CN103060951B - 倾斜式数控籽棉清理机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种倾斜式数控籽棉清理机，包括机架、刺钉辊筒、三相异步电机、箱体侧板、前挡板、除杂筛网、侧滚轮、刺钉辊筒与除杂筛网间隙调节机构、智能检测系统、控制系统，所述箱体侧板、前挡板分别与机架连接，刺钉辊筒两端与机架连接，刺钉辊筒与三相异步电机连接，除杂筛网与前挡板通过侧滚轮连接，所述控制系统包括相连接的PLC控制器和上位机，PLC控制器与刺钉辊筒与除杂筛网间隙调节机构连接，上位机与智能检测系统连接。系统可靠性高，实现了籽棉清理的智能化控制，降低了含杂率、提高了籽棉清理质量和籽棉加工效率，为企业增加经济效益。

Description

倾斜式数控籽棉清理机

技术领域

本发明专利涉及棉花加工技术领域，尤其涉及一种倾斜式数控籽棉清理机。

背景技术

现有技术的籽棉清理机，采用多刺钉辊筒加除杂筛网的机械结构，刺钉辊筒与除杂筛网的间隙是固定的，而且刺辊的转速也是固定不变的。籽棉经风吸到第一个刺钉辊筒后，由于刺钉辊筒的高速旋转，籽棉随即被送往除杂筛网表面，随着刺钉辊筒的旋转，籽棉在除杂筛网表面边旋转揉搓边向前运动，同时籽棉中的杂质被不断的筛分出去，籽棉经刺钉辊筒击打松弛后进入后续刺辊。由于籽棉的具体性状参数的差异较大，籽棉中有的混入的外附杂质较多，有的僵瓣棉、虫蛀棉、不孕籽较多，籽棉清理机的刺钉辊筒与除杂筛网的间隙和刺钉辊筒的转速不能根据籽棉的具体性状参数做出实时的适应性调节，就会造成清杂效率低，而且容易造成棉花纤维的损伤，使得加工后的皮棉色泽中的黄染、污染、糟绒多，影响了籽棉清理效率和清理质量。

发明内容：

本发明的目的就是为了解决现有技术存在的清杂效率低、棉花纤维损伤大，不能根据籽棉的具体性状参数做出适应性调节和控制的问题；提供一种倾斜式籽棉数控清理机；系统可靠性高，实现了籽棉清理的智能化控制，降低了含杂率、提高了籽棉清理质量和籽棉加工效率，为企业增加经济效益。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:

一种倾斜式数控籽棉清理机，包括机架、刺钉辊筒、三相异步电机、箱体侧板、除杂筛网、前挡板、侧滚轮、刺钉辊筒与除杂筛网间隙调节机构、智能检测系统、控制系统，所述箱体侧板、前挡板分别与机架连接，刺钉辊筒两端与机架连接，刺钉辊筒与三相异步电机连接，除杂筛网与前挡板通过侧滚轮连接，所述控制系统包括相连接的PLC控制器和上位机，PLC控制器与刺钉辊筒与除杂筛网间隙调节机构连接，上位机与智能检测系统连接。

所述刺钉辊筒与除杂筛网间隙调节机构包括伺服电机、横向推杆、连杆、支撑杆、侧板导轨、零点开关，其中侧板导轨与箱体侧板连接，伺服电机通过减速机构与零点开关连接，零点开关与丝杠连接，丝杠与丝杠螺母配合，丝杠螺母与横向推杆连接，横向推杆与连杆连接，连杆上安装有滚轮，滚轮与侧板导轨配合、沿侧板导轨前后滚动，连杆与支撑杆铰连接，支撑杆与除杂筛网铰连接，伺服电机与PLC控制器连接，以接收PLC控制器和上位机的工作指令。通过丝杠螺母副机构，伺服电机的转动被转化为横向推杆的前后移动，零点开关则用来检测前后移动的零点位置。

所述连杆、支撑杆分别设有四个，支撑杆、连杆与除杂筛网形成平行四边形提升机构。伺服电机通过减速机构与丝杠螺母副连接、并传递动力，丝杠螺母副将伺服电机1的旋转运动转变成直线运动，丝杠螺纹副本身有减速功能。当螺母副通过横向推杆推动连杆时，滚轮沿着侧板导轨向上移动，支撑杆将除杂筛网上调；当螺母副通过横向推杆拉动连杆时，滚轮沿侧板导轨向下移动，进而撑杆将除杂筛网下调。

三相异步电机与变频器连接，变频器与给PLC控制器连接。上位机根据棉花的性状参数发出指令信息给PLC控制器，PLC控制器根据接收到的上位机信息，通过DA模块发出工作指令控制变频器工作，根据籽棉的性状参数实时调节刺钉辊筒的转速。

智能检测系统包括用于检测待清理籽棉回潮率和含杂率的传感器Ⅰ、检测清理后籽棉回潮率和含杂率的传感器Ⅱ，所述传感器Ⅰ、传感器Ⅱ与上位机连接，分别采集籽棉图像信息和回潮率信息传送到控制系统进行处理。

本发明的有益效果：

1.根据籽棉的自然物理性状参数，能够自适应调节的数控籽棉清理机，系统可靠性高，实现了籽棉清理的智能化控制，降低了含杂率、提高了籽棉清理质量，提高了籽棉加工效率。

2.通过PLC控制变频器，实现刺钉辊筒的转速调节，保证加工质量，提高生产效率，提高清杂松棉效果，减少破籽出现、减轻纤维损伤、降低皮棉内的疵点。

附图说明：

图1本发明专利结构示意图；

图2为智能检测系统原理图；

图中，1.伺服电机，2.零点开关，3.丝杠，4.丝杠螺母，5.横向推杆，6.侧板导轨，7.滚轮，8.连杆，9.箱体侧板，10.支撑杆，11.除杂筛网，12.刺钉滚筒，13.侧滚轮，14.前挡板。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

倾斜式数控籽棉清理机，结合图1，图2，包括机架、刺钉辊筒12、三相异步电机、箱体侧板9、除杂筛网11、前挡板14、侧滚轮13、刺钉辊筒与除杂筛网间隙调节机构、智能检测系统、控制系统，所述箱体侧板9、前挡板14分别与机架连接，刺钉辊筒12两端与机架连接，刺钉辊筒12与三相异步电机连接，除杂筛网11与前挡板14通过侧滚轮13连接，所述控制系统包括相连接的PLC控制器和上位机，PLC控制器与刺钉辊筒与除杂筛网间隙调节机构连接，上位机与智能检测系统连接。除杂筛网11通过侧滚轮13的转动实现在前挡板14上上下滑动。控制系统根据智能检测系统的结果进行分析判断，发出控制指令，实现刺钉辊筒与除杂筛网的间隙调节。

所述刺钉辊筒与除杂筛网间隙调节机构包括伺服电机1、横向推杆5、连杆8、支撑杆10、侧板导轨6、零点开关2，其中侧板导轨6与箱体侧板9连接，伺服电机1通过减速机构与零点开关2连接，零点开关2与丝杠3连接，丝杠3与丝杠螺母4配合，丝杠螺母4与横向推杆5连接，横向推杆5与连杆8连接，连杆8上安装有四个滚轮7，滚轮7与侧板导轨6配合、沿侧板导轨6前后滚动，连杆8与支撑杆10铰连接，支撑杆10与除杂筛网11铰连接，伺服电机1与PLC控制器连接，以接收PLC控制器和上位机的工作指令。通过丝杠螺母副机构，伺服电机的转动被转化为横向推杆5的前后移动，零点开关2则用来检测前后移动的零点位置。

所述连杆8、支撑杆10分别设有四个，支撑杆10、连杆8与除杂筛网11形成平行四边形提升机构。伺服电机通过减速机构与丝杠螺母副连接、并传递动力，丝杠螺母副将伺服电机1的旋转运动转变成直线运动，丝杠螺纹副本身有减速功能。当螺母副通过横向推杆5推动连杆8时，滚轮7沿着侧板导轨6向上移动，支撑杆10将除杂筛网11上调；当螺母副通过横向推杆5拉动连杆7时，滚轮7沿侧板导轨6向下移动，进而支撑杆10将除杂筛网11下调。通过该提升机构可实现刺钉辊筒与除杂筛网的间隙调节，刺钉辊筒12与除杂筛网11之间的可调间隙范围为12mm～18mm。

结合图1，三相异步电机与变频器连接，变频器与给PLC控制器连接。上位机根据棉花的性状参数发出指令信息给PLC控制器，PLC控制器根据接收到的上位机信息，通过DA模块发出工作指令控制变频器工作，根据籽棉的性状参数实时调节刺钉辊筒的转速。

结合图2，智能检测系统包括用于检测待清理籽棉回潮率和含杂率的传感器Ⅰ、检测清理后籽棉回潮率和含杂率的传感器Ⅱ，所述传感器Ⅰ、传感器Ⅱ与上位机连接，分别采集籽棉图像信息和回潮率信息传送到控制系统进行处理。通过上位机的图像处理等计算，可得到准确的籽棉回潮率和含杂率信息。上位机根据传感器Ⅰ的检测信息，制定合适的清理工艺和加工参数，根据传感器Ⅱ反馈回来的检测信息，实时修正所制定的清理工艺和加工参数，形成闭环控制。上位机将清理工艺和加工参数形成控制指令实时传送给PLC控制器，由PLC控制器发出工作指令对刺钉辊筒转速调节机构和刺钉辊筒与除杂筛网间隙调节机构进行转速或间隙调节。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (3)

1.一种倾斜式数控籽棉清理机，其特征是，包括机架、刺钉辊筒、三相异步电机、箱体侧板、前挡板、除杂筛网，所述箱体侧板、前挡板分别与机架连接，刺钉辊筒两端与机架连接，刺钉辊筒与三相异步电机连接，其特征是，还包括侧滚轮、刺钉辊筒与除杂筛网间隙调节机构、智能检测系统、控制系统，除杂筛网与前挡板通过侧滚轮连接，所述控制系统包括相连接的PLC控制器和上位机，PLC控制器与刺钉辊筒与除杂筛网间隙调节机构连接，上位机与智能检测系统连接；

所述三相异步电机与变频器连接，变频器与PLC控制器连接；

所述智能检测系统包括用于检测待清理籽棉回潮率和含杂率的传感器Ⅰ、检测清理后籽棉回潮率和含杂率的传感器Ⅱ，所述传感器Ⅰ、传感器Ⅱ分别与上位机连接。

2.如权利要求1所述的一种倾斜式数控籽棉清理机，其特征是，所述刺钉辊筒与除杂筛网间隙调节机构包括伺服电机、横向推杆、连杆、支撑杆、侧板导轨、零点开关，其中侧板导轨与箱体侧板连接，伺服电机通过减速机构与零点开关连接，零点开关与丝杠连接，丝杠与丝杠螺母配合，丝杠螺母与横向推杆连接，横向推杆与连杆连接，连杆上安装有滚轮，滚轮与侧板导轨配合、沿侧板导轨前后滚动，连杆与支撑杆铰连接，支撑杆与除杂筛网铰连接，伺服电机与PLC控制器连接，以接收PLC控制器和上位机的工作指令。

3.如权利要求2所述的一种倾斜式数控籽棉清理机，其特征是，所述连杆、支撑杆分别设有四个，支撑杆、连杆与除杂筛网形成平行四边形提升机构。