CN1920135A - 走锭细纱机的纱穗成形机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种走锭细纱机的纱穗成形机构，它包括：信息采集和处理系统、导纱弓传动单元、锭子传动单元、锭车、张力弓、锭子转动的反馈控制回路、伺服电机控制单元、导纱弓传动反馈控制回路；锭子转动的反馈控制回路，使得纱线能更好的成形；伺服电机控制单元使得伺服电机给导纱弓提供的转速更符合纱穗成形的要求；导纱弓传动反馈控制回路使得能够检测出从整个导纱弓传动单元中传动效率得大小，以便能够及时得对伺服驱动器发送给伺服电机的控制信号进行补偿，从而能够使最后传动到达导纱弓上的转速更好的满足要求；上述机构调整更加直观、方便，且由于采用自动化控制加反馈控制纱穗成形机构，其纱穗成形的效果更好，精确度更高。
Description
技术领域
本发明涉及一种走锭细纱机的纱穗成形机构。
背景技术
现有的走锭细纱机上的纱穗成形机构大多采用机械成形机构，如凸轮成形机构、成形轨成形机构等。根据纺纱工艺要求及各种毛纱的特性，以及后续加工的需要，纱穗的直径、起始点、卷绕螺距、扇形体高度、纱线张力要求可调、可控。而机械成形机构就不能满足需要，参数调整不够全面、细腻，只能粗略的调整卷绕螺距、纱线张力；且调整参数相当繁琐，没有预见性，要试做好多次才能得到较好的成形。且随着机械的磨损，成形误差会越来越大。
发明内容
本发明目的是提供一种成形效率更高的走锭细纱机的纱穗成形机构，其最终得到的纱穗形状与预期设定的形状更相符。
本发明可以通过以下技术方案得以实施：一种走锭细纱机的纱穗成形机构，它包括：
信息采集和处理系统；
导纱弓传动单元，它包括导纱弓轴、固定在导纱弓轴上的导纱弓、输出部分用于驱动所述的导纱弓轴转动的导纱弓传动机构、与所述的导纱弓传动机构的输入部分相连接的伺服电机、驱动所述的伺服电机转动的伺服驱动器，所述的伺服驱动器的输入控制端与所述的信息采集和处理系统的第一输出端相电连接；
锭子传动单元，它包括锭子、输出部分用于驱动所述的锭子转动的锭子传动机构、与所述的锭子传动机构的输入部分相连接的锭子电机、用于控制锭子电机转动的变频器，所述的变频器的输入控制端与所述的信息采集和处理系统第二输出端相电连接；
用于带动所述的锭子、所述的导纱弓轴移动的锭车；
张力弓，所述的张力弓可转动地设置于所述的锭车上，并且所述的张力弓固定于张力弓轴上；当所述的锭车的移动速度等于所述的锭子卷绕的线速度时，所述的张力弓不发生转动，当所述的锭车的移动速度大于或小于所述的锭子卷绕的线速度时，所述的张力弓发生转动；
所述的纱穗成形机构还包括锭子转动的反馈控制回路，所述的锭子转动的反馈控制回路包括：
连接在所述的张力弓轴上并随其转动的张力弓反馈传动机构；
设置在所述的张力弓反馈传动机构上的用于检测张力弓角位移的角位移传感器，所述的角位移传感器的输出端电连接至所述的信息采集和处理系统的输入端，所述的角位移传感器向所述的信息采集和处理系统的输入端发出角位移信号，所述的信息采集和处理系统处理后再通过第二输出端向所述的变频器发出一个有效信号值，用于控制所述的变频器的频率，使所述的锭子卷绕的线速度趋于与所述的锭车的移动速度相同。
所述的纱穗成形机构还包括伺服电机控制单元，它包括：
设置在所述的锭子电机上的用于反馈所述的锭子电机的转速的反馈编码器，所述的反馈编码器的输出端与所述的信息采集和处理系统的输入端相电连接，所述的反馈编码器将锭子电机的转速作为第一有效信号输送给所述的信息采集和处理系统，所述的信息采集和处理系统对接收到的第一有效信号进行计算处理后，再由信息采集和处理系统的第一输出端向所述的伺服驱动器发送控制信号用于控制所述的伺服电机的转动速度。
所述的伺服电机控制单元中还包括有导纱弓传动反馈控制回路，它包括：
连接在所述的导纱弓轴上并随其转动的导纱弓反馈传动机构；
设置在所述的导纱弓反馈传动机构上的编码器，所述的编码器的输出端与所述的信息采集和处理系统的输入端相电连接，所述的编码器用于检测所述的导纱弓轴的转动速度并将此转动速度作为第二有效信号输送至所述的信息采集和处理系统，该第二有效信号用于对由信息采集和处理系统的第一输出端向所述的伺服驱动器发送的控制信号进行补偿。
本发明与已有技术相比具有如下优点：此纱穗成形机构通过在锭子传动单元中加设锭子转动的反馈控制回路，使得锭子的卷绕绕度更趋于与锭车的移动速度相等，纱线能更好的成形；通过在导纱弓传动单元中增加伺服电机控制单元使得伺服电机给导纱弓提供的转速更符合纱穗成形的要求，此外还在伺服电机控制单元中增加了导纱弓传动反馈控制回路，使得能够检测出从整个导纱弓传动单元中传动效率得大小，以便能够及时得对伺服驱动器发送给伺服电机的控制信号进行补偿，从而能够使最后传动到达导纱弓上的转速更好的满足要求；上述机构调整更加直观、方便，且由于采用自动化控制加反馈控制纱穗成形机构，其纱穗成形的效果更好，精确度更高。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为本发明的导纱弓、张力弓、锭子的结构示意图；
附图3为本发明的伺服电机控制单元的控制框图；
附图4为本发明的锭子转动的反馈控制回路的控制框图；
其中：1、锭子传动机构；2、导纱钢丝；3、导纱弓轴；4、导纱弓；5、锭子；6、张力钢丝；7、张力弓轴；8、张力弓反馈传动机构；9、张力弓；10、角位移传感器；11、编码器；12、导纱弓反馈传动机构；13、导纱弓传动机构；14、伺服电机；15、伺服驱动器；16、信息采集和处理系统；17、人机界面；18、变频器；19、锭子电机；20、反馈编码器；21、锭车；22、第一输出端；23、第二输出端。
具体实施方式
如图1～图2所示的一种走锭细纱机的纱穗成形机构，它包括一个控制中心-信息采集和处理系统16，由导纱弓轴3、导纱弓4、导纱弓传动机构13、伺服电机14、伺服驱动器15组成的导纱弓传动单元，由锭子5、锭子传动机构1、锭子电机19、变频器18组成的锭子传动单元，锭车21，张力弓9，张力弓轴7。
其中，在导纱弓传动单元中，导纱弓4是固定在导纱弓轴3上，导纱弓传动机构13的输出部分与导纱弓轴3相连接用于驱动导纱弓轴3转动，导纱弓传动机构13的输入部分连接在伺服电机14上，也就是说导纱弓传动机构13由伺服电机14驱动，而伺服电机14又由伺服驱动器15驱动控制，伺服驱动器15的输入控制端与信息采集和处理系统16的第一输出端22相电连接，信息采集和处理系统16通过第一输出端22向伺服驱动器15输入相应的信号使得伺服驱动器15按照信息采集和处理系统16的要求控制伺服电机14转动。
在锭子传动单元中，锭子5由锭子传动机构1的输出部分驱动，锭子传动机构1的输入部分与锭子电机19相连接，锭子电机18带动锭子传动机构1传动，锭子电机19又由变频器18给它输入一定的频率带动其转动，变频器18的输入控制端与信息采集和处理系统16第二输出端23相电连接，也就是说变频器18由信息采集和处理系统16控制。
锭车21带动所述的锭子5、所述的导纱弓轴3移动，这表明锭子5和导纱弓轴3不但转动而且移动，导纱弓轴3在边转动边移动的同时，将纱线不断的导出，锭子5在边转动边移动的同时将由导纱弓轴3导出的纱线按照预定要求的形状环绕在上面。
张力弓9可转动地设置于锭车21上，并且张力弓9固定于张力弓轴7上；当锭车21的移动速度等于所述的锭子5卷绕的线速度时，此时纱线张力保持在平衡位置，纱线不带动张力弓9发生转动，当所述的锭车21的移动速度大于或小于所述的锭子5卷绕的线速度时，纱线的张力由于过大或过小远离了平衡位置，这时纱线将拉动张力弓9发生转动。
在锭子传动单元中，为了减少甚至消除锭子卷绕时由于纱线的张力不匀引起的纱穗表面沟壑数，使得纱穗松紧度基本一致，表面光滑、丰满，这就要求纱线的张力尽可能恒定在某一特定值域内。在此引入张力弓9平衡位置的概念，平衡位置即纱线的张力保持在所述的特定值域中点时张力弓9所处的位置。而纱线张力变化的本质是锭子5卷绕的线速度与锭车21的移动速度的差值不为零，即纱线张力可通过改变锭子5卷绕的线速度与锭车21的移动速度的差值来改变，当锭子5卷绕的线速度大于锭车21的移动速度时，张力增大，反之，则减小。总之，可通过调整锭子5卷绕的线速度与锭车21的移动速度的差值使得纱线张力达到并维持在某一特定值域内。在具体实施时，锭车21的移动速度是确定的、固化的，所以只能通过调节锭子5的卷绕速度，来调整锭子5卷绕的线速度与锭车21的移动速度的差值。为了满足上述的要求在纱穗成形机构中设置锭子转动的反馈控制回路，如图4所示的一个锭子转动的反馈控制回路的实施例，锭子转动的反馈控制回路包括：
连接在所述的张力弓轴7上并随其转动的张力弓反馈传动机构8；
设置在所述的张力弓反馈传动机构8上的用于检测张力弓9角位移的角位移传感器10，所述的角位移传感器10的输出端电连接至所述的信息采集和处理系统16的输入端，所述的角位移传感器10向所述的信息采集和处理系统16的输入端发出角位移信号，所述的信息采集和处理系统16处理后再通过第二输出端23向所述的变频器18发出一个有效信号值，用于控制所述的变频器18的频率，来调整所述的锭子5卷绕的线速度与锭车21的移动速度的差值，使所述的锭子5卷绕的线速度趋于与所述的锭车21的移动速度相同，最终使纱线张力达到并维持在某一特定值域内。
其中，当张力弓9发生转动时，角位移传感器10向信息采集和处理系统16的输入端发出当前角位移的有效信号，信息采集和处理系统16在接受到这个角位移信号以后将根据这个信号得出此角位移的方向及大小，进一步得出这时的张力是过大还是过小及过大或过小多少，再进一步得出应减小还是增大锭子5的卷绕速度及减小或增大的幅度，从而处理得出通过第二输出端23向变频器18发出是减小频率还是增大频率、以及减小或增大的量的有效信号。
如图2所示的一种实施例，当张力弓9在平衡位置下方时，即相对于平衡位置有一逆时针方向的角度时，此时说明纱线的张力过大，纱线拉动张力弓9作逆时针转动，这时角位移传感器10将向信息采集和处理系统16的输入端发出反映此角位移方向及大小的有效信号，信息采集和处理系统16在接受到这个有效信号以后将根据这个信号得出应减小锭子5的卷绕速度，使锭子5卷绕的线速度小于锭车21的移动速度，以减小张力的结论，而且具体减小的幅值也能够同时得出，信息采集和处理系统16随后经过计算处理后通过第二输出端23向变频器18发出减小频率以及具体减小量的有效信号。
在走锭细纱机的纱穗成形机构中，导纱弓4是用来控制纱线卷取点的高低位置和移动速度，配合锭子5的卷绕速度，使得纱线按特有的螺距绕在锭子上，得到想要的纱穗形状，所以导纱弓4在纱线卷绕过程中的位置和转动速度与锭子5的卷绕速度是否按特有关系匹配决定了纱线绕出的纱形是否能满足要求。而锭子5的卷绕速度已经由所述的锭子转动的反馈控制回路控制，即在此只需控制导纱弓4的位置和转动速度，使其与锭子5的卷绕速度按特有关系匹配。为了满足这个要求，在控制导纱弓4的转动过程中，增设了伺服电机控制单元，一旦伺服电机14的转动情况满足要求，导纱弓4的转动也就会满足要求。
如图3所示的伺服电机控制单元，它包括设置在所述的锭子电机19上的用于反馈所述的锭子电机19的转速的反馈编码器20，所述的反馈编码器20的输出端与所述的信息采集和处理系统16的输入端相电连接，所述的反馈编码器20将锭子电机19的转速作为第一有效信号输送给所述的信息采集和处理系统16，所述的信息采集和处理系统16对接收到的第一有效信号进行计算处理后，再由信息采集和处理系统16的第一输出端22向所述的伺服驱动器15发送控制信号用于控制所述的伺服电机14的转动速度。
从伺服电机14传动到导纱弓4的过程中，传动的速度由于传动效率不能达到100％等原因，其最终的与理想的速度肯定不一致，所以为了减小导纱弓4的转动速度的误差，提高传动精度，在所述的伺服电机控制单元中中增设了导纱弓传动反馈控制回路，它包括：
连接在所述的导纱弓轴3上并随其转动的导纱弓反馈传动机构12；
设置在所述的导纱弓反馈传动机构12上的编码器11，所述的编码器11的输出端与所述的信息采集和处理系统16的输入端相电连接，所述的编码器11用于检测所述的导纱弓轴3的转动速度并将此转动速度作为第二有效信号输送至所述的信息采集和处理系统16，该第二有效信号用于对由信息采集和处理系统16的第一输出端向所述的伺服驱动器15发送的控制信号进行补偿；这样最后传动到达导纱弓4上的转速就能更好的满足要求。
上述的导纱弓传动机构13、导纱弓反馈传动机构12、锭子传动机构1、张力弓反馈传动机构8均可以选用齿轮副传动机构、同步带轮机构等一些常见的传动机构。
为了使工作人员能够更好、更直观的调节控制信息采集和处理系统16，通常在信息采集和处理系统16得控制端电连接一个人机界面17，这样工作人员通过人机界面17就能够更方便的预设纱穗形状参数、调整纱穗形状参数。
Claims (3)
1、一种走锭细纱机的纱穗成形机构，它包括：
信息采集和处理系统(16)；
导纱弓传动单元，它包括导纱弓轴(3)、固定在导纱弓轴(3)上的导纱弓(4)、输出部分用于驱动所述的导纱弓轴(3)转动的导纱弓传动机构(13)、与所述的导纱弓传动机构(13)的输入部分相连接的伺服电机(14)、驱动所述的伺服电机(14)转动的伺服驱动器(15)，所述的伺服驱动器(15)的输入控制端与所述的信息采集和处理系统(16)的第一输出端(22)相电连接；
锭子传动单元，它包括锭子(5)、输出部分用于驱动所述的锭子(5)转动的锭子传动机构(1)、与所述的锭子传动机构(1)的输入部分相连接的锭子电机(19)、用于控制锭子电机(19)转动的变频器(18)，所述的变频器(18)的输入控制端与所述的信息采集和处理系统(16)第二输出端(23)相电连接；
用于带动所述的锭子(5)、所述的导纱弓轴(3)移动的锭车(21)；
张力弓(9)，所述的张力弓(9)可转动地设置于所述的锭车(21)上，并且所述的张力弓(9)固定于张力弓轴(7)上；当所述的锭车(21)的移动速度等于所述的锭子(5)卷绕的线速度时，所述的张力弓(9)不发生转动，当所述的锭车(21)的移动速度大于或小于所述的锭子(5)卷绕的线速度时，所述的张力弓(9)发生转动；
其特征在于：所述的纱穗成形机构还包括锭子转动的反馈控制回路，所述的锭子转动的反馈控制回路包括：
连接在所述的张力弓轴(7)上并随其转动的张力弓反馈传动机构(8)；
设置在所述的张力弓反馈传动机构(8)上的用于检测张力弓(9)角位移的角位移传感器(10)，所述的角位移传感器(10)的输出端电连接至所述的信息采集和处理系统(16)的输入端，所述的角位移传感器(10)向所述的信息采集和处理系统(16)的输入端发出角位移信号，所述的信息采集和处理系统(16)处理后再通过第二输出端(23)向所述的变频器(18)发出一个有效信号值，用于控制所述的变频器(18)的频率，使所述的锭子(5)卷绕的线速度趋于与所述的锭车(21)的移动速度相同。
2、根据权利要求1所述的走锭细纱机的纱穗成形机构，其特征在于：所述的纱穗成形机构还包括伺服电机控制单元，它包括：
设置在所述的锭子电机(19)上的用于反馈所述的锭子电机(19)的转速的反馈编码器(20)，所述的反馈编码器(20)的输出端与所述的信息采集和处理系统(16)的输入端相电连接，所述的反馈编码器(20)将锭子电机(19)的转速作为第一有效信号输送给所述的信息采集和处理系统(16)，所述的信息采集和处理系统(16)对接收到的第一有效信号进行计算处理后，再由信息采集和处理系统(16)的第一输出端(22)向所述的伺服驱动器(15)发送控制信号用于控制所述的伺服电机(14)的转动速度。
3、根据权利要求2所述的走锭细纱机的纱穗成形机构，其特征在于：所述的伺服电机控制单元中还包括有导纱弓传动反馈控制回路，它包括：
连接在所述的导纱弓轴(3)上并随其转动的导纱弓反馈传动机构(12)；
设置在所述的导纱弓反馈传动机构(12)上的编码器(11)，所述的编码器(11)的输出端与所述的信息采集和处理系统(16)的输入端相电连接，所述的编码器(11)用于检测所述的导纱弓轴(3)的转动速度并将此转动速度作为第二有效信号输送至所述的信息采集和处理系统(16)，该第二有效信号用于对由信息采集和处理系统(16)的第一输出端(22)向所述的伺服驱动器(15)发送的控制信号进行补偿。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: QIAN XUXING Free format text: FORMER OWNER: QIAN ZHONGHAN Effective date: 20100927 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20100927 Address after: 215222 Wujiang City, Jiangsu Province eight Song Chen community Nanhe Hamamatsu Road No. 20 Patentee after: Qian Xuxing Address before: 215222 Wujiang City, Jiangsu province Lingzhen Nanhe Hamamatsu Road No. 20 Patentee before: Qian Zhonghan |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: WUJIANG YOULIAN TEXTILE MACHINERY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: QIAN XUXING Effective date: 20111122 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20111122 Address after: Lianhua Road split eight 215222 Wujiang city of Jiangsu Province Economic Development Zone No. 58 Songling town Patentee after: Wujiang Youlian Textile Machinery Co.,Ltd. Address before: 215222 Wujiang City, Jiangsu Province eight Song Chen community Nanhe Hamamatsu Road No. 20 Patentee before: Qian Xuxing |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090506 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |