CN1356417A - 梳棉机机后开环自调匀整装置 - Google Patents

Abstract

一种梳棉机机后开环自调匀整装置,属于纺织机械配件,用于棉纺。为克服现有同类产品结构复杂,检测精度低,匀整效果差,造价高等不足而发明的。该装置由安装于梳棉机给棉罗拉和刺辊上方的包括与竖杆连为一体的支架、滚轮及其轴在内的敏感器件和包括磁钢支架、磁钢、微调轮和霍尔传感器在内的转换器件所组成的传感机构、包括变压器、单片机和步进电机控制器在内的信号处理机构及包括减速器和步进电机在内的驱动机构三部分构成。具有结构简单,稳定性好,检测精度高,造价低,适合与国产机相配套等优点。

Description

梳棉机机后开环自调匀整装置

技术领域

本发明公开了一种梳棉机机后开环自调匀整装置，属于纺织机械配套设备技术领域，主要用于棉纺。

背景技术

目前欧洲、日本、韩国等正在研制并在高速梳棉机上使用的自调匀整装置，大致有以下几种：(1)机后开环短片段自调匀整器，如法国SCAM型和意大利马佐里C₄₁型梳棉机上所采用的ST型自调匀整器，前者采用在第二给棉罗拉下装一天平杆来检测棉层厚度；后者在给棉罗拉轴承下装两个精确度很高的位移线性可调差动变压器(LVDT)，可以在棉层进入刺辊之前连续测量其厚度；(2)机前开环短片段自调匀整器，如RRC型、RB88、Ku12、日本大东(DHC)等都是在机前装一对牵引罗拉，采用后凹凸罗拉检测，前罗拉变速；(3)机前闭环短片段自调匀整器，如CrosrolSTAL₂型，特点同(2)；以上三种类型普遍存在的问题是只能匀整短片段。(4)长片段自调匀整器，如Ucc-L、Crosrol LTAL₂、CK-7c-TLC、CC825等都是采用机前检测(凹凸罗拉或气压喇叭口)，机后调节(给棉罗拉变速或改变下棉箱压力)，用于解决清钢联生条超长片段不匀为主；(5)复合环自调匀整器，如Ucc-S、DK740的CFD和CCD，兼有开、闭环的特点，既可匀整长片段，又可匀整短片段。但国外产品普遍存在采用的检测方式落后，精确度低，匀整效果差的缺陷，而且国外产品价格昂贵，难以在国内推广使用。而国内有些厂家如上棉十二厂、三十一厂、青纺机械厂等以及纺织工业部研究院近几年也分别开发了一些梳棉机自调匀整装置，但大多是仿造国外的同类产品，因此国外同类产品所存在的问题，国内依然存在。此外经查阅由中国纺织大学棉纺教研室编著，1990年10月由纺织工业出版社出版的《棉纺学》和由本发明人之一的姜宜宽教授编著，1993年10月由青岛海洋大学出版社出版的《纺织设备电路与工艺分析》这两本书，以及由知识产权出版社出版的中国专利公报，均未发现有与本发明相同或相近似的技术。

发明内容

为了克服现有的梳棉机开环自调匀整装置所使用的机械杠杆式(或称重天平杆式)棉卷检测传感器已落后于时代的发展，而且存在结构复杂笨重，检测精度低，匀整效果差，造价高等不足，本发明提供一种所用的传感器件造价低但却更先进，即采用微型霍尔元件，代替机械杠杆转换器，使棉卷的检测更加准确，且所采用的单片机亦能准确的计算匀整量，提高匀整的精确度，整个装置检测和匀整精度高，稳定性和抗干扰能力强，造价低、使用方便，易于维修，适合与现有的国产梳棉机相配套的梳棉机机后开环自调匀整装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在国外现在正在研制和使用的同类产品的基础上加以实质性的改进，重点是改进其敏感器件和转换器件。即本发明所述的梳棉机机后开环自调匀整装置包括传感机构1、信号处理机构和驱动机构三大部分，并且它们之间由专用电缆相连接，其特征在于该装置其上述的传感机构1由通过竖杆和弹簧16垂直吊装在梳棉机给棉罗拉21和刺辊22上方且与机架相连接的横梁15下面呈“一”字形排列的1～32组检测传感器，每组均包括能将棉卷的横向棉层的厚薄状况转换成其上下位移变化的滚轮10、滚轮轴19、轴头套18和与上述的竖杆16连为一体的支架17在内用于检测棉卷厚度的敏感器件，以及装于该支架17与上述的横梁15之间从下往上依次包括磁钢支架11、微调轮12、磁钢13和霍尔元件14及其电源在内用于将棉层厚度这个非电量转换成电量的转换器件这两部分组成，其上述的信号处理机构由装于同一块安装板3上的变压器4、单片机7及其电源6和步进电机控制器5组成，而其上述的驱动机构则由减速器8和步进电机9组成。

上述的滚轮10由钢轮和包覆在其外表面上的丁氰橡胶外套组成，其下沿压在上述的给棉罗拉21上的棉卷23上。

为了保证安装自调匀整装置之后仍然能顺利的完成棉卷的顺向喂入并且实现刺辊对棉卷的合理分梳，故在自调匀整检测传感之前，即在上述的横梁15下面还可再垂直吊装由竖梁24、压力微调轮25、加压弹簧26和棉卷加压板20所组成的棉卷上喂入机构。

本发明的有益效果是：由于本发明所采用的霍尔转换器件较之目前国内外所采用的机械杠杆式转换器件的数据更为精确，而重量却极轻；所用的单片机属于更新一代产品，稳定性和抗干扰性更强，造价明显减低，很适合于与新老型号的梳棉机相配套。大量实验证明：对短片段不匀率有明显改善，达到条干不匀率低于2.5％，是理想的梳棉机机后开环自调匀整装置。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例之一整体安装配置立体结构示意图；

附图2为放大并用破断线简化的传感机构结构示意图；

附图3为放大了的每一组传感机构结构示意图；

附图4为自调匀整装置使用状态安装配置示意图；

附图5为单片机的电路图；

图中1.传感机构，2.传感器电源，3.安装板，4.变压器，5.步进电机控制器，6.单片机电源，7.电片机，8.减速器，9.步进电机，10.滚轮，11.磁钢支架，12.微调轮，13.磁钢，14.线性霍尔元件，15.与机架相连的横梁，16.竖杆及套在其上的弹簧，17.与竖杆连为一体的支架，18.轴头套，19.滚轮轴，20.棉卷加压板，21.给棉罗拉，22.刺辊，23.棉卷，24.竖梁，25.压力微调轮，26.压力弹簧。

具体实施方式

在梳棉机给棉罗拉21和刺辊22的上方装一根与梳棉机机架相连接的角钢质水平横梁15，其下平面沿一直线等间距开设16个垂直透孔，每个孔内通过外套弹簧的钢质竖杆16安装16组检测传感器。每组均由与上述的竖杆16连为一体的“门”字形的支架17和用钢质滚轮轴19与轴头套18及装于该门形支架内的滚轮10所组成的敏感器件以及装于上述的横梁15与支架17之间从下往上依次由磁钢支架11、微调轮12、磁钢13和模拟量输出型的线性霍尔元件14所组成的转换器件，这两部分所组成的呈“一”字形排列的传感机构1。(每组均由敏感器件和转换器件组成，竖杆16用于对传感结构进行定位，弹簧用于对棉卷加压。竖杆16和支架17连为一体，滚轮外面包覆着丁氰橡胶，其下沿压在给棉罗拉21之上的棉卷23上，它将棉卷的横向棉束的不匀转变成上下位移的变化。转换器件中的霍尔元件随支架上下移动，这样霍尔元件和磁钢之间的距离变化就体现了棉卷厚度的不匀，同时霍尔元件也将它与磁钢之间的位移这一非电量转换成电量。)在传感机构1的近旁固定在梳棉机机架上的一块矩形胶木质的安装板3上装有市售开关型的传感器电源2，市售220V～12V的变压器4，SH-2H110MH型混合式步进电机驱动器5和包括51系列的CPU、16路12位A/D转换通道、键盘和LED显示、液晶显示、扩展1/0接口按照附图5所示电路自行安装的单片机7，及其抗干扰电源6所组成的信号处理机构。在该机构近旁还装有由110BYG250B型的步进电机9和PLE80型的减速器8所组成的驱动机构。上述的线性霍尔元件14和传感器电源2与单片机系统7之间，变压器4和步进电机驱动器5之间均有专用电缆相连接。

                  作为本实施例的变更：

1、为了保证安装了自调匀整装置之后，仍能顺利的完成棉卷的顺向喂入并实现刺辊对棉卷的合理分梳，还可在自调匀整检测传感器之前横梁15下面垂直吊装由金属质竖梁24、压力微调轮25，长35mm，直径25mm用直径5mm的钢丝卷成的加压弹簧26和弧形棉卷加压板20所组成的棉卷上喂入机构；

2、线性霍尔元件可用3501、3515等35系列霍尔元件代替；

3、传感机构1的组数可根据梳棉机的不同机型在1～32之间调整；

4、磁钢可用相同磁场强度的其他型号替换；

5、单片机的CPU可用51系列的其他型号替换，键盘和LED显示以及液晶显示可用具有相同接口的其他的不同型号替换；

6、驱动器可用控制相同扭矩步进电机其它型号替换，进步电机亦可用相同扭矩的其他型号替换；

7、变压器可用其他型号的220V～12V的变压器替换；

8、传感器电源可用其它5V抗干扰开关稳压电源替换；

9、减速器可用具有相同减速比和扭矩的其它型号替换；

10、减速器8和步进电机9也可装在安装板3上。

Claims (3)

1、一种梳棉机机后开环自调匀整装置，包括传感机构[1]、信号处理机构和驱动机构三大部分，并且它们彼此之间有专用电缆相连接，其特征在于该装置其上述的传感机构[1]由通过竖杆和弹簧[16]垂直吊装在梳棉机给棉罗拉[21]和刺辊[22]上方且与机架相连接的横梁[15]下面呈“一”字形排列的1～32组检测传感器，每组均包括滚轮[10]、滚轮轴[19]、轴头套[18]和与上述的直杆[16]连为一体的支架[17]在内的敏感元件，以及装于该支架[17]与上述的横梁[15]之间从下往上依次包括磁钢支架[11]、微调轮[12]、磁钢[13]和霍尔元件[14]及其电源在内的转换器件这两部分组成，其上述的信号处理机构由装于同一块安装板[3]上的变压器[4]、单片机[7]及其电源[6]和步进电机控制器[5]组成，而其上述的驱动机构则由减速器[8]和步进电机[9]组成。

2、根据权利要求1所述的梳棉机机后开环自调匀整装置，其特征在于上述的滚轮[10]由钢轮和包覆在其外表面上的丁氰橡胶外套组成，其下沿压在上述的给棉罗拉[21]上的棉卷[23]上。

3、根据权利要求1所述的梳棉机机后开环自调匀整装置，其特征在于在自调匀整检测传感装置之前，即上述的横梁[15]下面还可再垂直吊装由竖梁[24]、压力微调轮[25]、加压弹簧[26]和棉卷加压板[20]所组成的棉卷上喂入机构。

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