專利名稱：粗紗無鐵炮卷繞成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種微機(jī)控制的粗紗無鐵炮卷成形裝置，涉及紡織機(jī)械技術(shù)。
棉紡粗紗機(jī)是紡紗工藝的重要設(shè)備，其成品粗紡質(zhì)量的好壞直接影響到細(xì)紗質(zhì)量和生產(chǎn)工藝。而粗紗質(zhì)量的好壞又主要表現(xiàn)在紗條粗細(xì)的均勻程度上。過去，人們一直認(rèn)為影響粗紗條干均勻的主要因素在于粗紗機(jī)的牽伸裝置。經(jīng)過長期的實(shí)踐和分析才確認(rèn)了粗紗卷繞張力是影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素。為此人們在傳統(tǒng)粗紗機(jī)的卷繞成形機(jī)構(gòu)上對變速鐵炮的輪廓曲線提出了各種修正方案，并配合這一機(jī)構(gòu)增添了各種形式的粗紗張力調(diào)整機(jī)構(gòu)。但是，由于鐵炮傳動(dòng)皮帶在鐵炮的大小頭滑溜情況不同，運(yùn)轉(zhuǎn)中的負(fù)荷不同，因而對于不同紗支，皮帶的爬坡現(xiàn)象和松緊程度不可能一致，從而使繞紗速度不能按規(guī)定曲線變化；另一方面，由于一個(gè)落紗過程中錠翼壓掌的壓力不同，筒管內(nèi)外紗層厚度的增量也就不同，由此造成紗線在卷繞過程中所受張力也處于不斷變化中；由于上述兩方面的原因，紗線的條干均勻度在粗紗機(jī)鐵炮卷繞系統(tǒng)中無法獲得滿意的效果。此外，由于卷繞機(jī)構(gòu)為全機(jī)械式傳動(dòng)，因而不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且操作調(diào)整極不方便。
本實(shí)用新型就是為解決上述問題而提出的一種微機(jī)控制卷繞成形裝置。
本實(shí)用新型的目的之一是在保留粗紗機(jī)差動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的前提下去掉粗紗機(jī)的鐵炮變速系統(tǒng)，卷繞成形裝置及其相應(yīng)輔助機(jī)構(gòu)，以較低的成本實(shí)現(xiàn)粗紗的無鐵炮卷繞成形。
本實(shí)用新型的目的之二是采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)使粗紗機(jī)的卷繞成形工藝參數(shù)及粗紗張力通過人機(jī)對話方式實(shí)時(shí)可調(diào)，實(shí)現(xiàn)粗紗卷繞自動(dòng)化。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的由前羅拉轉(zhuǎn)速檢測機(jī)構(gòu)、控制器、變頻器、換向機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、差動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)構(gòu)成的本裝置在整機(jī)啟動(dòng)前首先由控制器對鍵盤輸入的工藝參數(shù)進(jìn)行計(jì)算處理，然后啟動(dòng)粗紗機(jī)主機(jī)，前羅拉轉(zhuǎn)速檢測機(jī)構(gòu)將采集的前羅拉轉(zhuǎn)速信號(hào)送入控制器中的微機(jī)，經(jīng)相應(yīng)程序處理后，獲得筒管速度的變速部份，筒管速度的恒速部份則由主傳動(dòng)系統(tǒng)提供。控制器輸出的速度值經(jīng)變頻器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的頻率信號(hào)，然后驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)同時(shí)帶動(dòng)差動(dòng)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)運(yùn)行；當(dāng)升降機(jī)構(gòu)達(dá)到由卷裝角度和筒管高度所確定的升降位置時(shí)，控制器向換向機(jī)構(gòu)發(fā)出信號(hào)，改變升降機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向；與此同時(shí)，控制器依靠相應(yīng)程序取出卷繞層直徑參數(shù)，重新計(jì)算新的筒管卷繞變速值，控制變頻器改變輸出頻率，使粗紗筒管的卷繞速度、升降速度隨卷繞直徑的改變而呈反比例關(guān)系變化。由于控制器是根據(jù)前羅拉轉(zhuǎn)速和卷裝直徑參數(shù)來實(shí)時(shí)計(jì)算筒管卷繞速度的，因此當(dāng)粗紗捻度變化時(shí)卷繞速度、升降速度將與之同步改變。
由于本實(shí)用新型是在筒管恒速部份由主電機(jī)承擔(dān)，變速部份由單獨(dú)電機(jī)承擔(dān)的基礎(chǔ)上，以前羅拉轉(zhuǎn)速和卷裝參數(shù)為依據(jù)，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)、光電傳感技術(shù)，用一個(gè)單獨(dú)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)差動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)粗紗的變速卷繞規(guī)律，因而有以下顯著優(yōu)點(diǎn)1.筒管卷繞速度可由工藝參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整，從而使粗紗張力處于有效控制狀態(tài)；2.開停車過程由程序設(shè)定，可以有效防止細(xì)節(jié)紗的產(chǎn)生。
3.一只電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)差動(dòng)和升降機(jī)構(gòu)，沒有鐵炮和成形機(jī)構(gòu)，因而成本低、噪音小。
4.紗線卷繞的全過程由輸入微機(jī)的工藝參數(shù)決定，改變紗支號(hào)只需更改輸入?yún)?shù)，沒有繁鎖的機(jī)械調(diào)整過程，具有較高的自動(dòng)化水平和人機(jī)對話功能。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及附圖給出


圖1是本實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)施例的控制器結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)施例的程序框圖。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)施例的細(xì)節(jié)與工作過程本實(shí)施例由前羅拉測速機(jī)構(gòu)1、控制器2、變頻器3、電動(dòng)機(jī)4、換向機(jī)構(gòu)5、升降機(jī)構(gòu)6、差動(dòng)機(jī)構(gòu)7、制動(dòng)器8、反饋測速機(jī)構(gòu)9構(gòu)成，控制器2的輸入端分別與前羅拉測速機(jī)構(gòu)1、反饋測速機(jī)構(gòu)9相連；輸出端分別與變頻器3、換向機(jī)構(gòu)5、制動(dòng)器8相連；電動(dòng)機(jī)4的輸入端與變頻器3的輸出端相連；輸出端通過制動(dòng)器8同時(shí)與升降機(jī)構(gòu)6、差動(dòng)機(jī)構(gòu)7相連。
換向機(jī)構(gòu)5由雙向電磁鐵10、換向齒輪11、傳動(dòng)齒輪20構(gòu)成。
控制器2由輸入電路12、測速電路13、微機(jī)14、輸出電路15、繼電器電路16、鍵盤17、顯示板18、電源19及相應(yīng)控制程序21－36組成。其各部份電路均為常用電路，在此不贅述。
工作過程為當(dāng)改變紗支號(hào)時(shí)，開機(jī)前先將所紡紗支號(hào)數(shù)、卷裝高度、卷裝角度、筒管直徑、卷繞密度、張力調(diào)節(jié)值及有關(guān)設(shè)定參數(shù)由鍵盤17輸入微機(jī)14中，經(jīng)預(yù)處理后，控制器2啟動(dòng)粗紗機(jī)主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；由光電編碼器構(gòu)成的前羅拉轉(zhuǎn)速檢測機(jī)構(gòu)1，及時(shí)將前羅拉轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)輸入電路12送入測速電路13、微機(jī)14首先根據(jù)相應(yīng)程序求出前羅拉轉(zhuǎn)速值，再與給定卷裝直徑一起計(jì)算后，得出差動(dòng)輸入轉(zhuǎn)速。然后由輸出電路15以模擬量方式送至變頻器3，經(jīng)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)速頻率信號(hào)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4帶動(dòng)差動(dòng)機(jī)構(gòu)7、升降機(jī)構(gòu)6運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)升降高度達(dá)到由卷裝角度和卷裝高度共同確定的位置時(shí)，微機(jī)14立刻向繼電器電路16發(fā)出信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)繼電器電路16轉(zhuǎn)換成強(qiáng)電信號(hào)，輸向換向機(jī)構(gòu)5中的雙向電磁鐵10，帶動(dòng)換向齒輪11軸向移動(dòng)，從而改變傳動(dòng)齒輪20的旋轉(zhuǎn)方向，完成升降換向運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，微機(jī)14將預(yù)先處理的卷裝直徑對應(yīng)取出，與實(shí)時(shí)采集求得的前羅拉轉(zhuǎn)速一并計(jì)算后，重寫變頻器3的頻率控制字，使差動(dòng)機(jī)構(gòu)7的輸入速度在與捻度變化關(guān)系同步的基礎(chǔ)上，隨卷裝直徑的改變而呈反比例關(guān)系變化。由于升降速度與卷繞速度僅差一個(gè)常數(shù)項(xiàng)(卷繞螺距)，而升降傳動(dòng)鏈中已將此常數(shù)由相應(yīng)傳動(dòng)比保證，因而由電動(dòng)機(jī)4送至升降機(jī)構(gòu)6的轉(zhuǎn)速能夠保證粗紗的等螺距卷繞。
由霍爾傳感器構(gòu)成的反饋測速機(jī)構(gòu)9是用來對電動(dòng)機(jī)4的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行跟蹤調(diào)整的；微機(jī)14在相應(yīng)程序作用下，定時(shí)對電動(dòng)機(jī)4的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測，并將其結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，如超出規(guī)定誤差值，則自動(dòng)對輸出速度進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，從而保證輸出速度的正確性。輸入與運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的各類工藝參數(shù)可根據(jù)需要通過顯示板18實(shí)時(shí)顯示。
受控制器2作用的制動(dòng)器8是為防止傳動(dòng)鏈中因機(jī)械慣性不一致所引起的前羅拉與筒管在停車時(shí)運(yùn)動(dòng)不同步而設(shè)置的，當(dāng)控制器2在相應(yīng)程序作用下發(fā)出停車命令時(shí)，制動(dòng)器8立刻對差動(dòng)機(jī)構(gòu)7、升降機(jī)構(gòu)8進(jìn)行制動(dòng)，從而有效避免細(xì)節(jié)紗的產(chǎn)生。
程序框圖21至36代表的意義如下21開始、22自檢、23參數(shù)輸入請求、24初始化、25、參數(shù)預(yù)處理、26置筒管直徑；計(jì)數(shù)器清零、27整機(jī)啟動(dòng)、28開中斷、29輸入信號(hào)處理、30輸出轉(zhuǎn)速處理、31軸向計(jì)數(shù)判斷、32置下一個(gè)直徑；發(fā)換向信號(hào)、33徑向計(jì)數(shù)判斷、34落紗處理、35整機(jī)停車、36結(jié)束。
權(quán)利要求1.一種微機(jī)控制的管紗卷繞成形裝置、特別是用于粗紗機(jī)的粗紗無鐵炮卷繞成形裝置，由前羅拉轉(zhuǎn)速檢測機(jī)構(gòu)(1)、控制器(2)、變頻器(3)、電動(dòng)機(jī)(4)、換向機(jī)構(gòu)(5)組成，其特征在于a控制器(2)的輸入端是和前羅拉轉(zhuǎn)速檢測機(jī)構(gòu)(1)、反饋測速機(jī)構(gòu)(9)相連接，輸出端是分別和變頻器(3)、換向機(jī)構(gòu)(5)、制動(dòng)器(8)相連接的，b電動(dòng)機(jī)(4)的輸入端是和變頻器(3)的輸出端相連接，輸出端則通過制動(dòng)器(8)同時(shí)與升降機(jī)構(gòu)(6)、差動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置其特征在于換向機(jī)構(gòu)(5)是由受控制器(2)作用的雙向電磁鐵(10)、換向齒輪(11)、傳動(dòng)齒輪(20)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述裝置其特征在于控制器(2)是由輸入電路(12)、測速電路(13)、微機(jī)(14)、輸出電路(15)、繼電器電路(16)、鍵盤(17)、顯示板(18)、電源(19)、程序(21)至(36)構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型是一種微機(jī)控制的粗紗無鐵炮卷繞成型裝置，以前羅拉轉(zhuǎn)速和卷裝參數(shù)為計(jì)算依據(jù)，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電傳感技術(shù)變頻調(diào)速技術(shù)，用一個(gè)單獨(dú)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)差動(dòng)與升降機(jī)構(gòu)完成粗紗變速卷繞成型，其卷繞密度、卷裝參數(shù)可由鍵盤預(yù)置設(shè)定，卷繞張力可以實(shí)時(shí)調(diào)整，并具有防細(xì)節(jié)紗和落紗自動(dòng)盤頭功能，有較高的自動(dòng)化程度和較低的成本。本實(shí)用新型不僅可用來提高新型粗紗機(jī)的檔次，而且可用來對紡織廠的舊機(jī)進(jìn)行改造。
文檔編號(hào)B65H54/00GK2158869SQ9222193
公開日1994年3月16日 申請日期1992年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月23日
發(fā)明者陳旭東 申請人:陳旭東