shù)為A12、形狀為B12確定與圓網輥22所對應的傳動比為N2，由此再基于所模擬的主軸的運行來模擬與圓網輥22所對應的電子齒輪L2的運
行、......所述電子齒輪模擬單元142基于主齒輪齒數(shù)為A01、形狀為B01、從齒輪的齒數(shù)為
Alj、形狀為BI j確定與圓網輥2 j對應的傳動比為Nj，再基于所模擬的主軸的運行來模擬與圓網輥Dj對應的電子齒輪Lj的運行。
[0058]優(yōu)選地，所述電子齒輪模擬單元142還基于來自獲取模塊13的糾偏信息來糾正電子齒輪的運行以使圓網印花時花色位置對準。
[0059]其中，所述糾偏信息包括任何用于糾正網頭與導帶之間的相位的信息，優(yōu)選地，包括但不限于:快進、快退、慢進、慢退信息等。
[0060]具體地，當來自獲取模塊13的糾偏信息為快進信息時，則所述電子齒輪模擬單元142將模擬的各電子齒輪運行的當前轉角調大第一預定齒數(shù)；若來自獲取模塊13的糾偏信息為圓網輥22所對應的從齒輪慢退信息時，則所述電子齒輪模擬單元142將模擬的電子齒輪L2運行的當前轉角調小第二預定齒數(shù)，其中，電子齒輪L2與驅動圓網輥22的伺服控制器11對應。
[0061]所述輸出單元143基于所模擬的各電子齒輪的運行來輸出各控制信息至各伺服驅動器11。
[0062]例如，所述輸出單元143基于所模擬的電子齒輪LI的運行，并將電子齒輪LI當前的轉速及轉角等信息輸出至驅動圓網輥21的伺服驅動器11 ;同樣，所述輸出單元143基于所模擬的電子齒輪L2的運行，并將電子齒輪L2當前的轉速及轉角等信息輸出至驅動圓網輥22的伺服驅動器11 ；……同樣，所述輸出單元143基于所模擬的電子齒輪Lj的運行，并將電子齒輪Lj當前的轉速及轉角等信息輸出至驅動圓網輥2j的伺服驅動器11。
[0063]優(yōu)選地，所述運動控制模塊14可基于數(shù)字信號處理器(DSP)、中央處理器(CPU)、或微處理器(MCU)等來構建。
[0064]上述控制系統(tǒng)I的控制過程如圖3所示:
[0065]在步驟SI中，當來自所述獲取模塊13的控制指令為圓網印花啟動信號時，所述主軸模擬單元141基于圓網印花信息及來自電機編碼器12的主電機軸的相關信息來模擬主軸的運行，接著，所述電子齒輪模擬單元142模擬各電子齒輪的運行；隨后所述輸出單元143再基于各電子齒輪的運行來輸出各控制信息至各伺服驅動器11，以分別驅動各自的圓網輥，由此實現(xiàn)圓網印花。
[0066]在步驟S2中，當來自所述獲取模塊13的控制指令為糾偏信息時，所述電子齒輪模擬單元142基于所述糾偏信息來調整各電子齒輪的運行；隨后所述輸出單元143基于調整后的各電子齒輪的運行來輸出各控制信息至各伺服驅動器11，以分別驅動各自的圓網輥，進而實現(xiàn)花色位置對準。
[0067]在步驟S3中，當來自所述獲取模塊13的控制指令為清洗圓網信號時，所述主軸模擬單元141基于圓網印花信息來模擬主軸的運行，接著，所述電子齒輪模擬單元142模擬各電子齒輪的運行；隨后所述輸出單元143再基于各電子齒輪的運行來輸出各控制信息至各伺服驅動器11，以分別驅動各自的圓網輥，由此在主電機軸不運行的情況下實現(xiàn)對圓網的清洗。
[0068]綜上所述，本發(fā)明的用于圓網印花的控制系統(tǒng)及方法利用電子齒輪可使12個圓網輥的運動完全與導帶同步，達到相對位置絕對同步；而且，在套色有偏差時，可以自由糾正圓網輥和導帶之間位置偏差；此外，通過虛擬主軸功能，12個圓網輥可以獨立運行，無需主電機開啟；再有，在運轉前，12個圓網可以單獨進行對花工作；還有，不用的圓網輥可以方便的脫離電子齒輪。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產業(yè)利用價值。
[0069]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種用于圓網印花的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述用于圓網印花的控制系統(tǒng)至少包括: 多個伺服驅動器，每一伺服驅動器驅動一圓網輥； 電機編碼器，用于感測圓網印花中驅動導帶的主電機軸的相關信息； 獲取模塊，用于獲取圓網印花信息及控制指令； 運動控制模塊，用于基于所述主電機軸的相關信息及圓網印花信息來輸出控制信息至各伺服驅動器，以便在圓網印花時各伺服驅動器驅動各自的圓網輥，使圓網與所述導帶同步且花色位置對準、并在清洗圓網時驅動各圓網輥運行。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于圓網印花的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述運動控制模塊至少包括: 主軸模擬單元，用于基于控制指令、所述主電機軸的運行信息及圓網印花信息來模擬主軸的運行； 電子齒輪模擬單元，用于基于所模擬的主軸的運行及圓網印花信息來模擬多個電子齒輪的運行； 輸出單元，用于基于所模擬的各電子齒輪的運行來輸出各控制信息至各伺服驅動器。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于圓網印花的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電子齒輪模擬單元還基于來自獲取模塊的糾偏信息來糾正電子齒輪的運行以使圓網印花時花色位置對準。
4.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的用于圓網印花的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述運動控制模塊基于數(shù)字信號處理器、中央處理器、及微處理器中的一種來構建。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于圓網印花的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述輸入模塊基于人機界面單元及可編程控制器來構建。
6.根據(jù)權利要求5所述的用于圓網印花的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述人機界面單元包括觸摸屏。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于圓網印花的控制系統(tǒng)，其特征在于:伺服驅動器的數(shù)量為12。
8.一種用于圓網印花的控制方法，其特征在于，所述用于圓網印花的控制方法至少包括: 當控制指令為圓網印花啟動信號時，運動控制模塊基于圓網印花信息及來自電機編碼器的主電機軸的相關信息來模擬主軸的運行，并進而模擬各電子齒輪的運行；隨后再基于各電子齒輪的運行來輸出各控制信息至各伺服驅動器，以分別驅動各自的圓網輥； 當控制指令為糾偏信息時，所述運動控制模塊基于所述糾偏信息來調整各電子齒輪的運行；隨后再基于調整后的各電子齒輪的運行來輸出各控制信息至各伺服驅動器，以分別驅動各自的圓網輥，進而使花色位置對準； 當控制指令為清洗圓網信號時，所述運動控制模塊基于圓網印花信息來模擬主軸的運行，并進而模擬各電子齒輪的運行；隨后再基于各電子齒輪的運行來輸出各控制信息至各伺服驅動器，以分別驅動各自的圓網輥。
【文檔編號】B41F33/16GK103640332SQ201310628470
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權日:2013年11月29日
【發(fā)明者】胡惠軍 申請人:中達電通股份有限公司