專利名稱：落紗機(jī)的自動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于紡織行業(yè)的自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及紗廠集體落紗機(jī)的自
動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù)：
紡織行業(yè)是傳統(tǒng)的行業(yè)，屬于勞動(dòng)密集型和具有比較優(yōu)勢(shì)的行業(yè)，近些年，隨著紡 織原材料的價(jià)格上漲，能源短缺，造成了勞動(dòng)力成本的相對(duì)上漲，而自動(dòng)落紗機(jī)能很好的減 少用工，提高勞動(dòng)效率，必將成為未來幾年的發(fā)展趨勢(shì)。 目前，在雖然有一些紡紗落紗一體機(jī)，但舊廠更換設(shè)備成本較高，所以大多數(shù)紗廠 仍采用人工落紗方式，即將滿紗管從細(xì)紗機(jī)的錠子上拔下并換上空紗管；落紗工的勞動(dòng)強(qiáng) 度大，效率低，而一般的紗廠紗錠數(shù)目多， 一次停機(jī)需要多名落紗工同時(shí)操作才能完成落紗 工作，浪費(fèi)了太多的人力；落紗工需常年工作在高強(qiáng)度的勞動(dòng)中，容易對(duì)身體造成損傷，所 以，自動(dòng)落紗機(jī)的研制對(duì)與紡織廠的設(shè)備改造，提高勞動(dòng)效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生 產(chǎn)的自動(dòng)化、連續(xù)化具有重要意義。 以往的電動(dòng)落紗機(jī)大多屬于半自動(dòng)落紗，操作過程中需要人力操作機(jī)械部件實(shí) 現(xiàn)。近年來出現(xiàn)一種適應(yīng)性更強(qiáng)、更可靠的全自動(dòng)落紗裝置(見專利號(hào)為94110816.3的"電 動(dòng)落紗機(jī)的自動(dòng)控制方法及其裝置")但上述裝置的缺點(diǎn)也很明顯它的核心控制系統(tǒng)采用 的是可編程PC，控制電路比較復(fù)雜，外部需要安裝多個(gè)接觸傳感器檢測(cè)拔管器位置反饋回 可編程PC，并且可編程PC對(duì)于控制電機(jī)聯(lián)合實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)比較難；該裝置采用的電機(jī)是 普通的交流電機(jī)，運(yùn)行的位置精度和反應(yīng)速度不夠快；它的顯示裝置采用的是發(fā)光二極管， 功能和顯示狀態(tài)比較單調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服已有技術(shù)的不足之處，設(shè)計(jì)出一種落紗機(jī)的自動(dòng)控
制裝置。該裝置能夠進(jìn)行自動(dòng)拔取紗管，具有更強(qiáng)的可操作性和可移植性。 本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的落紗機(jī)的自動(dòng)控制裝置，其特征在于，該裝置包括運(yùn)動(dòng)控制器、
標(biāo)準(zhǔn)通訊接口、伺服驅(qū)動(dòng)器、激光傳感器、狀態(tài)顯示器、伺服電機(jī)；其中，運(yùn)動(dòng)控制器與標(biāo)準(zhǔn)
通訊接口相連，運(yùn)動(dòng)控制器通過標(biāo)準(zhǔn)通訊接口與伺服驅(qū)動(dòng)器、激光傳感器、狀態(tài)顯示器相
連，伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)相連；伺服電機(jī)分別裝在落紗機(jī)的驅(qū)動(dòng)位置上，激光傳感器安裝
在落紗機(jī)的前端。 本實(shí)用新型的特點(diǎn)及有益效果 本實(shí)用新型與以往的落紗機(jī)自動(dòng)控制裝置完全不同且超越了以往的落紗機(jī)的自 動(dòng)控制裝置，具有更強(qiáng)的可操作性。且本自動(dòng)控制裝置具有很強(qiáng)的可移植性，對(duì)老式的自動(dòng) 落紗機(jī)的電氣化改造具有重要意義。
圖1為本實(shí)用新型集體落紗機(jī)的自動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。 圖2為本實(shí)用新型伺服驅(qū)動(dòng)器的電氣安裝圖。 圖3為本實(shí)用新型控制方法程序邏輯圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型的落紗機(jī)的自動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括運(yùn)動(dòng)控制器、標(biāo)準(zhǔn) 通訊接口、伺服驅(qū)動(dòng)器、激光傳感器、狀態(tài)顯示器、伺服電機(jī)；其中，運(yùn)動(dòng)控制器與標(biāo)準(zhǔn)通訊 接口相連，運(yùn)動(dòng)控制器通過標(biāo)準(zhǔn)通訊接口與伺服驅(qū)動(dòng)器、激光傳感器、狀態(tài)顯示器相連，伺 服驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)相連；運(yùn)動(dòng)控制器通過伺服驅(qū)動(dòng)器對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制；狀態(tài)顯示器 用于完成自動(dòng)落紗機(jī)自動(dòng)控制裝置的自檢、工作狀態(tài)和通訊狀態(tài)等的狀態(tài)顯示；伺服電機(jī) 裝在落紗機(jī)的驅(qū)動(dòng)位置上，激光傳感器安裝在落紗機(jī)的前端，對(duì)錠子根部進(jìn)行檢測(cè)以達(dá)到 準(zhǔn)確計(jì)數(shù)的目的。 本實(shí)施例的實(shí)施例的部件及功能說明如下 運(yùn)動(dòng)控制器采用施耐德LMC20可編程自動(dòng)控制器PAC，具有易用性、穩(wěn)定性更強(qiáng)和
定位更準(zhǔn)更快、運(yùn)行更可靠的伺服電機(jī)；所以可以驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的圓弧插補(bǔ)，從而
避免了出現(xiàn)需要靠大量的傳感器對(duì)整個(gè)電機(jī)的行走位置進(jìn)行定位的情況，節(jié)省了傳感器的
使用且增加了程序的運(yùn)行效率； 伺服驅(qū)動(dòng)器采用LXM05A伺服驅(qū)動(dòng)器； 標(biāo)準(zhǔn)通訊接口為連接于控制器的串行接口 RS-232和局域網(wǎng)總線接口 CAN，通過 CAN總線對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)頁控制； 狀態(tài)顯示器采用威倫通MT6050i的觸摸屏顯示裝置，通過CAN總線連接到PAC，可 以將大部分的操作通過觸摸屏來實(shí)現(xiàn)。 伺服電機(jī)采用施耐德BSH系列電機(jī)BSH0551T02F2A ;本實(shí)施例采用四臺(tái)伺服電機(jī)，
分別裝在落紗機(jī)的四個(gè)不同位置，其中一臺(tái)伺服電機(jī)裝在落紗機(jī)前段橫梁上，負(fù)責(zé)推動(dòng)落
紗機(jī)勻速向前行駛；另一臺(tái)伺服電機(jī)負(fù)責(zé)跟蹤主軸速度反方向運(yùn)行使落紗機(jī)的拔紗裝置在
拔管階段與紗管保持相對(duì)靜止；其余兩臺(tái)伺服電機(jī)負(fù)責(zé)聯(lián)合控制拔紗裝置使其按照規(guī)定路
線做弧線插補(bǔ)進(jìn)行拔管，具有定位更準(zhǔn)更快、運(yùn)行更可靠的特點(diǎn)。激光傳感器采用邦納M12系列傳感器M126E2LDQ。 本實(shí)用新型的伺服驅(qū)動(dòng)器的電氣安裝圖如圖2所示，伺服驅(qū)動(dòng)器的三個(gè)輸入端R/ Ll 、 S/L2、 T/L3接外部380V交流電負(fù)責(zé)給伺服驅(qū)動(dòng)器提供主電，三個(gè)輸出端U/T1 、 V/T2、 W/ T3與伺服電機(jī)相連，負(fù)責(zé)給伺服電機(jī)供電；伺服驅(qū)動(dòng)器的42、44引腳接外部24V直流電負(fù) 責(zé)給伺服驅(qū)動(dòng)器提供弱電，BRAKEJ)UT引腳為外部伺服電機(jī)抱閘系統(tǒng)提供控制信號(hào)，LIMN 與LIMP分別為外部伺服電機(jī)提供正負(fù)限位信號(hào)；伺服驅(qū)動(dòng)器的CN4通過標(biāo)準(zhǔn)通訊接口 (RS485-RS232轉(zhuǎn)接口 )與控制核心運(yùn)動(dòng)控制器相連傳輸數(shù)據(jù)。 本實(shí)用新型的運(yùn)動(dòng)控制器的控制程序如圖3所示，落紗機(jī)被推上軌道后，選擇自 動(dòng)模式，按下啟動(dòng)按鈕，小車進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行方式，主軸驅(qū)動(dòng)小車勻速向前行駛，錠子檢測(cè)激 光傳感器檢測(cè)到同步信號(hào)后，小車從軸開始以主軸速度反方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)同步信號(hào)給達(dá)拔 紗裝置控制電機(jī)，使拔紗裝置開始做拔管運(yùn)動(dòng)，拔紗裝置做完拔管運(yùn)動(dòng)后，小車從軸快速返回初始位置，為下次拔管做準(zhǔn)備。直到檢測(cè)拔完所有錠子后，程序結(jié)束。
本實(shí)用新型的工作原理 本實(shí)用新型是對(duì)已有的落紗機(jī)(如專利號(hào)為200820136492. 7的"自動(dòng)落紗機(jī)") 的配套裝置。 本自動(dòng)控制裝置工作時(shí)，落紗機(jī)沿軌道緊貼紗錠側(cè)勻速向前行駛，當(dāng)伺服運(yùn)動(dòng)控 制器接到激光傳感器發(fā)出的同步動(dòng)作信號(hào)后，落紗機(jī)從軸電機(jī)開始動(dòng)作，使落紗機(jī)的拔紗 裝置在拔管階段與要拔的紗管保持相對(duì)靜止，同時(shí)控制拔紗裝置運(yùn)動(dòng)的電機(jī)也開始動(dòng)作， 使其按照指定路線運(yùn)行，當(dāng)拔紗裝置運(yùn)行到拔管位置后，運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)出一高電平信號(hào)，使 拔紗裝置加緊紗錠，同時(shí)按照原路徑返回初始位置后，拔紗裝置松開夾持的紗管，至此一個(gè) 拔紗周期完成，落紗機(jī)勻速向前等待下個(gè)同步動(dòng)作信號(hào)的到來再進(jìn)行下個(gè)周期，直至所有 紗錠落紗結(jié)束。 激光傳感器安裝在落紗機(jī)的前端檢測(cè)落紗機(jī)經(jīng)過的錠子的數(shù)量，當(dāng)落紗機(jī)經(jīng)過的 錠子數(shù)達(dá)到一定數(shù)量后(取決于拔紗裝置的一次拔管數(shù)量)，激光傳感器向運(yùn)動(dòng)控制器傳 送出一高電平信號(hào)，運(yùn)動(dòng)控制器再根據(jù)落紗機(jī)行走主軸伺服電機(jī)的編碼器位置作出校正， 當(dāng)外部激光傳感器信號(hào)和落紗機(jī)主軸編碼器位置同時(shí)達(dá)到要求時(shí)，運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)出動(dòng)作命 令，落紗機(jī)從軸開始同步并且拔紗裝置開始動(dòng)作拔管。
權(quán)利要求一種落紗機(jī)的自動(dòng)控制裝置，其特征在于，該裝置包括運(yùn)動(dòng)控制器、標(biāo)準(zhǔn)通訊接口、伺服驅(qū)動(dòng)器、激光傳感器、狀態(tài)顯示器、伺服電機(jī)；其中，運(yùn)動(dòng)控制器與標(biāo)準(zhǔn)通訊接口相連，運(yùn)動(dòng)控制器通過標(biāo)準(zhǔn)通訊接口與伺服驅(qū)動(dòng)器、激光傳感器、狀態(tài)顯示器相連，伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)相連；伺服電機(jī)分別裝在落紗機(jī)的驅(qū)動(dòng)位置上，激光傳感器安裝在落紗機(jī)的前端。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)控制器采用可編程自動(dòng)控制器。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述伺服電機(jī)采用四臺(tái)，分別裝在落紗機(jī)的 四個(gè)不同位置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及落紗機(jī)的自動(dòng)控制裝置，屬于紡織行業(yè)的自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，該裝置包括運(yùn)動(dòng)控制器、標(biāo)準(zhǔn)通訊接口、伺服驅(qū)動(dòng)器、激光傳感器、狀態(tài)顯示器、伺服電機(jī)；其中，運(yùn)動(dòng)控制器與標(biāo)準(zhǔn)通訊接口相連，運(yùn)動(dòng)控制器通過標(biāo)準(zhǔn)通訊接口與伺服驅(qū)動(dòng)器、激光傳感器、狀態(tài)顯示器相連，伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)相連；伺服電機(jī)分別裝在落紗機(jī)的驅(qū)動(dòng)位置上，激光傳感器安裝在落紗機(jī)的前端。該裝置能夠進(jìn)行自動(dòng)拔取紗管，具有更強(qiáng)的可操作性和可移植性。
文檔編號(hào)G05B19/414GK201540477SQ200920246920
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者于慶廣, 成榮杰, 王臘保, 索雙福, 趙為勇, 阮運(yùn)松 申請(qǐng)人:清華大學(xué);銅陵市松寶機(jī)械有限公司