CN115679483A - 一种梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法，其特点是：控制方法包括如下步骤：S1：启动梳棉机慢速工作状态时，给棉控制单元和道夫控制单元分时控制；给棉控制：按下道夫慢按键，给棉立即运行；道夫控制：道夫在给棉开始运行并经过道夫延时启动时间T₁后再运行，给棉启动运行时由定时器开始计时，道夫延时启动时间T₁时间到，则道夫启动开车；S2：道夫速度正常后，启动过程结束，转为常规控制。解决由于道夫速度采集的滞后性、原料从给棉输出到锡林的积累再转移到道夫的滞后性以及形成有效棉网的滞后性，造成道夫上的新旧棉网衔接不上的问题，且无需对梳棉机的机械结构进行改造，减少了改造成本，使设备运行稳定可靠。

Description

一种梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法

技术领域

本发明属于纺机技术领域，涉及梳棉机生产技术的改进，具体说是一种梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法。

背景技术

梳棉机是纺纱工艺流程的重要设备，用于将前道工序送来的棉纤维或化学纤维加工成重量均匀的生条。其工作原理是将前道工序送来的棉（纤维）卷或层通过给棉喂入，经过刺辊、锡林、盖板进行除杂、开松、分梳，除掉前道工序遗留下来的破籽、杂质和短绒，使所有呈卷曲块状的原料成为基本伸直的单纤维状态并附着在锡林针面，然后经过锡林向道夫的转移，在道夫上形成棉网，棉网经过转移、收集，在大压辊集成一定规格的生条，再经过圈条器小压辊导入储条机构储存，供后道工序使用。

根据梳棉机的工艺原理，梳棉机有两个工作状态，即慢速工作状态和快速工作状态，慢速工作状态主要是为了生条的生头，快速工作状态才是为了正常生产。

梳棉机的道夫在启动开车时，道夫运行时旧棉网会慢慢输出；给棉控制单元通过采集道夫速度作为参照速度，结合生条定量、棉层厚度及其它参数，计算出给棉速度，调整给棉量，输出的原料经刺辊开松除杂，再转移到锡林上进行梳理。当锡林针面原料少时，转移到道夫上的也少，造成棉网稀薄，只有当锡林针面原料达到一定量，才能在道夫上形成有效棉网。但由于道夫速度采集、原料从给棉输出到锡林的积累再转移到道夫以及形成有效棉网的滞后性，道夫上的新旧棉网是否衔接的上，是否衔接的好，主要取决于道夫停车时间，如果道夫停车时间很短，也许能衔接上；如果道夫停车时间稍长，就大概率无法有效衔接；实际上经常面对的是稍长时间的停车，因此，一般道夫启动开车，新旧棉网基本是衔接不上的。

中国专利（申请号201811580915.9）公开了一种梳棉机生条不断头的方法，在梳棉机停车时，通过对锡林变频器按照第一减速时间和第二减速时间的两个阶段进行控制，同时调整道夫电机的运行速度，使得同时停止给棉电机和道夫电机时，此时锡林针布中存留一定的棉网；在梳棉机开车时，通过先启动锡林后启动道夫、其他设备，完成开车生条不断头过程。该专利申请保证了储条机构中棉条的连续性，可以提高后道工序的生产效率，也能更好地提高生产流程的自动化水平。

但是，上述专利申请存在的问题是：需要在原有梳棉机上增加一些装置：1、在锡林罗拉的轴上安装随锡林同步转动的多齿数(或60齿)锡林码盘，在此码盘边安装高速接近开关，主要用于通过测量码盘齿数，达到精细测量锡林罗拉的速度，更注重的是低速时的速度，精确到1rpm。2、将20齿同步带轮装于锡林电机轴上，60齿同步带轮装于附近的机架上，编码器与60齿带轮同轴安装，用于通过60齿同步带轮20齿同步带轮测量锡林电机的转速脉冲信号，并放大此信号，再将此脉冲信号传给锡林变频器。这样，锡林采用带编码器反馈功能的变频器驱动，同时匹配相应的制动电阻，用于对锡林进行低速阶段的快速制动与启动，确保锡林低速阶段运行的时间尽量短。这样，既增加了设备改造成本，又增加了设备的复杂程度，还会使设备运行增加不稳定的因素。

如何设计一种梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法，解决现有梳棉机的给棉控制单元由于道夫速度采集的滞后性、原料从给棉输出到锡林的积累再转移到道夫的滞后性以及形成有效棉网的滞后性，使道夫上的新旧棉网衔接不上的问题，且无需对梳棉机的硬件进行改造，使设备运行稳定，这是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的上述问题，提供一种梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法，解决由于道夫速度采集的滞后性、原料从给棉输出到锡林的积累再转移到道夫的滞后性以及形成有效棉网的滞后性，造成道夫上的新旧棉网衔接不上的问题，且无需对梳棉机的硬件进行改造，使设备运行稳定可靠。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法，所述梳棉机包括给棉、刺辊、盖板、锡林、道夫、大压辊、圈条器、小压辊及控制系统，其特征在于, 所述控制系统包括给棉控制单元、道夫控制单元、道夫正转停车计时器及定时器，所述梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法包括如下步骤：

S1：启动梳棉机慢速工作状态时，给棉控制单元和道夫控制单元分时控制：

S1.1：给棉控制：按下道夫慢按键，给棉立即运行，给棉控制单元结合参照速度、生条定量及棉层厚度参数，控制给棉运行；所述参照速度以道夫慢速速度作为参照速度，其他条件不变；

S1.2：道夫控制：当步骤S1.1按下道夫慢按键时，道夫先不开车, 道夫在给棉开始运行并经过道夫延时启动时间T₁后再运行，给棉启动运行时由定时器开始计时，道夫延时启动时间T₁时间到，则道夫启动开车；

S2：道夫达到慢速速度后，启动过程结束，转为常规控制。

对上述技术方案的改进：所述步骤S1.2中，所述道夫延时启动时间T₁取值范围为1-10秒。

对上述技术方案的进一步的改进：在启动梳棉机慢速工作状态前的停车过程中，由所述道夫正转停车计时器测定道夫正转停车时间T，所述道夫延时启动时间T₁与所述道夫正转停车时间T相关，所述道夫正转停车时间T越长，则道夫延时启动时间T₁取值越大。

对上述技术方案的一种改进：若所述道夫延时启动时间T₁大于2秒，道夫先以慢速速度倒转，倒转时间T₂取值范围为0.2-2秒，道夫延时启动时间T₁到时再启动道夫开车，锡林上的纤维向道夫转移，棉网自然衔接。

对上述技术方案的另一种改进：若所述道夫延时启动时间T₁大于2秒，道夫先以慢速速度倒转，道夫倒转距离为10-50mm，道夫延时启动时间T₁到时再启动道夫正转开车，锡林上的纤维向道夫转移，棉网自然衔接。

对上述技术方案的进一步的改进：在启动梳棉机慢速工作状态前的停车过程中，梳棉机高速状态下的正常停车，梳棉机先减速运行到慢速状态，然后再从慢速状态下停车。

本发明与现有技术相比具有以下优点和积极效果：

1、本发明在按下道夫慢按键时，道夫先不开车，给棉先运行，参照速度不需采集道夫速度，就以道夫慢速速度为参照速度，其他条件不变。待锡林针面上的原料适当后，道夫再运行，锡林上就有适量的原料转移到道夫，与旧棉网混合在一起输出，本发明道夫可以完成自动接网。如果之前道夫与大压辊之间的旧棉网或棉束还是连续的，那么道夫启动开车时无需生头成为可能；如果道夫停车期间，大压辊与储条机构之间的生条没有断开，那么道夫启动开车时生条无断头成为可能。同时将这段生条控制成为合格的生条，对进一步控制生条重量、提高原料制成率、利用率，提高人工效率、生产效率具有实际意义；

2、如果道夫停车时间长，道夫上的旧棉网的末端会被锡林针布及气流梳理得很整齐，新棉网即便与旧棉网衔接上了，但由于没有摩擦抱合力，在转移、拉伸过程中很容易再分开；本发明在道夫启动开车前，增加道夫以慢速速度倒转过程，道夫倒转距离10-50mm或道夫倒转时间0.2-2秒，以便让旧棉网形成新的末端，在道夫启动开车后，有利于新棉网与旧棉网有效衔接；

3、本发明采用现有梳棉机的机械即可，无需对梳棉机的机械结构进行改造，减少了改造成本，可以使设备运行稳定可靠。

附图说明

图1为本发明一种梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法中采用的梳棉机与圈条器的配置结构示意图；

图2为本发明一种梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法的控制系统的原理框图；

图3为本发明一种梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法的流程框图。

图中：1-给棉、2-刺辊、3-盖板、4-锡林、5-道夫、6-三罗拉、7-喇叭口、8-大压辊、9-小压辊、10-圈条器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1-图3，本发明一种梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法的具体实施方式，本发明采用的梳棉机包括给棉1、刺辊2、盖板3、锡林4、道夫5、大压辊8、圈条器10、小压辊9及控制系统，还可包括三罗拉6、喇叭口7等，所述控制系统包括给棉控制单元、道夫控制单元、道夫正转停车计时器及定时器，所述梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法包括如下步骤：

S1：启动梳棉机慢速工作状态时，给棉控制单元和道夫控制单元分时控制：

S1.1：给棉控制：按下道夫慢按键，给棉立即运行，给棉控制单元结合参照速度、生条定量及棉层厚度参数，控制给棉运行；所述参照速度以道夫慢速速度作为参照速度，其他条件不变；

S1.2：道夫控制：当步骤S1.1按下道夫慢按键时，道夫先不开车, 道夫在给棉开始运行并经过道夫延时启动时间T₁后再运行，给棉启动运行时由定时器开始计时，道夫延时启动时间T₁时间到，则道夫5启动开车；

S2：道夫5达到慢速速度后，启动过程结束，转为常规控制。

优选地，上述步骤S1.2中，所述道夫延时启动时间T₁取值范围为1-10秒。

进一步地，在启动梳棉机慢速工作状态前的停车过程中，由所述道夫正转停车计时器测定道夫正转停车时间T，所述道夫延时启动时间T₁与所述道夫正转停车时间T相关，所述道夫正转停车时间T越长，则道夫延时启动时间T₁取值越大。

对上述技术方案的一种改进实施方式：若所述道夫延时启动时间T₁大于2秒，道夫5先以慢速速度倒转，倒转时间T₂取值范围为0.2-2秒，道夫延时启动时间T₁到时再启动道夫开车，锡林4上的纤维向道夫5转移，棉网自然衔接。

对上述技术方案的另一种改进实施方式：若所述道夫延时启动时间T₁大于2秒，道夫5先以慢速速度倒转，道夫倒转距离为10-50mm，道夫延时启动时间T₁到时再启动道夫正转开车，锡林4上的纤维向道夫5转移，棉网自然衔接。

再进一步地，在启动梳棉机慢速工作状态前的停车过程中，梳棉机高速状态下的正常停车，梳棉机先减速运行到慢速状态，然后再从慢速状态下停车。

本发明的工作原理和说明：

1、给棉控制单元的参照速度在梳棉机慢速生条启动阶段采用道夫慢速速度；

2、按下道夫慢按键，是指启动梳棉机慢速工作状态的指令；

3、道夫控制中的道夫启动开车是指道夫5慢速正转运行，不包含道夫5倒转；

4、道夫正转停车时间T，是指道夫5停车的时间（该时间继电器具有断电保持功能），但以锡林4针面纤维跑空的时间为上限，参考实际情况，设定系数k，并制定数学模型，根据道夫正转停车时间T，计算道夫开车的道夫延时启动时间T₁，以保证道夫5正转时锡林4上的纤维量适量；

5、本发明的道夫延时启动时间T₁可以采用以下计算公式进行计算：

计算公式为：T₁（秒）=1+T*k，式中，T为道夫正转停车时间（秒），k为系数，所述k取值范围为0.001-0.01。

另外，将道夫5停车过程中道夫5上的旧棉网的末端达到整齐状态所花费的时间作为道夫正转停车时间代入上述计算公式，得出道夫延时启动时间临界值T₀，道夫延时启动时间临界值T₀作为道夫5是否需要倒转的对照数值，道夫5分为两种情况运行：

如果：T₁< T₀，锡林4上的纤维流失很少，道夫5上的旧棉网的末端没有多少损伤，不影响道夫上旧棉网与新棉网的衔接，那么就一直等到延时启动时间T₁时间到，再启动道夫5开车，锡林4上的纤维向道夫转移，棉网自然衔接，向后输出；

如果：T₁≧T₀，锡林4上的纤维流失过多，道夫5上的旧棉网的末端过于整齐，不利于道夫上旧棉网与新棉网的衔接，那么道夫5先以一定速度倒转时间T₂（T₂< T₀/2），并在T₁之前停稳，倒转距离约10-50mm，道夫5上的旧棉网形成新的末端；道夫延时启动时间T₁到时再启动道夫5开车，锡林4上的纤维向道夫转移，棉网自然衔接，向后输出。

6、道夫旧棉网的状态还与道夫停车方式有关：

高速状态下的正常停车，梳棉机先减速运行到慢速状态，然后再从慢速状态下停车，以减少停车过程中的原料浪费，也能减少道夫停车后的道夫棉网变化，道夫慢车运行到停转时间很短，大约只需1秒左右，对应棉网长度也就100mm左右。

具体实施时需要对梳棉机道夫控制单元、给棉控制单元以及二者之间的联锁信息做出改变，本发明的实施例如下：

实施例1：

道夫慢速速度为30rpm，对应的生条速度约15m/min。

设定道夫伺服驱动器的加减速时间50秒，道夫5慢速停车时间约1秒，考虑道夫和大压辊牵伸，在停车过程中道夫棉网长度约100mm。初始设定道夫倒转时间T₂=0.4秒，道夫5倒转距离约为30mm，道夫延时启动时间临界值T₀=1.5秒，K=0.005,则T₁=1+T*0.005，T₁上限5秒。

道夫5停车1分钟后再启动，则计算T₁=1.3秒；

按下“道夫慢”按键：

给棉控制单元结合参照速度30 rpm及棉层厚度等其他参数计算给棉速度并运行；

给棉1开始运行1.3秒后，道夫5以慢速速度正转启动；

道夫5速度正常化，梳棉机进入慢速工作状态。

实施例2：

道夫慢速速度为30rpm，对应的生条速度约15m/min。

设定道夫伺服驱动器的加减速时间50秒，道夫5慢速停车时间约1秒，考虑道夫5和大压辊8牵伸，在停车过程中，道夫棉网长度约100mm。初始设定道夫倒转时间T2=0.4秒，道夫5倒转距离约为30mm，道夫延时启动时间临界值T₀=1.5秒，K=0.005,则T1=1+T*0.005。

道夫停车5分钟后再启动，则计算T₁=2.5秒；

按下“道夫慢”按键：

给棉控制单元结合参照速度30 rpm及棉层厚度等其他参数计算给棉速度并运行；

给棉1开始运行的同时，道夫5以慢速速度倒转0.4秒，然后停下；

给棉1开始运行2.5秒后，道夫5以慢速速度正转启动；

道夫5速度正常化，梳棉机进入慢速工作状态。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，所做作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法，所述梳棉机包括给棉、刺辊、盖板、锡林、道夫、大压辊、圈条器、小压辊及控制系统，其特征在于, 所述控制系统包括给棉控制单元、道夫控制单元、道夫正转停车计时器及定时器，所述梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法包括如下步骤：

S1：启动梳棉机慢速工作状态时，给棉控制单元和道夫控制单元分时控制：

S1.1：给棉控制：按下道夫慢按键，给棉立即运行，给棉控制单元结合参照速度、生条定量及棉层厚度参数，控制给棉运行；所述参照速度以道夫慢速速度作为参照速度，其他条件不变；

S1.2：道夫控制：当步骤S1.1按下道夫慢按键时，道夫先不开车, 道夫在给棉开始运行并经过道夫延时启动时间T₁后再运行，给棉启动运行时由定时器开始计时，道夫延时启动时间T₁时间到，则道夫启动开车；

S2：道夫达到慢速速度后，启动过程结束，转为常规控制。

2.根据权利要求1所述的梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法，其特征在于，所述步骤S1.2中，所述道夫延时启动时间T₁取值范围为1-10秒。

3.根据权利要求1或2所述的梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法，其特征在于，在启动梳棉机慢速工作状态前的停车过程中，由所述道夫正转停车计时器测定道夫正转停车时间T，所述道夫延时启动时间T₁与所述道夫正转停车时间T相关，所述道夫正转停车时间T越长，则道夫延时启动时间T₁取值越大。

4.根据权利要求1或2所述的梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法，其特征在于，若所述道夫延时启动时间T₁大于2秒，道夫先以慢速速度倒转，倒转时间T₂取值范围为0.2-2秒，道夫延时启动时间T₁到时再启动道夫开车，锡林上的纤维向道夫转移，棉网自然衔接。

5.根据权利要求3所述的梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法，其特征在于，若所述道夫延时启动时间T₁大于2秒，道夫先以慢速速度倒转，倒转时间T₂取值范围为0.2-2秒，道夫延时启动时间T₁到时再启动道夫开车，锡林上的纤维向道夫转移，棉网自然衔接。

6.根据权利要求1或2所述的梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法，其特征在于，若所述道夫延时启动时间T₁大于2秒，道夫先以慢速速度倒转，道夫倒转距离为10-50mm，道夫延时启动时间T₁到时再启动道夫正转开车，锡林上的纤维向道夫转移，棉网自然衔接。

7.根据权利要求3所述的梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法，其特征在于，若所述道夫延时启动时间T₁大于2秒，道夫先以慢速速度倒转，道夫倒转距离为10-50mm，道夫延时启动时间T₁到时再启动道夫正转开车，锡林上的纤维向道夫转移，棉网自然衔接。

8.根据权利要求1或2所述的梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法，其特征在于，在启动梳棉机慢速工作状态前的停车过程中，梳棉机高速状态下的正常停车，梳棉机先减速运行到慢速状态，然后再从慢速状态下停车。

9.根据权利要求3所述的梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法，其特征在于，在启动梳棉机慢速工作状态前的停车过程中，梳棉机高速状态下的正常停车，梳棉机先减速运行到慢速状态，然后再从慢速状态下停车。

10.根据权利要求7所述的梳棉机道夫开车新旧棉网自动衔接的控制方法，其特征在于，在启动梳棉机慢速工作状态前的停车过程中，梳棉机高速状态下的正常停车，梳棉机先减速运行到慢速状态，然后再从慢速状态下停车。

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