CN106032174A - 一种化纤丝饼裹膜机高速拨链定位装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种丝饼裹膜机高速拨链定位装置及方法，拨链通过伺服电机驱动，采用脉冲控制+速度控制相结合的方式进行控制，定位通过二次定位实现，采用多组传感器进行定位，防止一个传感器失灵或损坏造成高速拨链误定位，并加入时间控制防止拨链误动，自动计时拨链运行时间，如运行时间超出1.2倍的正常运行时间未定位完成则立即停止拨链运行，并发出故障报警。本发明结构简单，编程容易实现，实现了拨链高速精确定位，解决了高频单向运动造成的累积误差及加工安装误差对裹膜机正常工作的影响，实现了缓启缓停的目的以防止丝饼托惯性前窜，并增加了拨链的误动保护。

Description

一种化纤丝饼裹膜机高速拨链定位装置及方法

技术领域

本发明属于纺织机械控制领域，具体涉及一种化纤丝饼包装防护技术。

背景技术

化纤丝饼是纺织制造的原料，为防止在包装，储存，运输环节造成丝饼相互碰撞摩擦损伤丝卷表面造成毛丝而影响产品质量，对丝饼包装防护是一个必不可少的环节，丝饼防护主要采用在卷绕化纤的盘头外包裹薄膜，裹膜机主要实现为丝饼包裹薄膜。

裹膜机为高速、定长、间歇式工作方式，每次行程为一个工位，输送一般用拨链结构，丝饼安置在丝饼托上，丝饼托在拨链的两个挡块之间，随着拨链一起动作。丝饼托在拨链挡块中的间歇一般为10mm，如过大会影响裹膜机的正常运行。

裹膜机拨链使用伺服电机驱动，输送速度很快，一般可达1m/s，裹膜机输送拨链每个工位之间的间距约为760mm，因此拨链运行一个工位的时间不到1秒种，系统高速停止时丝饼托在惯性作用下会前窜，因此伺服电机应有缓启缓停功能，且在不到1秒种的时间内实现精确定位。

拨链、拨块在加工时不可能做到完全一致，而且在安装时也会有一定的误差，每个拨链挡块位置不一致，累积下来的误差也会给拨链定位带来一定的困难。

北自所制造业自动化工程研究中心(常州)有限公司2014年12月15日申请人专利CN104494881A《裹膜机》公开了一种化纤丝饼外包裹保护化纤的热缩薄膜的自动机械，它采用机械的方式实现了自动裹膜的功能，对于工作过程中位置小误差无法判断和自动更正，无法实现精确定位和安全控制。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种裹膜机高速拨链定位装置及方法，通过伺服电机脉冲控制二次定位，解决高频单向运动造成的累积误差及加工安装误差对裹膜机正常工作的影响。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

本发明保护一种化纤丝饼裹膜机高速拨链定位装置，定位装置包括主动轮、从动轮、拨链、挡块、丝饼托，拨链绕在主动轮和从动轮外，挡块和丝饼托安装在拨链上，丝饼托在拨链的两个挡块之间，随着拨链一起运行；主动轮通过伺服电机进行驱动，带动拨链及挡块运行，从而带动丝饼托运行，所述定位装置还包括传感器一、PLC控制器，传感器一安装在拨链下方，并与PLC控制器连接，PLC控制器通过伺服驱动器与伺服电机相连，控制电机的运行流程。

进一步，拨链下方不同的位置安装一个以上的传感器，防止一个传感器失灵或损坏造成高速拨链误定位。

本发明还保护一种化纤丝饼裹膜机高速拨链定位方法，采用以下流程循环运行：

A1复位寻零：判断传感器状态以判断拨链是否在零位，如不在零位，拨链单向运行，直至传感器有信号时寻零完成；

A2拨链运行：拨链开始运行，采用脉冲控制方式，直到脉冲完成。

进一步，A1运行时采用速度控制，低速运行。

进一步，A2采用高速运行。

进一步，A2中发送的脉冲N需根据链轮直径D、电机减速比i，电机转1圈需发送脉冲数A，工位长度L及安装误差δ按进行计算。

进一步，步骤A1、A2后还包括步骤A3故障诊断：拨链开始运行开始计时，用时t，已知正常运行时拨链走过一个工位的时间为T，如果拨链单次运行时间t>1.2T时即认为拨链故障或传感器故障，立即停止拨链运行并报警输出，否则正常运行,进一步加入时间保护，防止拨链误动等对系统的影响。

本发明的有益效果：

(1)通过伺服电机脉冲控制二次定位，解决高频单向运动造成的累积误差，消除了加工安装误差对系统的影响；(2)通过速度控制实现拨链的缓启缓停及精确定位；(3)通过多套定位传感器防止一个传感器失灵或损坏造成高速拨链误定位；(4)脉冲数充分考虑加工误差及工艺误差，通过工位长度，链轮直径，电机减速比及伺服设置参数得出；(5)加入时间保护，防止拨链误动，消除了加工安装误差对系统的影响。

附图说明

图1:定位装置结构图；

其中：1-1主动轮，1-2从动轮，1-3拨链，1-4挡块，1-5丝饼托，1-6丝饼，1-7传感器一，1-8传感器二

图2:拨链伺服脉冲控制流程图；

具体实施方式

除了下面所述的实施例，本发明还可以有其它实施例或以不同方式来实施。因此，应当知道，本发明并不局限于在下面的说明书中所述或在附图中所示的部件的结构的详细情况。当这里只介绍一个实施例时，权利要求并不局限于该实施例。

下面结合附图和实例对本发明的具体实施方法进行进一步的说明：

如图1所示，一种化纤丝饼裹膜机高速拨链定位装置，包括主动轮1-1、从动轮1-2、拨链1-3、挡块1-4、丝饼托1-5，拨链1-3绕在主动轮1-1和从动轮1-2外，挡块1-4和丝饼托1-5安装在拨链1-3上，丝饼托1-5在拨链1-3的两个挡块1-4之间，随着拨链1-3一起运行；主动轮1-1通过伺服电机进行驱动，带动拨链1-3及挡块1-4运行，从而带动丝饼托1-5运行；定位装置还包括传感器一1-7、传感器二1-8、PLC控制器，传感器安装在拨链下方，并与PLC控制器连接，用于感知拨链挡块1-3位置，PLC控制器通过伺服驱动器与伺服电机相连，控制电机的运行流程。

如图2所示，系统运行前首先进行伺服寻零，判断传感器一1-7,传感器二1-8状态以判断拨链是否在零位，如不在零位拨链单向低速运行，采用速度控制方式，直至传感器一1-7,传感器二1-8有信号时寻零完成。

待收到拨链运行信号后，拨链开始运行，并开始计时，采用脉冲控制方式，发送的脉冲N需根据链轮直径D、电机减速比i，电机转1圈需发送脉冲数A，工位长度L及安装误差δ按进行计算。

本实施例中电机转1圈需发送脉冲数A取400，工位长度L取760mm，误差δ取2mm，链轮直径D取200.41mm，电机减速比i取35，可计算出脉冲控制时发送的脉冲数N为16774.529，近似取16774。

当脉冲控制定位完成后伺服立即采用速度控制方式低速运行，中间无间断，直至传感器一1-7，传感器二1-8有信号，立即停止拨链运行，定位完成，依次循环。

如果速度控制时一直检测不到传感器一1-7，传感器二1-8信号，且计时超出正常运行时间T的1.2倍时，应立即停止拨链运行并报警输出，此时应检查传感器一1-7，传感器二1-8信号是否正常，是否紧固等。

本发明提供了一种丝饼裹膜机高速拨链定位方法，拨链采用伺服电机驱动，采用脉冲控制+速度控制相结合的方式进行控制，以消除高频单向运动带来的累积误差及加工误差，并实现了缓启缓停的目的以防止丝饼托惯性前窜。安装传感器一、传感器二两个传感器以防止一个传感器失灵造成拨链误动，并引入时间控制进行保护。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明意图也包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种化纤丝饼裹膜机高速拨链定位装置，所述定位装置包括主动轮(1-1)、从动轮(1-2)、拨链(1-3)、挡块(1-4)、丝饼托(1-5)，拨链(1-3)绕在主动轮(1-1)和从动轮(1-2)外，挡块(1-4)和丝饼托(1-5)安装在拨链(1-3)上，丝饼托(1-5)在拨链(1-3)的两个挡块(1-4)之间，随着拨链(1-3)一起运行；主动轮(1-1)通过伺服电机进行驱动，带动拨链(1-3)及挡块(1-4)运行，从而带动丝饼托(1-5)运行，其特征在于所述裹膜机还包括传感器一(1-7)、PLC控制器，传感器一安装在拨链下方，并与PLC控制器连接，PLC控制器通过伺服驱动器与伺服电机相连，控制电机的运行流程。

2.如权利要求1所述的化纤丝饼裹膜机高速拨链定位装置，其特征在于在拨链下方安装一个以上的传感器。

3.一种化纤丝饼裹膜机高速拨链定位方法，其特征在于采用以下流程循环运行：

A1复位寻零：判断传感器状态以判断拨链是否在零位，如不在零位，拨链单向运行，直至传感器有信号时；

A2拨链运行：拨链开始运行，采用脉冲控制方式，直至脉冲完成。

4.如权利要求3所述的化纤丝饼裹膜机高速拨链定位方法，其特征在于A1运行时采用速度控制，低速运行。

5.如权利要求3所述的化纤丝饼裹膜机高速拨链定位方法，其特征在于A2运行时采用高速运行。

6.如权利要求3所述的化纤丝饼裹膜机高速拨链定位方法，其特征在于A2中发送的脉冲N需根据链轮直径D、电机减速比i，电机转1圈需发送脉冲数A，工位长度L及安装误差δ按进行计算。

7.如权利要求3所述的化纤丝饼裹膜机高速拨链定位方法，其特征在于步骤A1、A2后还包括步骤A3故障诊断：拨链开始运行开始计时，用时t，已知正常运行时拨链走过一个工位的时间为T，如果拨链单次运行时间t>1.2T时即认为拨链故障或传感器故障，立即停止拨链运行并报警输出，否则正常运行。