CN1807718A - 精梳机分离罗拉的驱动方法 - Google Patents
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Abstract
一种纺织机械精梳机分离罗拉的驱动方法，采用传感器获取精梳机有关运动部件的位置信息，运动控制器计算出分离罗拉应当到达的位置，然后将该位置信息发送给驱动器，驱动步进电机带动分离罗拉运动到指定位置。本发明有效控制精梳机分离罗拉的倒转搭接，正转分离，停转等待，减少了复杂的传动机构，摩擦发热量大幅度减小，传动效率和梳理速度明显提高。本发明可按照纤维的长短分布调节梳棉工艺参数。
Description
技术领域
本发明属于机械技术领域，更进一步涉及一种纺织机械精梳机分离罗拉的驱动方法。该方法有效控制精梳机分离罗拉的倒转搭接，正转分离，停转等待，克服了梳棉工艺不易调节以及传统复杂机械传动方式的机器运行效率低的弊端，提高了传动效率。
背景技术
精梳机是棉纺企业生产高附加值纺织品的必备设备。目前，国际上精梳机仍以传统的机械传动方式工作。瑞士立达公司、意大利马佐里公司、日本丰田公司等厂家为主要生产企业。其中，瑞士立达公司生产的精梳机由于受机械传动方式的制约，用了10多年时间才将工作速度由300钳次/分钟提高到420-450钳次/分钟。
近年来，国内外一些厂家开始研究，试图将伺服技术运用到精梳机设计上，但迄今尚没有相关的成功报导。
机械传动方式下，其分离罗拉的运动方式是进多退少的不对称往复运动，是将一个对称的往复运动和一个恒速运动通过差速轮系合成完成的。往复运动采用了共轭凸轮或者多连杆机构。如已公开的专利CN00104907.0精梳机分离罗拉的传动装置，CN02100217.7精梳机和CN02215287.3一种精梳分离运动机构。这些方法都存在如下问题：(1)共轭凸轮，多连杆机构，差速轮系都是复杂的传动机构，摩擦发热量大，润滑困难，传动效率低。(2)共轭凸轮，多连杆机构，差速轮系加工难度高，装配难度大，费工费料。(3)共轭凸轮，多连杆机构，差速轮系的结构参数不便调节，一台精梳机由其结构参数决定的只有唯一的一个有效输出长度，设备也不能按照纤维本身的长度分布特征调节分离长度、搭接长度和有效输出长度，由此导致设备在使用时的梳棉工艺参数不易调节，设备的适应性差，对纤维长的可以梳理但效率低，对纤维短的无法梳理，导致资源浪费。
为了克服传统机械方式的诸多缺陷，伺服驱动是目前的研究热点，一般都采用伺服电机和减速装置实现。但是，伺服电机转速较高，一般在3000转/分钟-5000转/分钟之间，甚至更高，而罗拉的转速一般都在600转/分钟以下，所以必须给伺服电机加装减速装置。减速装置虽然实现了转速减小和扭矩的增大使负载平稳运行，因为负载要求往复运动，伺服电机必须在较高转速下正反转，这样正反转的频次就很难提高。随着正反转频次的提高，伺服电机长期处在起动和停止的动态过渡过程，电机的温升增高至超出设计范围，不得不停机。
发明内容
本发明采用传感器获取精梳机有关运动部件的位置信息，运动控制器依据位置信息计算出分离罗拉的相应位置后发送给驱动器，再由驱动器驱动步进电机运动，步进电机带动分离罗拉运动到指定位置。
本发明的有益效果主要表现在以下几方面：
第一，本发明减少了复杂的机械传动机构，摩擦发热量大幅度减小，传动效率明显提高。
第二，本发明降低了加工难度和装配难度，提高了制造效率。
第三，本发明提高了梳理速度，可达每分钟500次。
第四，本发明的梳棉工艺参数容易调节，一台精梳机可以梳理多种不同的纤维，因此本发明具有很大的实用价值。
附图说明
图1为本发明和传统机械传动分离罗拉的运动曲线对比图。
具体实施方式
本发明采用传感器获取精梳机有关运动部件的位置信息。有关运动部件包括嵌板，嵌口的开闭状态，锡林的位置，顶梳的位置，这些运动部件都是机械地连接在一起的。它们的位置信息可通过其中的任何一个获得，所以只须选择在其中一个运动部件上安装传感器，就可以依据机械传动关系推算出其余部件的位置。根据运动部件的不同运动形式来选择传感器的类型。例如，在旋转类运动部件的旋转轴上安装旋转编码器，在往复运动类的运动部件上安装位移传感器。
在运动控制器内部预先依据纤维的长短分布设定运动参数，运动控制器依据传感器所提供的位置信息和运动控制器内部设定的运动参数，计算出分离罗拉应当到达的位置，然后将该位置信息发送给驱动器。驱动器驱动步进电机运动，带动分离罗拉到达指定位置。
本发明中的步进电机带动分离罗拉运动到指定位置，完成步进电机的正、反、停以及速度和位置控制，实现了分离罗拉的倒转搭接，正转分离和停转等待。驱动器的技术规格必须与所使用的步进电机性能相适应，确保步进电机和驱动器的优良工作。电机采用低速大扭矩步进电机。步进电机带动分离罗拉运动是指经过一级加速传动到分离罗拉，即增速传动装置的传动比大于1。可以采用同步带传动或者齿轮传动，使用时可根据其他部件的位置选择使用。
由于采用低速大扭矩步进电机直接驱动分离罗拉，消除了多级机械传动带来的齿轮箱体大，润滑困难，效率低，故障率高的问题。本发明减少了系统的转动惯量，提高了系统的运行速度，提高了整机的生产效率和企业的经济效益。
附图1中实线1是传统驱动方法的分离罗拉速度曲线，其变化率大代表加速度大，速度的峰值高表明瞬时速度很高，加速度大并且速度峰值高，在实际运行时会导致设备冲击振动大和驱动功率大。附图1中虚线2是采用本发明的驱动方法的分离罗拉速度曲线，表明分离罗拉在其工作时间内保持了速度的平稳，大大减低了加速度和速度峰值，因而减小了由本发明制成的设备的冲击振动和驱动功率。本发明的驱动方法还可以按照纤维的长短分布设定运动控制器的速度和位移曲线，而且搭接长度、分离长度、有效输出长度可根据纤维长度分布任意调节。由此带来设备工作强度降低，使用寿命提高的效果。运动控制器可以采用可编程控制器(PLC)，微处理器为核心的运动控制器，工业控制机。
Claims (6)
1、精梳机分离罗拉的驱动方法，其特征在于：采用传感器获取精梳机有关运动部件的位置信息，运动控制器计算出分离罗拉应当到达的位置，然后将该位置信息发送给驱动器，驱动步进电机带动分离罗拉运动到指定位置。
2.根据权利要求1所述的精梳机分离罗拉的驱动方法，其特征在于：所述传感器的类型选择依据运动部件的不同运动形式来确定。
3.根据权利要求1所述的精梳机分离罗拉的驱动方法，其特征在于：所述运动控制器依据传感器所提供的位置信息和运动控制器内部设定的运动参数进行计算。
4.根据权利要求1所述的精梳机分离罗拉的驱动方法，其特征在于：所述运动控制器内部设定的运动参数按照纤维长短分布设定。
5.根据权利要求1所述的精梳机分离罗拉的驱动方法，其特征在于：所述的步进电机采用低速大扭矩步进电机。
6.根据权利要求1所述的精梳机分离罗拉的驱动方法，其特征在于：所述的步进电机配以增速传动装置。
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