專利名稱：轉杯紡紗機用細紗卷繞電子式凸輪裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是紡織細紗卷繞成型裝置，特別是一種轉杯紡紗機用細紗卷繞電子 式凸輪裝置。
背景技術：
所有的細紗為滿足后續織造的要求，必須卷繞成大卷筒紗。筒紗在形成過程中有 兩個方向的運動一個是紗線在筒紗寬度方向的橫動排線運動，一個是筒紗旋轉的卷繞運 動，紗線在這兩個運動的合成中以螺旋線的形狀來回卷繞在紗筒上形成筒紗。為了保證后 續染色和退繞的可靠性，筒紗在形成過程中不能出現紗線疊繞和筒紗硬邊。現有的筒紗形成機械有兩種，即槽筒式和凸輪往返式。槽筒式卷繞機械無往返式 運動，槽筒將紗線的排線和卷繞同時完成，機械沖擊小，卷繞速度快，但槽筒自身質量較大， 長車無法集中傳動，只能采用單錠傳動，而且這種槽筒式卷繞對紗線的損傷較大，筒紗成型 差，壞筒率較高；凸輪往返式的導紗和卷繞運動是分開的，對紗線損傷小，筒紗成型好，卷繞 羅拉的質量輕，有利于長車集中傳動，但由于存在凸輪往復運動的機械沖擊，因此不利于實 現高速卷繞。目前世界上細紗高速卷繞采用的是槽筒式，最高卷繞速度可達2500米/分鐘； 低速細紗卷繞采用的是凸輪往返式，最高卷繞速度為220米/分鐘。在中國國內，這兩種方 式的最高卷繞速度分別為1500米/分鐘和150米/分鐘。
發明內容
本發明的目的在于提出一種轉杯紡紗機用細紗卷繞電子式凸輪裝置，它不僅能夠 克服現有凸輪往返式低速運轉之不足，而且能集槽筒式和凸輪式兩種卷繞機械裝置之長 處，實現細紗高速卷繞成型。實現上述目的的技術方案是轉杯紡紗機用細紗卷繞電子式凸輪裝置，它由電子 控制系統和機械傳動系統組成。所述電子控制系統由顯示屏、可編程控制器PLC、伺服電機 驅動器、旋轉編碼器組成，顯示屏、可編程控制器PLC、伺服電機驅動器依次通過數據線連 接，PLC與旋轉編碼器之間導線連接；所述機械傳動系統主要由伺服電機、同步帶、導向滑 塊組成，伺服電機固定安裝在機架上，同步帶套連在伺服電機的帶輪和導向滑塊的一端，導 向滑塊另一端固定在導紗軸上，伺服電機在電子控制系統的指令下運轉，通過同步帶和導 向滑塊帶動導紗軸做往復直線運動，實現細紗高速卷繞。在上述電子控制系統中，顯示屏可顯示標準導程、導紗角和防硬邊發生的移動距 離，并可通過觸摸顯示屏上的功能鍵對所顯示的數據進行調整，然后將調整數據供給可編 程控制器PLC，可編程控制器PLC通過旋轉編碼器采集卷繞軸速度，再經程序運算后，向伺 服電機驅動器發出運動指令，驅動伺服電機運轉；根據上述技術方案，在伺服電機帶輪同一平面位置的機架上安裝一個張緊輪和調節螺桿，同步帶套連在伺服電機的帶輪和張緊輪上，導向滑塊的一端固定在同步帶的中間 位置。這樣，同步帶的張緊力可以通過調節螺桿進行調整，有利于導紗軸運動的穩定和精準。本發明的電子控制系統通過將現有技術中機械凸輪的排線運動曲線建立數學模型，根據該數學模型編制控制軟件，并建立伺服電機的運動曲線，再通過伺服系統控制使導 紗軸的運動(往返運動、防止紗線疊繞的變速運動和防止紗卷出現硬邊的軸向橫動)狀態 達到最佳的合成效果，實現了筒紗的精密排線。本發明的優點在于1.減少了機械沖擊和機械磨損，大幅度提高了卷繞速度，使 傳動的長車最高速度可達400米/分鐘，單錠傳動最高速度可達2300米/分鐘；2.可通過 顯示屏直接調整導紗角、標準導程和防硬邊參數，方便實現不同紗支的最佳卷繞，同時便于 實現設備自動化控制；3.機械傳動部分結構簡單，便于維護和保養。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是伺服電機的運動曲線圖。圖2是本發明的程序控制框圖。圖3是本發明一個實施例的正面構造示意圖。圖4是圖3所示實施例的俯視圖。圖中1.控制箱，2.機架，3.伺服電機，4.電機帶輪，5.同步帶，6.導向滑塊，7.導 紗軸，8.張緊輪，9.滑動軸承座，10.調節螺桿。
具體實施例方式如圖1和圖2所示，本是發明的電子控制系統是通過將圖1所示的現有技術中機 械凸輪的排線運動曲線建立一個數學模型，根據該數學模型中的標準導程L、防硬邊的位移 量Δ、導紗角α和卷繞速度運算的排線速度V編制成控制程序PLC，當PLC接收到顯示屏發 出的標準導程L、導紗角α和位移量△的指令以及通過旋轉編碼器采集到的卷繞速度，經 程序運算后，向伺服電機驅動器發出運行指令(如圖2所示)。圖1中的曲線表明在每一 個往返動程(一個小周期)內導紗速度和導紗動程不變，而相鄰的10個小周期導紗速度和 導紗動程又不相同，導紗速度在標準導紗速度的士 10%變化，相鄰小周期導程相差Δ/10， 連續10個小周期構成一個大周期，大周期進行循環，就可以達到防疊繞和防硬邊功能。在圖3和圖4所示的實施例中，機械傳動系統主要由伺服電機3、同步帶5、導向滑 塊6、張緊輪8和調節螺桿10組成。伺服電機3和張緊輪8安裝在機架2上，同步帶5套連 在伺服電機的帶輪4和張緊輪8上，導向滑塊6 —端固定在同步帶5上，另一端與導紗軸7 固定，調節螺桿10位于機架2的一端并與張緊輪8的軸套連接，用于調整同步帶的張緊力， 導紗軸7兩端由機架上的兩個滑動軸承座9支撐。伺服電機3在接到控制系統PLC驅動指 令后運行，導紗軸7在同步帶5的帶動下做往復直線運動。由于導紗軸7連接著轉杯紡紗機上所有的導紗桿，因此，轉杯紡紗機上整車的導 紗桿將隨導紗軸7的運動實施排線。
權利要求
一種轉杯紡紗機用細紗卷繞電子式凸輪裝置，它由電子控制系統和機械傳動系統組成，所述電子控制系統由顯示屏、可編程控制器PLC、伺服電機驅動器、旋轉編碼器組成，顯示屏、可編程控制器PLC、伺服電機驅動器依次通過數據線連接，PLC與旋轉編碼器之間導線連接；所述機械傳動系統主要由伺服電機(3)、同步帶(5)、導向滑塊(6)組成，其特征在于伺服電機(3)固定安裝在機架(2)上，同步帶(5)套連在伺服電機的帶輪(4)和導向滑塊(6)的一端，導向滑塊(6)另一端固定在導紗軸(7)上，伺服電機在電子控制系統的指令下運轉。
2.根據權利要求1所述的轉杯紡紗機用細紗卷繞電子式凸輪裝置，其特征在于在所 述機架上，與伺服電機帶輪同一平面位置安裝有一個張緊輪(8)和調節螺桿(10)，所述同 步帶(5)套連在伺服電機的帶輪(4)和張緊輪(8)上，導向滑塊(6)的一端固定在同步帶 (5)的中間位置。
3.根據權利要求1所述的轉杯紡紗機用細紗卷繞電子式凸輪裝置，其特征在于顯示 屏可顯示標準導程、導紗角和防硬邊發生的移動距離，并可通過觸摸顯示屏上的功能鍵對 所顯示的數據進行調整，然后將調整數據供給可編程控制器PLC，可編程控制器PLC通過旋 轉編碼器采集卷繞軸速度，再經程序運算后，向伺服電機驅動器發出運動指令，驅動伺服電 機運轉。
4.根據權利要求1所述的轉杯紡紗機用細紗卷繞電子式凸輪裝置，其特征在于根據 機械凸輪的排線運動曲線建立數學模型，根據該數學模型編制控制軟件，并建立伺服電機 的運動曲線，再通過伺服系統控制使導紗軸的運動狀態達到合成效果，實現筒紗的精密排 線。
全文摘要
本發明公開了一種轉杯紡紗機用細紗卷繞電子式凸輪裝置，它由電子控制系統和機械傳動系統組成。電子控制系統由顯示屏、可編程控制器PLC、伺服電機驅動器、旋轉編碼器組成，各元件依次通過數據線和導線連接；機械傳動系統主要由伺服電機、同步帶、導向滑塊組成，伺服電機在電子控制系統的指令下運轉，通過同步帶和導向滑塊帶動導紗軸做往復直線運動，實施細紗卷繞。本發明將現有技術中機械凸輪的排線運動曲線建立數學模型，編制控制程序，形成電子控制系統，伺服電機的運動狀態受伺服系統控制，不僅細紗卷繞速度快，質量高，而且方便實現不同紗支的最佳卷繞。
文檔編號B65H54/30GK101823651SQ201010156230
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月26日 優先權日2010年4月26日
發明者朱純勝 申請人:朱純勝