CN110205737A - 一种预制体编织设备的引纬机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及纺织机械技术领域，尤其涉及一种预制体编织设备的引纬机构，其特征在于：其包括支架、夹持装置、选纬器、剪切器和控制装置；所述控制装置包括电机、电磁阀、传感器、PLC控制器和触摸屏；电机、电磁阀、传感器和触摸屏均电连接于PLC控制器；电机包括用于驱动夹持器升降的升降电机、用于驱动夹持器向第二侧板方向前进或后退的传动电机、连接于选纬器的选纬电机和连接于剪切器的剪切电机；电磁阀包括夹持电磁阀、剪切电磁阀、选纬电磁阀和横向摆动气缸电磁阀；所述传感器包括夹持器开口检测传感器、剪切器下降到位检测传感器、横向摆动气缸左位检测传感器和横向摆动气缸右位检测传感器。本发明稳定性好，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及纺织机械技术领域，尤其涉及一种预制体编织设备的引纬机构。
背景技术
高性能预制体编织技术在国际上还是一个新兴的技术，国内技术和设备还处于发展阶段。目前在高性能预制体编织过程中，主要是靠人工引纬，过多的人工参与，产品稳定性差；
鉴于此，为克服上述缺陷，提供一种预制体编织设备的引纬机构成为本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种预制体编织设备的引纬机构，稳定性好，生产效率高。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：一种预制体编织设备的引纬机构，包括支架、夹持装置、选纬器、剪切器和控制装置；所述支架包括底板和两块分别设于底板两侧且向上延伸的侧板；所述侧板包括设于底板前侧的第一侧板和设于底板后侧的第二侧板；所述夹持装置包括夹持器和夹持器移动机构，所述夹持器移动机构设于第一侧板上，所述夹持器一端连接于夹持器移动机构，所述夹持器另一端向第二侧板方向延伸；所述选纬器和剪切器设于第二侧板上；所述控制装置包括电机、电磁阀、传感器、PLC控制器和触摸屏；所述电机、电磁阀、传感器和触摸屏均电连接于PLC控制器；所述电机包括用于驱动夹持器升降的升降电机、用于驱动夹持器向第二侧板方向前进或后退的传动电机、连接于选纬器的选纬电机和连接于剪切器的剪切电机；所述电磁阀包括电连接于夹持器的夹持电磁阀、电连接于剪切器的剪切电磁阀、电连接于选纬器的选纬电磁阀和电连接于横向摆动气缸的横向摆动气缸电磁阀；所述传感器包括夹持器开口检测传感器、剪切器下降到位检测传感器、横向摆动气缸左位检测传感器和横向摆动气缸右位检测传感器。
按以上方案，所述夹持器包括剑杆、夹头和连接于夹头的夹头气缸，夹头气缸安装于剑杆内部，夹头安装于剑杆靠近第二侧板的一端。
按以上方案，所述夹持器移动机构包括：固定轴、竖杆、横向摆动气缸、底座、导轨、连接座、丝杆升降机、安装座、传送带和传动齿轮；所述固定轴设于第一侧板外侧，所述竖杆底端转动连接于固定轴且另一端向上延伸，所述横向摆动气缸设于第一侧板外侧且横向摆动气缸的活塞杆端部连接于竖杆中部用于带动竖杆相对于固定轴横向摆动；所述底座连接于竖杆上端，所述导轨竖向设于所述底座外侧，所述连接座滑动连接于导轨，所述丝杆升降机的输出端连接于连接座底部用于带动连接座在导轨上竖向滑动；所述安装座固定连接于连接座外侧，所述安装座内设有传动齿轮，所述传动齿轮外侧设有传送带，所述夹持器固定连接于传送带上表面，所述传动电机设于连接座上且传动电机输出轴连接于传送齿轮用于带动夹持器向第二侧板方向前进或后退；采用升降电机结合丝杆升降机取代了凸轮升降装置，更有利于控制升降高度的准确性和精密性。
按以上方案，所述选纬器包括多个纬纱气缸，多个纬纱气缸按照圆弧的方式排布成扇形，多个纬纱气缸连接的圆心连接于选纬电机的电机轴；所述选纬电磁阀的数量与选纬器的纬纱气缸数量相对应。
按以上方案，所述剪切器包括剪切气缸和连接于剪切气缸用于切断纱线的剪切刀片。
按以上方案，所述传感器还包括夹持器零点检测传感器、选纬器零点检测传感器和升降电机零点检测传感器。
按以上方案，所述PLC控制器的型号为汇川H3U-3232MT-XP。
按以上方案，所述电机为伺服电机，提高了控制速度、位置精度的精确度。
按以上方案，所述丝杆升降机为SWL系列丝杆升降机；通过升降电机连接丝杆升降机，升降电机旋转带动丝杆的升降，高度可调性大，能达到0-200mm，升降高度范围大，同时，丝杆的螺距5mm，及丝杆旋转一周，丝杆升降5mm，控制精度更高，误差更小，有利于引纬机构的动作。
本发明具有如下有益效果：本发明通过控制装置对伺服电机和电磁阀等气动元件的控制，取代人工引纬，减少人工的参与，运行可靠，定位精准，能更有效地提高生产效率并确保产品的一致性和稳定性；进一步的，采用升降电机结合丝杆升降机对夹持器的高度进行调节，升降高度范围大、升降高度的准确性和精密性更好，误差更小。
附图说明
图1为本发明实施例整体结构示意图；
图2为本实施例中控制装置的结构框图；
图3为本实施例中连接座上下升降的连接示意图；
图4为本实施例中剑杆前后移动的连接示意图；
图5为本实施例中控制装置的控制过程流程图。
附图标记：
1、支架；101、底板；102、第一侧板；103、第二侧板；
2、夹持装置；
201、夹持器；2011、剑杆；2012、夹头；
202、夹持器移动机构；2021、固定轴；2022、竖杆；2023、横向摆动气缸；2024、底座；2025、导轨；2026、连接座；2027、丝杆升降机；2028、安装座；2029、传动齿轮；20210、传送带；
3、选纬器；
4、剪切器；
5、控制装置；
501、PLC控制器；
502、电机；5021、升降电机；5022、传动电机；5023、选纬电机；5024、剪切电机；
503、电磁阀；5031、夹持电磁阀；5032、剪切电磁阀；5033、选纬电磁阀；5034、横向摆动气缸电磁阀；
504、传感器；5041、夹持器开口检测传感器；5042、剪切器下降到位检测传感器；5043、横向摆动气缸左位检测传感器；5044、横向摆动气缸右位检测传感器；5045、夹持器零点检测传感器；5046、选纬器零点检测传感器；5047、升降电机零点检测传感器；
505、触摸屏。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
请参考图1至图5，本发明为一种预制体编织设备的引纬机构，其包括支架1、夹持装置2、选纬器3、剪切器4和控制装置5；夹持装置2、选纬器3和剪切器4均设于支架1上。
参阅图1，支架1包括底板101和两块分别设于底板101两侧且向上延伸的侧板；所述侧板包括设于底板101前侧的第一侧板102和设于底板101后侧的第二侧板103；
夹持装置2包括夹持器201和夹持器移动机构202，夹持器移动机构202设于第一侧板102上，夹持器201一端连接于夹持器移动机构202，夹持器201另一端向第二侧板103方向延伸；选纬器3和剪切器4设于第二侧板103上；
参阅图3，控制装置5包括电机502、电磁阀503、传感器504、PLC控制器501和触摸屏505；所述电机502、电磁阀503、传感器504和触摸屏505均电连接于PLC控制器501；电机502包括用于驱动夹持器201升降的升降电机5021、用于驱动夹持器201向第二侧板103方向前进或后退的传动电机5022、连接于选纬器3的选纬电机5023和连接于剪切器4的剪切电机5024；电磁阀503包括电连接于夹持器201的夹持电磁阀5031、电连接于剪切器4的剪切电磁阀5032、电连接于选纬器3的选纬电磁阀5033和电连接于横向摆动气缸2023的横向摆动气缸电磁阀5034；夹持电磁阀5031控制夹头气缸的闭合，剪切电磁阀5032控制剪切气缸的升降控制剪切刀片进行纱线剪切，横向摆动电磁阀控制横向摆动气缸2023的左右移动；选纬电磁阀5033控制纬纱的压紧和松开；本实施中，电磁阀503均安装于侧板上；传感器504包括夹持器开口检测传感器5041、剪切器下降到位检测传感器5042、横向摆动气缸左位检测传感器5043和横向摆动气缸左位检测传感器5044、夹持器零点检测传感器5045、选纬器零点检测传感器5046和升降电机零点检测传感器5047；夹持器开口检测传感器5041设于夹头2012，剪切器下降到位检测传感器5042设于剪切刀片下方，横向摆动气缸左位检测传感器5043设于横向摆动气缸2023左侧，横向摆动气缸左位检测传感器5044设于横向摆动气缸2023右侧，夹持器零点检测传感器5045用于检测传动电机5022转动至零点位置，选纬器零点检测传感器5046用于检测选纬电机5023转动至零点位置，升降电机零点检测传感器5047用于检测升降电机5021转动至零点位置。
结合图1、图3和图4，夹持器201包括剑杆2011、夹头2012和连接于夹头2012的夹头气缸，夹头气缸安装于剑杆2011内部，夹头2012安装于剑杆2011靠近第二侧板103的一端，便于夹持纬纱；
夹持器移动机构202包括：固定轴2021、竖杆20222022、横向摆动气缸2023、底座2024、导轨2025、连接座2026、丝杆升降机2027、安装座2028、传送带20210和传动齿轮2029；其中，横向摆动气缸2023用于实现夹持器201的左右移动，升降电机5021和丝杆升降机2027用于实现夹持器201的上下升降，传动电机5022、传送带20210和传动齿轮2029用于实现夹持器201的前后移动；
固定轴2021设于第一侧板102外侧，竖杆20222022底端转动连接于固定轴2021且另一端向上延伸，横向摆动气缸2023设于第一侧板102外侧且横向摆动气缸2023的活塞杆端部连接于竖杆20222022中部用于带动竖杆20222022相对于固定轴2021横向摆动；
底座2024连接于竖杆20222022上端，两条导轨2025分别竖向设于底座2024外侧，连接座2026滑动连接于导轨2025外侧，丝杆升降机2027设于第一侧板102外侧且其输出端连接于连接座2026底部用于带动连接座2026在导轨2025上竖向滑动；本实施例中，丝杆升降机2027采用德州帕沃杰克传动设备生产的型号为SWL2.5M-1A-2200FZ升降机，升降电机5021连接丝杆升降机，通过升降电机5021的旋转，带动丝杆升降机2027中丝杆的升降，高度可调性大，能达到0-200mm，可满足目前任何产品的升降高度，同时，丝杆的螺距5mm，及丝杆旋转一周，丝杆升降5mm，控制精度更高，误差更小，有利于引纬机构的动作；
安装座2028固定连接于连接座2026外侧，安装座2028上端开口，安装座2028内设有传动齿轮2029，传动齿轮2029外侧设有传送带20210，夹持器201的剑杆2011固定连接于传送带20210上表面，传动电机5022设于连接座2026上且传动电机5022输出轴连接于传送齿轮，传动电机5022旋转通过齿轮传动带动夹持器201向第二侧板103方向前进或后退。
选纬器3包括五个纬纱气缸，五个纬纱气缸按照圆弧的方式排布成扇形，两个纬纱气缸之间相隔24°角，五个纬纱气缸连接的圆心即选纬器3的圆心连接于选纬电机5023的电机轴，选纬电磁阀5033的数量与选纬器3的纬纱气缸数量相对应；通过选纬电机5023的旋转，调整纬纱号，对应纬纱气缸伸出，将对应纬纱号的纬纱送至工作位置。剪切器4包括剪切气缸和连接于剪切气缸用于切断纱线的剪切刀片。
本实施例中，控制装置5中PLC控制器501型号为汇川H3U-3232MT-XP；电机502均为伺服电机，型号为汇川的ISMH2-15C30CD-U234Y；触摸屏505采用昆仑通态的TPC1561Ti；电磁阀503采用的是CKD的4GD219-06-3，传感器504采用Koyo的APS4-12M-E传感器；触摸屏505与PLC控制器501采用232通讯的方式进行数据设置和显示；PLC控制器501与伺服电机502之间采用CAN通讯的方式进行控制，PLC控制器501实时给电机502速度和行程，采用绝对定位的方式进行运行，确保设备的稳定性以及可靠性；PLC控制器501输出端控制电磁阀503动作，传感器504直接接入PLC控制器501的输入端；
触摸屏505具有设置参数、显示数据及动作按钮等功能；在触摸屏505上设置夹持器201的初始位置A位(cm)、开口位B位(cm)、闭合位C位(cm)、夹持器201速度(CM/S)；设置丝杆升降机2027的初始位D位(mm)以及每次下降的行程L(mm)值、升降电机5021的速度(CM/S)；选纬电机5023的速度(CM/S)；剪切电机5024的速度(RPM)。
下面详述本实施例中控制装置5的控制过程；
第一步：PLC控制器501外接USB接口，将编制文件数据导入PLC控制器501，编制文件数据包含实时纬纱号、传动电机5022的速度、选纬电机5023的速度、选纬电机5023的初始位置、升降电机5021的速度、升降电机5021的初始位置、升降电机5021的单次行程、剪切电机5024的速度；并通过触摸屏505手动设置夹持装置2的初始位置A、开口位置B、夹持位置C将上述数据实时存储到PLC控制器501。
第二步：初始化。当在触摸屏505按下初始化按钮时，PLC控制器501通过CAN通讯，给传动电机5022发出找零指令，而传动电机5022根据伺服的电气限位的功能，当传动电机5022带动夹持器201运行到夹持器零点检测传感器5045感应灯亮时，零点信号输入PLC控制器501，PLC控制器501接收到零点信号时，发出传动电机5022停止命令，PLC控制器501给传动电机5022速度地址(D7387)和行程地址(D7385)赋速度值和初始位置A的值，并重新启动传动电机5022，传动电机5022运行完当次行程时，其完成位(D7393)给出完成信号，当PLC控制器501通过实时监控伺服实时位置地址(D7389)为初始位置A时，该初始位置为所设夹持装置2的初始位置，PLC控制器501给出夹持装置2初始化完成信号；
同样，选纬器3和升降电机5021初始化时，均先找零点，当选纬电机5023通过选纬器零点检测传感器5046找到零点时，PLC控制器501接收到零点信号时，就给出选纬器3初始化完成信号；升降电机5021通过升降电机零点检测传感器5047，运行至初始化位置后，通过PLC控制器501实时监控比对升降电机5021的位置地址(D7429)，并给出升降电机5021初始化完成信号；
初始化时，夹持器201的夹持电磁阀5031处于关闭状态，夹头2012闭合；电连接于剪切器4的剪切电磁阀5032关闭，剪切刀片未落下不进行剪切；电连接于选纬器3的选纬电磁阀5033关闭，不进行选纬；电连接于横向摆动气缸2023的横向摆动气缸电磁阀5034关闭，横向摆动气缸2023的伸缩杆未伸出，不进行横向摆动；
当夹持装置2、选纬器3、升降电机5021均发出初始化完成信号后，电磁阀均关闭时为初始化状态，PLC控制器501通过与的方式给出引纬初始化完成信号，即夹持装置2、选纬器3、升降电机5021、电磁阀均完成初始化后，PLC控制器501完成引纬初始化。
第三步，参阅图5，完成初始化后，PLC控制器501接收到引纬信号时，PLC控制器501根据预设的传动电机5022速度值和夹持装置2的开口位置B的值，启动传动电机5022，当夹持器201运行至B位时，传动电机5022完成位地址(D7393)给出动作完成信号，PLC控制器501通过CAN通讯，比对B位的值是否与实时地址(D7389)相同，如不同，PLC控制器501给传动电机5022继续运行信号，运行至B位；如相同，PLC控制器501输出信号给夹持电磁阀5031动作，夹持电磁阀5031上电动作，气路相反，夹持电磁阀5031控制夹头气缸，因此夹头气缸动作，打开夹头2012，当夹头2012打开时，夹持器开口检测传感器5041感应灯亮，并输入开口信号至PLC控制器501，当PLC控制器501接收到开口信号时，给传动电机5022赋与速度和行程值(C位的值)，并启动传动电机5022至C位，运行至C位时，传动电机5022完成位地址(D7393)给出完成信号，PLC控制器501同样根据实时地址(D7389)做一个比较；当到C位完成时，PLC控制器501复位夹持电磁阀5031的动作，同时置为输出信号给实时的选纬电磁阀5033；夹持电磁阀5031断电后气路反向，气缸缩回，夹头2012闭合；实时选纬电磁阀5033上电动作，松开压盘，这样纬纱可以被夹持器201拉出；当夹头2012闭合时，夹持器开口检测传感器5041检测的开口信号为0，PLC控制器501给传动电机5022赋速度值和A位置的行程，并给运行信号，当传送到A位时，PLC控制器501实时监控实时地址(D7389)，到A位完成后，PLC控制器501复位实时纬纱号的选纬电磁阀5033，同时置位两输出信号给横向摆动气缸电磁阀5034；当实时纱号的选纬电磁阀5033去电时，对应的纬纱气缸伸出，压紧纬纱；同时横向摆动气缸电磁阀5034动作，气路反向，横向摆动气缸电磁阀5034向左侧伸出，当横向摆动气缸左位检测传感器5043感应灯亮时，PLC控制器501接收到横向摆动气缸2023左摆动到位信号；PLC控制器501给剪切电机5024速度(触摸屏505设置值)并置位剪切电磁阀5032输出信号，剪切电磁阀5032上电时，剪切气缸动作，缩回，剪切刀片下落切断纱线，当剪切器下降到位检测传感器5042灯亮时，PLC控制器501实时检测到剪切器4下降到位信号；复位剪切电磁阀5032的输出信号并同时给剪切电机5024停止信号；PLC复位横向摆动气缸电磁阀5034的输出信号并给夹持电磁阀5031输出信号，致使夹头2012打开；当横向摆动气缸电磁阀5034去电时，横向摆动气缸2023向右动作缩回，当横向摆动气缸左位检测传感器5044感应灯亮时，PLC控制器501接收到横向摆动气缸2023回位完成信号；PLC控制器501复位夹持电池阀的输出信号，致使夹头2012闭合；同时PLC控制器501给升降电机5021赋速度和单次行程值；当升降电机5021动作完成后；PLC控制器501给编织机一引纬完成信号，编织机进行余下工序的动作，其余工序完成后，继续给PLC控制器501引纬信号，如此循环。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种预制体编织设备的引纬机构，其特征在于：包括支架(1)、夹持装置(2)、选纬器(3)、剪切器(4)和控制装置(5)；
所述支架(1)包括底板(101)和两块分别设于底板(101)两侧且向上延伸的侧板；所述侧板包括设于底板(101)前侧的第一侧板(102)和设于底板(101)后侧的第二侧板(103)；
所述夹持装置(2)包括夹持器(201)和夹持器移动机构(202)，所述夹持器移动机构(202)设于第一侧板(102)上，所述夹持器(201)一端连接于夹持器移动机构(202)，所述夹持器(201)另一端向第二侧板(103)方向延伸；
所述选纬器(3)和剪切器(4)设于第二侧板(103)上；
所述控制装置(5)包括PLC控制器(501)、电机(502)、电磁阀(503)、传感器(504)和触摸屏(505)；所述电机(502)、电磁阀(503)、传感器(504)和触摸屏(505)均电连接于PLC控制器(501)；所述电机(502)包括用于驱动夹持器(201)升降的升降电机(5021)、用于驱动夹持器(201)向第二侧板(103)方向前进或后退的传动电机(5022)、连接于选纬器(3)的选纬电机(5023)和连接于剪切器(4)的剪切电机(5024)；所述电磁阀(503)包括电连接于夹持器(201)的夹持电磁阀(5031)、电连接于剪切器(4)的剪切电磁阀(5032)、电连接于选纬器(3)的选纬电磁阀(5033)和电连接于横向摆动气缸(2023)的横向摆动气缸电磁阀(5034)；所述传感器(504)包括夹持器开口检测传感器(5041)、剪切器下降到位检测传感器(5042)、横向摆动气缸左位检测传感器(5043)和横向摆动气缸左位检测传感器(5044)。
2.根据权利要求1所述的预制体编织设备的引纬机构，其特征在于：所述夹持器(201)包括剑杆(2011)、夹头(2012)和连接于夹头(2012)的夹头气缸，夹头气缸安装于剑杆(2011)内部，夹头(2012)安装于剑杆(2011)靠近第二侧板(103)的一端。
3.根据权利要求2所述的预制体编织设备的引纬机构，其特征在于：所述夹持器移动机构(202)包括：固定轴(2021)、竖杆(2022)、横向摆动气缸(2023)、底座(2024)、导轨(2025)、连接座(2026)、丝杆升降机(2027)、安装座(2028)、传动齿轮(2029)和传送带(20210)；
所述固定轴(2021)设于第一侧板(102)外侧，所述竖杆(2022)底端转动连接于固定轴(2021)且另一端向上延伸，所述横向摆动气缸(2023)设于第一侧板(102)外侧且横向摆动气缸(2023)的活塞杆端部连接于竖杆(2022)中部用于带动竖杆(2022)相对于固定轴(2021)横向摆动；
所述底座(2024)连接于竖杆(2022)上端，所述导轨(2025)竖向设于所述底座(2024)外侧，所述连接座(2026)滑动连接于导轨(2025)，所述丝杆升降机(2027)的输出端连接于连接座(2026)底部用于带动连接座(2026)在导轨(2025)上竖向滑动；
所述安装座(2028)固定连接于连接座(2026)外侧，所述安装座(2028)内设有传动齿轮(2029)，所述传动齿轮(2029)外侧设有传送带(20210)，所述夹持器(201)固定连接于传送带(20210)上表面，所述传动电机(5022)设于连接座(2026)上且传动电机(5022)输出轴连接于传送齿轮用于带动夹持器(201)向第二侧板(103)方向前进或后退。
4.根据权利要求1所述的预制体编织设备的引纬机构，其特征在于：所述选纬器(3)包括多个纬纱气缸，多个纬纱气缸按照圆弧的方式排布成扇形，多个纬纱气缸连接的圆心连接于选纬电机(5023)的电机轴。
5.根据权利要求4所述的预制体编织设备的引纬机构，其特征在于：所述选纬电磁阀(5033)的数量与选纬器(3)的纬纱气缸数量相对应。
6.根据权利要求1所述的预制体编织设备的引纬机构，其特征在于：所述剪切器(4)包括剪切气缸和连接于剪切气缸用于切断纱线的剪切刀片。
7.根据权利要求1所述的预制体编织设备的引纬机构，其特征在于：所述传感器(504)还包括夹持器零点检测传感器(5045)、选纬器零点检测传感器(5046)和升降电机零点检测传感器(5047)。
8.根据权利要求1所述的预制体编织设备的引纬机构，其特征在于：所述PLC控制器(501)的型号为汇川H3U-3232MT-XP。
9.根据权利要求1所述的预制体编织设备的引纬机构，其特征在于：所述电机(502)为伺服电机。
10.根据权利要求3所述的预制体编织设备的引纬机构，其特征在于：所述丝杆升降机(2027)为SWL系列丝杆升降机。
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