CN103541074A - 纺纱机伺服驱动卷绕横动装置 - Google Patents

Abstract

纺纱机伺服驱动卷绕横动装置，属于纺织机械零部件技术领域。现有导纱横动装置存在的结构复杂、无法适应多品种纺纱要求的缺陷。本发明通过每套导纱杆上的导纱杆横动驱动机构驱动导纱杆左右横向往复运动，该导纱杆横动驱动机构包括底座板、伺服电机、传动机构、感应机构和储能机构，传动机构包括滑块件、滑杆、同步带和两个同步带轮，储能机构包括两根螺旋弹簧和一根弹簧导向杆，弹簧导向杆轴向与滑杆轴向同向固定安装于底座板，弹簧导向杆两端各自套装一根螺旋弹簧，滑块件位于两螺旋弹簧相邻的一端之间，并且两螺旋弹簧相邻的一端间距小于设定的导向杆横动行程；感应机构包括两个感应开关，通过感应开关感应滑块件后反馈信号给控制系统。

Description

纺纱机伺服驱动卷绕横动装置

技术领域

 本发明属于纺织机械零部件技术领域，尤其与一种纺纱机伺服驱动卷绕横动装置有关。

背景技术

转杯纺纱机由多个同类相邻排列的纺纱锭位组成，纺纱锭位分设于机架两侧，纱线卷绕时通过导纱横动装置的导纱杆横向往复移动带动纱线横动实现纱线交叉卷绕到筒管上，并通过控制卷绕速度和导纱杆横动速度可以改变卷绕交叉角和卷绕密度。每一侧的导纱杆连接在一起，通过在导纱杆头端连接导纱横动驱动机构来实现导纱杆横向往复移动。现有的导纱横动驱动机构普遍采用一个凹槽式筒状凸轮与两侧的导纱杆头端连接，凸轮由电机驱动旋转。这种导纱横动装置结构较为复杂，运行速度受到限制，影响设备的单位产量，零部件加工精度要求比较高，制造难度相对较大，成本也就较高；并且机架两侧的导纱杆由同一驱动机构驱动，要求两侧的纺纱工艺统一，纺纱工艺就相对单一，无法适应多品种纺纱的要求。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有导纱横动装置存在的结构复杂、无法适应多品种纺纱要求的缺陷，提供一种结构简单、控制简便灵活、横动转向控制平稳的纺纱机伺服驱动卷绕横动装置

为此，本发明采用以下技术方案：纺纱机伺服驱动卷绕横动装置，包括设置在机架两侧的导纱杆，导纱杆上设置有与各锭卷绕装置对应的导纱头，其特征是，每一侧所述的导纱杆连接一套独立的导纱杆横动驱动机构，每套导纱杆横动驱动机构包括底座板、伺服电机、传动机构、感应机构和储能机构，底座板通过支撑杆支撑固定安装于机架，传动机构包括滑块件、滑杆、同步带和两个同步带轮，两根安装所述同步带轮的带轮轴由轴承、轴承座支撑轴向成前后横向安装于所述的底座板，同步带套装于该两个同步带轮形成上、下两层组成的回路，所述的滑块件与同步带回路中的其中一层固定连接，并与所述的导纱杆固定连接，同步带回路的往复旋转可以带动滑块件连同导纱杆左右横向往复直线移动，所述的滑块件设置有横向通孔，所述的滑杆轴向成左右横向固定安装于所述的底座板，滑杆穿过滑块件上的横向通孔对滑块件的移动进行导向限位；所述的伺服电机与其中一根所述带轮轴传动连接，为同步带回路提供往复旋转动力；所述的储能机构包括两根螺旋弹簧和一根弹簧导向杆，弹簧导向杆轴向与所述的滑杆轴向同向固定安装于所述的底座板，弹簧导向杆两端各自套装一根所述的螺旋弹簧，并且两螺旋弹簧的不相邻一端都与弹簧导向杆相互固定，所述的滑块件位于两螺旋弹簧相邻的一端之间，并且两螺旋弹簧相邻的一端间距小于设定的导向杆横动行程；所述的感应机构包括设置于滑块件行进方向上的两个感应开关，两个感应开关间距小于所述两个螺旋弹簧相邻一端的间距，通过感应开关感应滑块件后反馈信号给控制系统，由控制系统控制伺服电机的旋转速度和旋转角度，感应开关感应到信号后，滑块件在靠近其行程两端的一段距离内作减速运动，并限定伺服电机的旋转角度来限定滑块件的滑移行程不会导致滑块件发生碰撞。

因为导纱杆左右横向往复运动过程中，在行程的中间段导纱杆速度是匀速的，而在起始点和终点实现变向，这时导纱杆有个加速和减速的过程，在起始点和终点变向时因为导纱速度比中间段导纱速度小就会使纱线在筒纱上沉积，形成俗称的硬边，为了减少该现象则需要加减速这段时间间隔越小越好，当导纱杆在中间段匀速运动时，其驱动电机所需要的功率相对比较小，而在起始点和终点上需要实现变向，则驱动电机所需的功率往往是匀速时的几十倍，如在减速阶段，为了克服导纱杆的巨大惯性伺服电机需要提供制动力产生反向扭矩使导纱杆速度快速降至零；而在加速阶段伺服电机扭矩再次反向使导纱杆速度从零快速加到正常恒定速度，这样的驱动电机需要较大的功率，提高了设备成本，而且不节能。本发明通过在滑块件行程两端设置螺旋弹簧，通过弹力对滑块件的减速运动作缓冲阻力，就可以减小伺服电机需要提供制动力而产生的反向扭矩，弹簧被压缩后产生弹力储存了一定能量，在滑块件变向移动的起始阶段，弹簧弹力能量就能为滑块件的加速提供推力，从而可以减小伺服电机为提供加速而提供的扭矩，如此就可以适当减小伺服电机功率，节约成本，降低电耗。

作为对上述技术方案的补充和完善，本发明还包括以下技术特征。

所述的滑块件上设置有用于穿装所述的弹簧导向杆的通孔，所述的弹簧导向杆穿装于该通孔，使滑块件在弹簧导向杆上滑移，保证滑块件能抵靠到螺旋弹簧，并提高滑块件滑移的稳定性。

所述的滑块件包括螺钉连接滑块和夹持块，所述的同步带固定夹持在夹持块和滑块之间，安装方便牢固。

所述的伺服电机与所述的带轮轴通过同步带、同步带轮传动连接，提高传动精度，从而提高筒纱卷绕品质。   

所述两个支撑安装带轮轴的轴承座的间距通过安装于底座板上的调节螺栓进行涨紧调节。

所述滑块件上的横向通孔内安装有滑动轴承，滑块的左右端面上分别安装有撞击板，滑动轴承通过两端的撞击板固定。

进一步，所述的滑块上设置有加油嘴，对横向通孔内的滑动轴承进行加油润滑，延长滑动轴承的使用寿命。

所述两套导纱杆横动驱动机构的底座板一端由一块连接板固定连接，所述的伺服电机固定于该连接板，对整个导纱杆横动驱动机构起到增强固定作用。

使用本发明可以达到以下有益效果：本发明通过伺服电机各自独立驱动方式代替凸轮机构集中驱动方式驱动机架两侧的导纱杆，并用连接板连接固定两个驱动机构的底座板，简化了导纱横动装置的结构，提高了结构强度，提高了适应纺纱的引纱速度，从而能提高单位时间的纺纱产量；对导纱杆的横动控制简便灵活，能适应一台设备使用不同的纺纱工艺，扩大了设备的产品品种适应性；通过设置弹簧储能机构，提供滑块件变向移动的加速动能和减速缓冲，有效减轻伺服电机的负荷，从而可以减小电机功率，节能减耗。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明的主视方向示意图。

图3是本发明的俯视方向示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图1~图3所示，本发明包括设置在机架两侧的导纱杆5，导纱杆5上设置有与各锭卷绕装置对应的导纱头，每一侧导纱杆5连接一套独立的导纱杆横动驱动机构，每套导纱杆横动驱动机构包括底座板13、伺服电机2、传动机构、感应机构和储能机构，底座板13通过支撑杆4支撑固定安装于机架，且底座板13一端由一块连接板1固定连接，伺服电机2固定于该连接板1，传动机构包括滑块件、滑杆11、同步带8和两个同步带轮6，所述的滑块件包括螺钉连接的滑块12和夹持块9，滑块12与导纱杆5固定连接，滑块12上设置有横向通孔，所述横向通孔内安装有滑动轴承，滑块12的左右端面上分别安装有撞击板15，滑动轴承通过两端的撞击板15固定，滑块12上设置有加油嘴14，对滑孔内的滑动轴承进行加油润滑，滑杆11轴向成左右横向固定安装于底座板13，滑杆11滑动穿装于滑块件上的横向通孔对滑块件的移动进行导向限位；两根安装同步带轮6的带轮轴由轴承、轴承座支撑轴向成前后横向安装于底座板13，所述两个支撑安装带轮轴的轴承座的间距通过安装于底座板13上的调节螺栓16进行涨紧调节，同步带8套装于该两个同步带轮6形成上、下两层组成的回路，同步带8回路中的其中一层固定夹持在夹持块9和滑块12之间，同步带8回路的往复旋转可以带动滑块件连同导纱杆5左右横向往复直线移动，伺服电机2与其中一根所述带轮轴通过同步带、同步带轮传动连接，为同步带8回路提供往复旋转动力；使滑块件在弹簧导向杆3上滑移，保证滑块件能抵靠到螺旋弹簧10，并提高滑块件滑移的稳定性；所述的储能机构包括两根螺旋弹簧10和一根弹簧导向杆3，滑块12上还设置有用于穿装弹簧导向杆3的通孔，弹簧导向杆3轴向与滑杆11轴向同向穿装于该通孔，且固定安装于所述的底座板13，弹簧导向杆3两端各自套装一根螺旋弹簧10，并且两螺旋弹簧10的不相邻一端都与弹簧导向杆3相互固定，所述的滑块件位于两螺旋弹簧10相邻的一端之间，并且两螺旋弹簧10相邻的一端间距小于设定的导向杆横动行程；所述的感应机构包括设置于滑块件行进方向上的两个感应开关7，两个感应开关7间距小于两个螺旋弹簧10相邻一端的间距，通过感应开关7感应滑块件后反馈信号给控制系统，由控制系统控制伺服电机2的旋转速度和旋转角度，感应开关7感应到信号后，滑块件在靠近其行程两端的一段距离内作减速运动，并限定伺服电机2的旋转角度来限定滑块件的滑移行程不会导致滑块件发生碰撞。

因为导纱杆5左右横向往复运动过程中，在行程的中间段导纱杆5速度是匀速的，而在起始点和终点实现变向，这时导纱杆5有个加速和减速的过程，在起始点和终点变向时因为导纱速度比中间段导纱速度小就会使纱线在筒纱上沉积，形成俗称的硬边，为了减少该现象则需要加减速这段时间间隔越小越好，当导纱杆5在中间段匀速运动时，其驱动电机所需要的功率相对比较小，而在起始点和终点上需要实现变向，则驱动电机所需的功率往往是匀速时的几十倍，如在减速阶段，为了克服导纱杆5的巨大惯性伺服电机2需要提供制动力产生反向扭矩使导纱杆5速度快速降至零；而在加速阶段伺服电机2扭矩再次反向使导纱杆5速度从零快速加到正常恒定速度，这样的驱动电机需要较大的功率，提高了设备成本，而且不节能。本发明通过在滑块件行程两端设置螺旋弹簧10，通过弹力对滑块件的减速运动作缓冲阻力，就可以减小伺服电机2需要提供制动力而产生的反向扭矩，弹簧被压缩后产生弹力储存了一定能量，在滑块件变向移动的起始阶段，弹簧弹力能量就能为滑块件的加速提供推力，从而可以减小伺服电机2为提供加速而提供的扭矩，如此就可以适当减小伺服电机2功率，节约成本，降低电耗。

Claims (8)

1.纺纱机伺服驱动卷绕横动装置，包括设置在机架两侧的导纱杆（5），导纱杆（5）上设置有与各锭卷绕装置对应的导纱头，其特征在于：每一侧导纱杆（5）连接一套独立的导纱杆横动驱动机构，每套导纱杆横动驱动机构包括底座板（13）、伺服电机（2）、传动机构、感应机构和储能机构，底座板（13）通过支撑杆（4）支撑固定安装于机架，传动机构包括滑块件、滑杆（11）、同步带（8）和两个同步带轮（6），两根安装同步带轮（6）的带轮轴由轴承、轴承座支撑轴向成前后横向安装于底座板（13），同步带（8）套装于该两个同步带轮（6）形成上、下两层组成的回路，所述的滑块件与同步带（8）回路中的其中一层固定连接，并与导纱杆（5）固定连接，同步带（8）回路的往复旋转可以带动滑块件连同导纱杆（5）左右横向往复直线移动，所述的滑块件设置有横向通孔，滑杆（11）轴向成左右横向固定安装于底座板（13），滑杆（11）穿过滑块件上的横向通孔；所述的伺服电机（2）与其中一根所述带轮轴传动连接；所述的储能机构包括两根螺旋弹簧（10）和一根弹簧导向杆（3），弹簧导向杆（3）轴向与滑杆（11）轴向同向固定安装于底座板（13），弹簧导向杆（3）两端各自套装一根螺旋弹簧（10），并且两螺旋弹簧（10）的不相邻一端都与弹簧导向杆（3）相互固定，所述的滑块件位于两螺旋弹簧（10）相邻的一端之间，并且两螺旋弹簧（10）相邻的一端间距小于设定的导向杆横动行程；所述的感应机构包括设置于滑块件行进方向上的两个感应开关（7），两个感应开关（7）间距小于两个螺旋弹簧（10）相邻一端的间距，通过感应开关（7）感应滑块件后反馈信号给控制系统。

2.根据权利要求1所述的纺纱机伺服驱动卷绕横动装置，其特征在于：所述的滑块件上设置有用于穿装弹簧导向杆（3）的通孔，弹簧导向杆（3）穿装于该通孔。

3.根据权利要求2所述的纺纱机伺服驱动卷绕横动装置，其特征在于：所述的滑块件包括螺钉连接滑块（12）和夹持块（9），同步带（8）固定夹持在夹持块（9）和滑块（12）之间。

4.根据权利要求3所述的纺纱机伺服驱动卷绕横动装置，其特征在于：所述滑块件上的滑孔内安装有滑动轴承，滑块（12）的左右端面上分别安装有撞击板（15），滑动轴承通过两端的撞击板（15）固定。

5.根据权利要求4所述的纺纱机伺服驱动卷绕横动装置，其特征在于：所述的滑块（12）上设置有加油嘴（14）。

6.根据权利要求1或5所述的纺纱机伺服驱动卷绕横动装置，其特征在于：所述的伺服电机（2）与所述的带轮轴通过同步带、同步带轮传动连接。

7.根据权利要求6所述的纺纱机伺服驱动卷绕横动装置，其特征在于：所述两个支撑安装带轮轴的轴承座的间距通过安装于底座板（13）上的调节螺栓（16）进行涨紧调节。

8.根据权利要求7所述的纺纱机伺服驱动卷绕横动装置，其特征在于：所述两套导纱杆横动驱动机构的底座板（13）一端由一块连接板（1）固定连接，伺服电机（2）固定于该连接板（1）。

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