CN206941190U - 卷染机智能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卷染机智能控制装置，包括第一布辊，第二布辊，第一电机，第二电机以及导布辊，该装置还包括通过矢量力矩控制收卷和速度矢量控制放卷的电控系统，第一、第二电机分别与电控系统电连接；在第一布辊与第二布辊之间还设有成对的扩幅辊，扩幅辊转动地安装在染料池内且浸没在染液中。电控系统包括数字控制器，安装在第一电机转子上的第一编码器，与第一电机电连接的第一矢量变频器，以及安装在第二电机转子上的第二编码器，与第二电机电连接的第二矢量变频器，第一编码器、第一矢量变频器、第二编码器、第二矢量变频器分别与数字控制器电连接。本实用新型能保证织物恒张力收卷、恒线速度放卷，有效防止了头尾色差、皱条等现象。

Description

卷染机智能控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种卷染机的控制装置，属于纺织印染设备技术领域。

背景技术

卷染机是一种平幅间歇式染色设备，主要用于直接、活性、硫化、还原等染料的平幅染色，卷染机是纺织印染设备领域中的重要设备之一。

卷染机通常具有第一布辊和第二布辊，且第一、第二布辊分别由一台电机驱动转动。当织物从第一布辊逐渐退绕而卷绕到第二布辊时，则第一布辊为放卷辊，第二布辊为收卷辊；当织物从第一布辊全部退绕而卷绕到第二布辊后，控制装置控制第一、第二布辊换向转动，此时第一布辊为收卷辊，第二布辊为放卷辊。来回往复过程中，织物不断连续经过卷染机的染料池达到染色的目的。

但是，现有的卷染机在染色过程中，由于卷染机控制装置不能很好的保证织物恒张力、恒线速度收放卷，出现由此引起的织物染色头尾色差、伸长率不一致、织物皱条和“深边”疵点的现象，导致大大降低了染色的正品率，严重影响了纺织企业的生产效益。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能有效保证织物恒张力收卷和恒线速度放卷，避免织物发生染色头尾色差、出现“深边”疵点等不良现象，大大提高卷染机染色正品率的卷染机智能控制装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用这样一种卷染机智能控制装置，包括用于收卷或放卷的第一布辊，用于放卷或收卷的第二布辊，用于驱动所述第一布辊转动从而实现收卷或放卷的第一电机，用于驱动所述第二布辊转动从而实现放卷或收卷的第二电机，以及设置在所述第一布辊与第二布辊之间的导布辊，该卷染机智能控制装置还包括通过矢量力矩控制收卷和速度矢量控制放卷的电控系统，所述第一电机、第二电机分别与所述电控系统电连接；在所述第一布辊与第二布辊之间还设有成对布置的用于织物扩幅的扩幅辊，所述成对扩幅辊分别转动地安装在卷染机的染料池内，且浸没在染料池的染液中。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述电控系统包括数字控制器，安装在所述第一电机转子上的第一编码器，与所述第一电机电连接的第一矢量变频器，以及安装在所述第二电机转子上的第二编码器，与所述第二电机电连接的第二矢量变频器，所述第一编码器、第一矢量变频器、第二编码器、第二矢量变频器分别与所述数字控制器电连接且与数字控制器构成闭环控制回路。

在本实用新型中，优选在所述第一布辊与第二布辊之间还设有成对布置的刮液辊，所述成对刮液辊分别转动地安装在卷染机机架上，所述数字控制器为DDC数字控制器。

采用上述结构后，本实用新型具有以下有益效果：

当本实用新型的第一布辊作为收卷辊，第二布辊作为放卷辊时，数字控制器通过安装在第一电机转子上的第一编码器精确计算出运行中收卷辊织物直径，数字控制器通过第一矢量变频器控制第一电机的转矩输出跟随变化，从而保证收卷辊实现恒张力收卷；同时，数字控制器通过对安装在第二电机转子上的第二编码器脉冲高速采集，经厚度积分、速度运算等方法获得卷径等物理量，并根据放卷辊直径的变化计算出需要的第二电机转速，通过第二矢量变频器保证第二电机输出转速与给定转速保持高度一致，从而保证当前织物的线速度恒定。反之也然。

本实用新型采用矢量力矩控制方式控制收卷，速度矢量控制方式控制放卷，通过实时计算卷径后自动调整织物张力、自动调整线速度，从而实现恒张力收卷和恒线速度放卷。

本实用新型收卷辊采用矢量力矩控制方式，能很好的克服导布辊阻尼力矩，更好的实现恒张力收卷。

本实用新型收卷辊采用矢量力矩控制方式，能更好的稳定收卷张力，而且能对扩幅辊实施摩擦力补偿，克服扩幅辊张力波动引起的刮水不匀，保证织物带液量始终稳定，不产生色条、皱条及牵伸。

本实用新型放卷辊采用速度矢量控制方式，这样可根据厚度和弹性设定不同的织物厚度补偿系数，提高恒线速的控制精度，保证全过程恒线速度放卷，并使织物染色的时间一致，杜绝头尾色差。

本实用新型采用刮液辊将液体分离，进一步实施了织物—液体的充分交换。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

图1为本实用新型卷染机智能控制装置的一种结构示意图。

具体实施方式

参见图1所示的一种卷染机智能控制装置，包括用于收卷或放卷的第一布辊1，用于放卷或收卷的第二布辊2，用于驱动所述第一布辊1转动从而实现收卷或放卷的第一电机3，用于驱动所述第二布辊2转动从而实现放卷或收卷的第二电机4，以及设置在所述第一布辊1与第二布辊2之间的导布辊5，所述导布辊5转动地安装在卷染机的染料池12内，导布辊5优选为成对的二根，当然也可以仅为一根；该卷染机智能控制装置还包括通过矢量力矩控制收卷和速度矢量控制放卷的电控系统，所述第一电机3、第二电机4分别与所述电控系统电连接；在所述第一布辊1与第二布辊2之间还设有成对布置的用于织物扩幅的扩幅辊11，所述成对扩幅辊11分别转动地安装在卷染机的染料池12内，且浸没在染料池12的染液中。

作为本实用新型的第一种优选实施方式，所述电控系统包括数字控制器6，安装在所述第一电机3转子上的第一编码器7，与所述第一电机3电连接的第一矢量变频器8，以及安装在所述第二电机4转子上的第二编码器9，与所述第二电机4电连接的第二矢量变频器10，所述第一编码器7、第一矢量变频器8、第二编码器9、第二矢量变频器10分别与所述数字控制器6电连接且与数字控制器6构成闭环控制回路。

在本实用新型中，如图1所示，在所述第一布辊1与第二布辊2之间还设有成对布置的刮液辊13，所述成对刮液辊13分别转动地安装在卷染机机架上，所述数字控制器6为DDC数字控制器。

本实用新型的第一布辊1、第二布辊2交替作为放卷辊和收卷辊实现织物往复染色。工作时，例如第一布辊1作为收卷辊，第二布辊2作为放卷辊，数字控制器6通过安装在第一电机3转子上的第一编码器7精确计算出运行中收卷辊织物直径，随着收卷辊织物直径变化，数字控制器6通过第一矢量变频器8控制第一电机3的转矩输出跟随变化，从而保证收卷辊实现恒张力收卷；同时，数字控制器6通过对安装在第二电机4转子上的第二编码器9脉冲高速采集，经厚度积分、速度运算等方法获得卷径等物理量，并根据放卷辊直径的变化计算出需要的第二电机4转速，通过第二矢量变频器10保证第二电机4输出转速与给定转速保持高度一致，从而保证当前织物的线速度恒定。反之，当本第一布辊1作为放卷辊，第二布辊2作为收卷辊时，控制方法同上。

在实际染色过程中，织物在启动、停止时有加速、减速运行状态，数字控制器6采集第一电机3或第二电机4所带的第一编码器7或第二编码器9信号，根据织物门幅、织物克重，计算加、减速时的重量和体积的增量以及角速度对时间的微分，不断修正收卷力矩给定值，保证在误差范围内的恒张力收卷。另外，在卷染机的反复可逆收放卷动作中，织物张力会造成织物的弹性形变，数字控制器6根据厚度和弹性设定不同的织物厚度补偿系数，提高恒线速的控制精度，保证全过程恒线速度放卷。

经过试用，本实用新型能很好的保证织物恒张力收卷、恒线速度放卷，有效防止了织物染色头尾色差、伸长率不一致、织物皱条和“深边”疵点现象，大大提高了染色的正品率。

Claims (3)

1.一种卷染机智能控制装置，包括用于收卷或放卷的第一布辊（1），用于放卷或收卷的第二布辊（2），用于驱动所述第一布辊（1）转动从而实现收卷或放卷的第一电机（3），用于驱动所述第二布辊（2）转动从而实现放卷或收卷的第二电机（4），以及设置在所述第一布辊（1）与第二布辊（2）之间的导布辊（5），其特征在于：该卷染机智能控制装置还包括通过矢量力矩控制收卷和速度矢量控制放卷的电控系统，所述第一电机（3）、第二电机（4）分别与所述电控系统电连接；在所述第一布辊（1）与第二布辊（2）之间还设有成对布置的用于织物扩幅的扩幅辊（11），所述成对扩幅辊（11）分别转动地安装在卷染机的染料池（12）内，且浸没在染料池（12）的染液中。

2.根据权利要求1所述的卷染机智能控制装置，其特征在于：所述电控系统包括数字控制器（6），安装在所述第一电机（3）转子上的第一编码器（7），与所述第一电机（3）电连接的第一矢量变频器（8），以及安装在所述第二电机（4）转子上的第二编码器（9），与所述第二电机（4）电连接的第二矢量变频器（10），所述第一编码器（7）、第一矢量变频器（8）、第二编码器（9）、第二矢量变频器（10）分别与所述数字控制器（6）电连接且与数字控制器（6）构成闭环控制回路。

3.根据权利要求2所述的卷染机智能控制装置，其特征在于：在所述第一布辊（1）与第二布辊（2）之间还设有成对布置的刮液辊（13），所述成对刮液辊（13）分别转动地安装在卷染机机架上，所述数字控制器（6）为DDC数字控制器。