WO2012065397A1 - 卷绕机转盘传动装置的控制方法 - Google Patents

卷绕机转盘传动装置的控制方法 Download PDF

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WO2012065397A1
WO2012065397A1 PCT/CN2011/072738 CN2011072738W WO2012065397A1 WO 2012065397 A1 WO2012065397 A1 WO 2012065397A1 CN 2011072738 W CN2011072738 W CN 2011072738W WO 2012065397 A1 WO2012065397 A1 WO 2012065397A1
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turntable
cake
spinning
center
diameter
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PCT/CN2011/072738
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English (en)
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王勋
刘广喜
李素敏
钟向军
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北京中丽制机工程技术有限公司
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H67/00—Replacing or removing cores, receptacles, or completed packages at paying-out, winding, or depositing stations
    • B65H67/04—Arrangements for removing completed take-up packages and or replacing by cores, formers, or empty receptacles at winding or depositing stations; Transferring material between adjacent full and empty take-up elements
    • B65H67/044—Continuous winding apparatus for winding on two or more winding heads in succession
    • B65H67/048—Continuous winding apparatus for winding on two or more winding heads in succession having winding heads arranged on rotary capstan head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/40—Arrangements for rotating packages
    • B65H54/52—Drive contact pressure control, e.g. pressing arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments
    • B65H2701/313—Synthetic polymer threads
    • B65H2701/3132—Synthetic polymer threads extruded from spinnerets

Definitions

  • the invention relates to the technical field of textile chemical fiber machinery, and in particular to a control method of a winder turntable transmission device.
  • Background Art Winders are used for continuous winding of filaments.
  • the winder is mounted on the frame with a rotatable turntable on which at least one protruding bobbin chuck shaft is rotatably mounted, and each bobbin chuck shaft has at least one paper tube .
  • a pressure roller is pressed above the (work tube) shaft, and a traverse device is disposed above the pressure roller.
  • the wire roller is in contact with the wire cake being formed on the chuck shaft of the working tube, and the distance between the wire roller and the chuck axis of the working tube is rotated by the rotation of the disk. Increase and increase.
  • a method of controlling a turntable transmission of a winder is provided in the prior art, for example, in patent No. 89109429.6.
  • the disc changer of the winder is coupled to a rotary transmission that is rotatable during a doffing cycle that can drive the disc changer to operate the spinning roller and
  • the rotation transmission device comprises a sensor and a control system of the disc changer transmission device, the sensor detects the stroke movement of the pressure roller, and the rotation transmission device can be reflected by the reflection pressure in the control system
  • the predetermined position of the wire roll and the offset of the actual position are controlled by a sensor such that the position of the wire roll remains substantially unchanged during a doffing cycle.
  • the method proposed by the patent uses a sensor to detect the stroke action of the pressure roller, and uses a small amount of change motion as a signal, and the collected signal is compared with the set amount, and the turntable transmission drives the turntable step by step by correcting the deviation value.
  • Ground rotation which is a typical closed loop adjustment loop.
  • the closed-loop adjustment loop defect is that the selected equipment is relatively complicated, and the dynamic response speed of the system is slow, especially under the influence of interference factors, the system is prone to fluctuations, resulting in poor reliability and stability of the control process, and ultimately affecting the quality of the tow.
  • this control method is to detect the stroke of the spinning roller as the control input signal, and the stroke of the spinning roller is small during the winding process, which causes a large error in the control; in addition, this method needs to be controlled.
  • the sensor is set in the device, which increases the cost of the device. Summary of the invention
  • the present invention provides a simple and reliable control method for a winder drive unit.
  • the method can allow the position of the winder roller of the winder to oscillate within a very limited range, and does not need to specifically set the sensor to detect the action stroke of the pressure roller, but according to the relationship between the spinning winding time and the angular position of the turntable.
  • a method for controlling a winder turntable transmission device of the present invention the method for a continuous winding winder, the winder being provided with a turntable; and at least one rotatable cylinder mounted on the turntable a pipe clamp shaft; each of the bobbin chuck shafts is provided with at least one paper tube; a pressure roller is disposed outside the bobbin chuck shaft; and the winding machine passes through the spinning process
  • the rotation of the turntable ensures that the position of the spinning roll remains unchanged, and the spinning roll is in contact with the cake wound on the paper tube; the specific steps are as follows:
  • Step A Calculate the diameter of the cake at any time during the spinning process according to the following formula Di:
  • Di the diameter of the cake at any time during the spinning process (mm);
  • Step B setting the angle position of the bobbin chuck axis formed between the center of the bobbin chuck shaft to the center line of the turntable and the vertical diameter of the turntable before the spinning is started.
  • Degree, calculated at the chuck axis angle ai according to the following formula:
  • the center of the bobbin chuck axis and the center of the turntable are perpendicular to the turntable
  • the angle between the vertical diameters of the ground (°);
  • Step C When the increment of the diameter Di of the cake reaches the preset rotation start increment value, calculate the rotation angle increment of the turntable according to the following formula; Turntable rotation ⁇ ⁇ angle:
  • ⁇ ⁇ a a control method of the winder turntable transmission of the present invention, in the step C, the turntable is rotated by a motor driving device with a speed reducer.
  • two rotatable bobbin chuck shafts are mounted on the turntable, and when one of the bobbin chuck shafts is wound on the shaft for a predetermined time, The turntable rotates rapidly, so that the turntable is quickly rotated to the position specified by the program, and the tow is switched to another bobbin chuck shaft to continue winding, and the automatic winding switching process is completed.
  • the control method of the winder turntable transmission device of the present invention does not need to use any other sensor to measure the diameter of the cake and other data, and only needs to accurately calculate the silk cake at any time according to the known parameters.
  • the diameter which in turn determines the angle of rotation of the turntable.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a winder for realizing a control method of a winder turntable transmission device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic structural view showing a working process of a winder for realizing a control method of a winder turntable transmission device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a winding machine for implementing a control method of a winder turntable transmission device according to an embodiment of the present invention. Schematic diagram of lateral structure;
  • FIG. 4 is a schematic view showing a working principle of a winder for realizing a control method of a winder rotary disk transmission device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a flow chart of a control method for implementing a winder turntable transmission device according to an embodiment of the present invention. detailed description
  • the present invention proposes a control system for ensuring control of the winder The control method of the turntable gradually rotating as the diameter of the cake increases.
  • the volume of the wound cake can be calculated according to the following formula:
  • the density of the cake can be measured for different spinning varieties.
  • the weight of the cake can be calculated according to the following formula:
  • the weight of the wound silk wire can be calculated according to the following formula:
  • V spinning speed (m/min);
  • the diameter of the cake at any time can be calculated according to the following formula:
  • the diameter Di of the cake is a function of time Ti, which can be calculated by using formula (4).
  • the diameter of the cake Di at any time.
  • the spinning speed, the tow fineness 8, the cake width 11, the cake density P, and the outer diameter D of the paper tube are known spinning parameters and can be set in advance.
  • a i the angle formed by the line connecting the center of the bobbin shaft and the center of the turntable at any time and the vertical diameter of the turntable perpendicular to the ground (°);
  • A the distance from the center of the spinning roller to the center of the turntable (mm);
  • ⁇ An angle (°) between the center of a spinning roll center and the center of the turntable and the vertical diameter of the turntable perpendicular to the ground.
  • the diameter of the wire cake Di is continuously increasing.
  • the turntable rotating device is activated, and the turntable is rotated.
  • a certain angle ⁇ a The increment of the angle of each turn of the turntable ⁇ a Calculate the turn of the turn according to the following formula:
  • FIG. 1 is a schematic view showing the structure of a winder for realizing a control method of a winder rotary disk drive of the present invention.
  • a rotatable turntable 5 is mounted in the frame of the winder, and two rotatable bobbin chuck shafts 6.1 and 6.2 are mounted on the front end face of the turntable, and at least one of each of the collet chuck shafts is mounted on the front end face of the turntable Paper tube 7.1 and 7.2.
  • a spinning roller 4 is disposed above the working bobbin collet 6.1, and a traverse device 3 is disposed above the spinning roller, and the tow 1 is wound by the guide hook 2, the traverse device 3 and the spinning roller 4
  • a wire cake is formed on at least one of the paper tubes 7.1 of the bobbin chuck shaft 6.1.
  • the spinning roller 4 is rotatably mounted on the front end of the arm 10 via a rotating shaft; the arm 10 is mounted on the bracket 8 by a shaft 9 and is swingable about the shaft 9 ( ⁇ ⁇ ). During the winding process, the spinning roll 4 needs to be in contact with the wire cake being formed on the working bobbin chuck shaft 6.1 with a certain pressure.
  • the bobbin chuck shaft is in direct contact with the spinning roller 4 before the spinning starts.
  • the angle of the bobbin chuck shaft formed by the center of the bobbin chuck shaft before the spinning starts to the vertical diameter of the turntable circle 5 and the vertical diameter of the turntable 5 perpendicular to the ground is 0 degree, that is, the bobbin clamp
  • the center line of the head shaft to the turntable circle 5 coincides with the vertical diameter of the turntable 5 perpendicular to the ground.
  • the angle between the center of the spinning roller 4 and the center of the turntable 5 and the vertical diameter of the turntable 5 perpendicular to the ground is ⁇ .
  • Figure 2 shows the working state of the Ti at some point during the working process.
  • the bobbin chuck shaft 6.1 rotates, and the diameter of the wire cake 20 wound on the paper tube 7.1 continuously increases, and the spinning roller 4 and the working bobbin chuck shaft The distance between 6.1 is also increasing.
  • the turntable 5 increases with the diameter of the cake 20. The big wheel rotates clockwise.
  • FIG 3 shows the principle structure of the winder turntable transmission.
  • the front end surface of the turntable 5 is rotatably mounted with the bobbin chuck shafts 6.1 and 6.2.
  • the drive motors 13.1 and 13.2 of the bobbin chuck shaft are mounted behind the turntable 5. End face.
  • the bobbin chuck shaft 6.1 shown in the drawing is a working bobbin collet shaft on which a wire cake 20 is being formed, and the platen roller 4 is in contact with the cake 20 at a certain pressure.
  • the drive of the turntable 5 comprises a motor 14 with a gearbox and a transmission 12.
  • the transmission 12 can be either geared or toothed.
  • the turntable drive motor 14 can be a stepper motor or a servo motor.
  • the turntable When the diameter of the cake is increased to a predetermined value Di, the turntable is rotated by a corresponding angular increment ⁇ ⁇ each time the increment of the diameter Di of the cake reaches a preset increment of the turntable start.
  • the control system calculates a corresponding angular position of the working cylinder collet shaft on the rotating circumference according to the formula and an angular increment ⁇ of the sub-rotation, and the winding machine rotating device of the present invention is the starting turntable rotating device rotating disc driving motor Enter the pulse corresponding to the angular increment ⁇ ⁇ to be rotated, and the turntable rotates by the angle increment ⁇ ⁇ .
  • the center of the spool of the working bobbin that is, the position of the center of the cake should be.
  • C 2 A 2 +B 2 -2ABcos(a+P)
  • Aa a i - A specific embodiment is given in Figure 5.
  • various known spinning parameters are determined, including spinning speed V, tow fineness, cake width 11, cake density P, and paper tube outer diameter D. Then the spinning movement begins.
  • the outer diameter of the paper tube is 126 mm
  • the set rotation increment value is 2 mm, that is, after each 2 mm increase in the diameter of the silk cake, the turntable is rotated by a corresponding angle ⁇ a.
  • both the diameter of the cake D1 is increased to 128 mm, and the control system is based on the following formula (5):
  • a 1 arccos ( (A 2 +B 2 — (Dl+d) 74) /2AB) - ⁇
  • control system calculates the diameter of the cake D2 according to the following formula (4):
  • ⁇ 2 arccos ( (A 2 +B 2 — (D2+d) 74) /2AB) - ⁇

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  • Winding Filamentary Materials (AREA)

Description

卷绕机转盘传动装置的控制方法 技术领域
本发明涉及纺织化纤机械技术领域，尤其涉及一种卷绕机转盘传动装置的控 制方法。 背景技术 卷绕机被用于长丝的连续卷绕。
卷绕机在机架上安装有一个可转动的转盘，在该转盘上可转动地安装至少有 1个突出的筒管夹头轴， 每个筒管夹头轴上装至少有 1个纸筒管。 在筒管夹头轴
(工作筒管夹头轴） 的上方压接着一个压丝辊， 压丝辊的上方设置有横动装置。
在一个卷绕周期内，压丝辊与工作筒管夹头轴上正在形成的丝饼相接触， 通 过转盘的转动使压丝辊和工作筒管夹头轴之间的距离随着丝饼直径的增加而加 大。
现有技术如专利 89109429.6 中提供了一种卷绕机的转盘传动装置的控制方 法。在该专利阐述的方法中， 卷绕机的盘式换筒器与一个转动传动装置相连， 在 一个落纱周期内可以转动，该转动传动装置可以驱动盘式换筒器使压丝辊和工作 落筒轴的轴间距离增大，该转动传动装置包括一个传感器和盘式换筒器传动装置 的控制系统，传感器检测压丝辊的行程动作， 转动传动装置在该控制系统中可由 这个反映压丝辊的预定位置和实际位置的偏移量的传感器来控制，使压丝辊的位 置在一个落纱周期过程基本保持不变。该专利提出的方法是用传感器探测压丝辊 的行程动作， 以变化运动很小的量作为信号， 采集的信号与设定的量进行比较， 转盘传动装置用修正偏差值的方式驱动转盘一步一步地的转动，这是一种典型的 闭环调整回路。这种闭环调整回路缺陷是所选用的设备比较复杂， 系统的动态反 应速度慢，特别是在干扰因素的作用下系统容易产生波动， 导致控制过程的可靠 稳定性较差， 最终影响丝束质量。其次， 这种控制方法是通过检测压丝辊的行程 作为控制输入信号，而在卷绕过程中压丝辊的行程很小，控制上会带来较大误差; 另外， 这种方式需要在控制设备中设置传感器， 增加了设备的成本。 发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种简单、可靠的卷绕机转盘传 动装置的控制方法。
本方法可以允许卷绕机压丝辊的位置在一个限定非常小范围内摆动，并不需 要专门设置传感器探测压丝辊的动作行程，而是根据纺丝卷绕时间和转盘角度位 置的函数关系，预先计算出任意时刻丝饼直径的大小， 及筒管夹头轴在转盘上所 应处的角度位置， 再由程序控制装置适时驱动转盘随丝饼的增大而转动。
所述技术方案如下：
本发明的一种卷绕机转盘传动装置的控制方法，该方法用于连续绕线的卷绕 机，所述卷绕机设置有转盘；在所述转盘上安装至少有 1个可转动的筒管夹头轴； 所述每个筒管夹头轴上装有至少 1个纸筒管；在所述筒管夹头轴的外部设置有压 丝辊； 所述卷绕机纺丝过程中， 通过所述转盘转动保证所述压丝辊的位置保持不 变， 且所述压丝辊与卷绕在所述纸筒管上的丝饼接触； 具体步骤如下：
步骤 A: 根据下列公式计算纺丝过程中任意时刻的丝饼直径 Di:
Di = ( (4VA/10 II H ) Ti + D2) 1/2
式中： Di—纺丝过程中任意时刻的丝饼直径 (mm);
Ti——纺丝过程中的任意时刻 (min);
V 纺丝速度 (m/min)；
A——丝束纤度 (dtex);
H——丝饼宽度 (mm);
——丝饼密度 (g/cm3);
D——纸筒管外径 (mm)。
步骤 B: 设定所述卷绕机在开始纺丝前， 所述筒管夹头轴圆心至所述转盘圆 心连线与所述转盘垂直直径之间形成的筒管夹头轴角度位置为 0度，根据下列公 式计算在 夹头轴角度 a i :
Figure imgf000004_0001
-任意时刻的筒管夹头轴圆心与转盘圆心的连线与转盘垂直于 地面的垂直直径之间的角度（° ) ;
A—一压丝辊圆心到转盘圆心的距离；
B—一筒管夹头轴圆心到转盘圆心的距离；
Di-一纺丝过程中任意时刻的丝饼直径；
d——一压丝辊直径；
β - -一压丝辊圆心和转盘圆心的连线与转盘垂直于地面的垂直直径之间的 角度；
步骤 C: 当丝饼直径 Di的增量达到预先设定的转盘启动增量值时， 按下列 公式计算转盘转动角度增量； 转盘转动 Δ α角度：
Δ α = a a 本发明的卷绕机转盘传动装置的控制方法， 在所述步骤 C 中， 利用带有减 速箱的电机驱动装置转动所述转盘。
本发明的卷绕机转盘传动装置的控制方法，在所述转盘上安装有 2个可转动 的筒管夹头轴， 当其中 1个筒管夹头轴上丝饼卷绕达到规定的时间， 转盘快速转 动，使所述转盘快速转动到程序规定的位置， 将丝束切换至另一个筒管夹头轴继 续卷绕， 完成自动卷绕切换过程。
本发明提供的技术方案的有益效果如下：
1、 通过本发明的卷绕机转盘传动装置的控制方法可以实现对卷绕机转盘旋 转状态的精确控制。
2、 本发明的卷绕机转盘传动装置的控制方法不需要采用其他任何传感器进 行丝饼直径和其他数据量的测量，只需要根据已知的各参数即可准确计算出丝饼 在任意时间的直径， 进而确定转盘的转动角度。
附图说明
图 1 为实现本发明实施例提供的卷绕机转盘传动装置的控制方法的卷绕机 结构示意图；
图 2 为实现本发明实施例提供的卷绕机转盘传动装置的控制方法的卷绕机 工作过程结构示意图；
图 3 为实现本发明实施例提供的卷绕机转盘传动装置的控制方法的卷绕机 侧向结构示意图；
图 4 为实现本发明实施例提供的卷绕机转盘传动装置的控制方法的卷绕机 工作过程原理示意图；
图 5为实现本发明实施例提供的卷绕机转盘传动装置的控制方法的流程图。 具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本发明实 施方式作进一步地详细描述。
在纺丝卷绕过程中，工作筒管夹头轴上的丝饼直径随着纺丝时间的增加不断 增大，压丝辊和工作筒管夹头轴之间的距离也不断加大， 为了保持压丝辊的位置 在一允许的范围内且压丝辊以一定的压力和工作筒管夹头轴上正在形成的丝饼 相接触，本发明提出一种可以保证卷绕机的控制系统控制转盘随着丝饼直径的增 大逐步转动的控制方法。
为此， 首先需要进算出丝饼的直径。
本发明中， 卷绕丝饼的体积， 可按下列公式计算：
U = 1/1000 ( (Di/2) 2- (D/2) 2) π H ( 1 ) 式中： U——丝饼体积 (cm3);
Di—纺丝过程中任意时刻的丝饼直径 (mm)；
D——纸筒管外径 (mm);
H——丝饼宽度 (mm)。
对应不同的纺丝品种， 丝饼的密度是可以测出的， 丝饼的重量， 可按下列公 式计算：
W = U P (2) 式中： W——丝饼重量 (g);
——丝饼密度 (g/cm3)。
同时， 根据化学纤维长丝纤度的定义， 卷绕丝饼丝的重量， 可按下列公式计 算：
W = V Ti A/10000 (3) 式中： V 纺丝速度 (m/min);
Ti——纺丝过程中的任意时刻 (min);
A——丝束纤度 (dtex)。
根据式 （2) 和式 （3 ) 任意时刻的丝饼直径， 可按下列公式计算：
Di = ( (4VA/10 II H ) Ti + D2) 1/2 (4) 也就是说， 在纺丝参数确定后， 丝饼直径 Di是时间 Ti 的函数， 利用公式 (4) 可以计算得出任意时刻的丝饼直径 Di。 其中， 纺丝速度 、 丝束纤度八、 丝饼宽度11、 丝饼密度 P和纸筒管外径 D， 是已知的纺丝参数， 可以预先设定。
在已经计算出丝饼直径 Di的基础上， 可以根据几何关系进行精确的计算， 即可以得出任意时刻筒管夹头轴圆心和转盘圆心的连线与转盘垂直于地面的垂 直直径之间所形成的角度， 即筒管夹头轴角度 a i。 筒管夹头轴角度 a i 随着纺 丝卷绕的进行不断加大。 度 a i可按下列公式计算：
Figure imgf000007_0001
式中： a i—任意时刻筒管夹头轴圆心和转盘圆心的连线与转盘垂直于地 面的垂直直径之间所形成的角度 （° ) ;
A——压丝辊圆心到转盘圆心的距离 (mm);
B——筒管夹头轴圆心到转盘圆心的距离 (mm);
Di—纺丝过程中任意时刻的丝饼直径 (mm)；
d——压丝辊直径 (mm) ;
β —一压丝辊圆心和转盘圆心的连线与转盘垂直于地面的垂直直径之间的 角度 （° )。 随着纺丝卷绕的进行， 丝饼 Di的直径不断在增大， 当丝饼直径 Di 每次的增量达到预先设定的转盘启动增量值时， 即启动转盘旋转装置， 转盘转过 一定的角度 Δ a。 转盘每一步转动的角度增量 Δ a按下列公式计算转盘转动：
Δ ct = a i― a i-i 以下结合附图对本发明的卷绕机转盘传动装置的控制方法进行具体描述。 图 1为实现本发明的卷绕机转盘传动装置的控制方法的卷绕机结构示意图。 在卷绕机的机架内安装有一个可转动的转盘 5， 在该转盘的前端面安装有两个可 转动的筒管夹头轴 6.1和 6.2，每根筒管夹头轴上装有至少一个纸筒管 7.1和 7.2。 在工作的筒管夹头 6.1的上方设置一个压丝辊 4， 压丝辊的上方设置有横动装置 3, 丝束 1通过导丝钩 2、横动装置 3和压丝辊 4绕在工作筒管夹头轴 6.1的至少 一个纸管 7.1上形成丝饼。 压丝辊 4通过转轴可转动的安装在支臂 10的前端； 支臂 10通过绕轴 9安装在支架 8上， 并可以绕轴 9进行小幅度摆动 （ < Γ )。 在卷绕过程中， 压丝辊 4需要以一定的压力和工作筒管夹头轴 6.1上正在形成的 丝饼相接触。 在纺丝开始前， 筒管夹头轴直接与压丝辊 4相接触。 为方便说明， 将纺丝开始前筒管夹头轴圆心至转盘圆 5心连线与转盘 5垂直于地面的垂直直径 之间形成的筒管夹头轴角度位置为 0度，即筒管夹头轴圆心至转盘圆 5心连线与 转盘 5垂直于地面的垂直直径相重合。压丝辊 4圆心和转盘 5圆心的连线与转盘 5垂直于地面的垂直直径之间的角度为 β。
图 2显示了卷绕机在工作过程中某时刻 Ti的工作状态。 在纺丝过程中， 随 着纺丝时间的增加， 筒管夹头轴 6.1转动，卷绕在纸管 7.1上的丝饼 20的直径不 断增大， 压丝辊 4和工作筒管夹头轴 6.1之间的距离也不断加大。 为了保持压丝 辊 4的位置在一允许的范围内，同时保证压丝辊 4以一定的压力和工作筒管夹头 轴 6.1上的丝饼相接触， 转盘 5随着丝饼 20直径的增大沿顺时针方向转动。
图 3表示了卷绕机转盘传动装置的原理结构，转盘 5的前端面可以转动地安 装有筒管夹头轴 6.1和 6.2， 筒管夹头轴的驱动电机 13.1、 13.2安装在转盘 5的 后端面。 图中所示筒管夹头轴 6.1是工作筒管夹头轴， 轴上卷绕着正在形成的丝 饼 20， 压丝辊 4以一定的压力与丝饼 20相接触。 转盘 5的驱动装置包括带有减 速箱的电机 14和传动装置 12。 传动装置 12可以采用齿轮传动也可以采用齿形 带传动。 转盘驱动电机 14可以采用步进电机， 也可以采用伺服电机。 当丝饼直 径增大到预定数值 Di时， 既丝饼直径 Di每次的增量达到预先设定的转盘启动增 量值时，转盘转过相应的角度增量 Δ α。控制系统根据公式计算出该工作筒管夹 头轴在转动圆周上的相应角度位置 以及该次应转动的角度增量 Δ α， 本发明 的卷绕机转盘传动装置即启动转盘旋转装置转盘驱动电机，输入与要转动的角度 增量 Δ α相对应的脉冲， 转盘转过角度增量 Δ α。
如图 4所示，在任意纺丝时刻 Ti，工作筒管夹头轴中心即丝饼中心应处的位 置角度为 。 在丝饼中心、 压丝辊中心和转盘中心连接形成的三角形 ABC中， 压丝辊中心和转盘中心的连线长度 A、 丝饼中心和转盘中心的连线长度 B均为 已知数， 只有压丝辊中心和丝饼中心的连线长度 C随着丝饼直径的增加而变化， C= (Di+d) 12, 式中 Di为纺丝过程中任意时刻的丝饼直径， d为压丝辊直径。 根据余弦定理： C2=A2+B2-2ABcos(a+P), 可以得出任意时刻的筒管夹头轴圆心 与转盘圆 的垂直直径之间的位置角度：
Figure imgf000009_0001
进而计算出转盘的转动 Δ a :
Aa = ai - 在图 5给出了一个具体的实施例。首先确定已知的各种纺丝参数， 包括纺丝 速度 V、 丝束纤度 、 丝饼宽度11、 丝饼密度 P和纸筒管外径 D。 然后开始进行 纺丝运动。
在该实施例中， 纸管外径是 126mm， 设定的转盘启动增量值为 2mm， 即丝 饼直径每增加 2mm后， 转盘转动一个相应的 Δ a角度。
开始卷绕时， 既在 To时刻， 工作筒管夹头轴 6.1 的位置位于转盘的垂直中 心线上， a Q=0° ， 丝饼直径的增加会使压丝辊 4微微上抬， 控制系统根据下列 公式 （4) 计算丝饼的直径 D1:
Dl = ( (4VA/10HH ) T1 + D2) 1/2
当丝饼直径增加 2mm时， 既当丝饼直径 D1增加到 128mm， 控制系统根据 下列公式 （5):
a 1 = arccos ( (A2+B2— （Dl+d) 74) /2AB) - β
计算得到此刻丝饼应处的筒管夹头轴角度位置 A， 此时， 角度增量 Δα
= a 0, 控制系统启动转盘顺时针转转过 Δα后， 转盘停止转动。 因为压丝辊 4 始终接压在丝饼上， 此刻随转盘的转动回到了原位。 继续纺丝， 丝饼直径的增 加会使压丝辊 4再次微微上抬，
在继续纺丝过程中， 控制系统根据下列公式 （4) 计算丝饼的直径 D2:
D2= ( (4VA/10II H ) T2 + D2) 1/2
当丝饼直径又增加 2mm时， 既丝饼直径 D2增加到 130mm时,，控制系统再 次根据公式 （5) 计算得到此刻丝饼应处的筒管夹头轴角度位置《2: α 2 = arccos ( (A2+B2— (D2+d) 74) /2AB) - β
此时， Α α = α2 - α1 ,控制系统启动转盘顺时针转转过 Δ α后转盘停止转动。 此时压丝辊 4又随着转盘的转动回到了原位。如此循环， 直到达到预先设定的纺 丝时间 Tmax， 丝饼满卷， 转盘快速转动， 将满卷的丝饼转到下面的落筒位置， 将原来空闲的筒管夹头轴 6.2转到工作位置， 移丝机构将丝束 1 从筒管夹头轴 6.1上的丝饼 20上切换到现在的工作筒管夹头轴 6.2的多个纸管 7.2上， 开始一 个新的卷绕过程。
以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护 范围之内。

Claims

权利要求书
1、 一种卷绕机转盘传动装置的控制方法， 该方法用于连续绕线的卷绕机， 所述卷绕机设置有转盘； 在所述转盘上安装至少有一个可转动的筒管夹头轴； 所 述筒管夹头轴上装有至少一个纸筒管； 在所述筒管夹头轴的外部设置有压丝辊； 所述卷绕机纺丝过程中，通过所述转盘转动保证所述压丝辊的位置保持不变， 且 所述压丝辊与卷绕在所述纸筒管上的丝饼相接触； 其特征在于： 步骤 Α: 根据下列公式计算纺丝过程中任意时刻的丝饼直径 Di: Di = ( (4VA/10 II H ) Ti + D2) 1/2 式中 ： Di—纺丝过程中任意时刻的丝饼直径；
Ti一一纺丝过程中的任意时刻；
V— 纺丝速度；
A—— -丝束纤度；
H—— 丝饼宽度；
P 丝饼密度；
D—— -纸筒管外；
牛少鹏 B: 设定所述卷绕机在开始纺丝前， 所述筒管夹头轴圆心至所述转盘圆 心连线与所述转盘垂直直径之间形成的筒管夹头轴角度位置为 0度，根据下列公 式计算在纺丝过程中任意时刻的筒管夹头轴角度 a i :
A2 + B2 ( DI + dy
2
a; = arccos β
2AB
式中： a i—任意时刻的筒管夹头轴圆心与转盘圆心的连线与转盘垂直于 地面的垂直直径之间的角度（° ) ;
A—— -压丝辊圆心到转盘圆心的距离；
B—— -筒管夹头轴圆心到转盘圆心的距离；
Di—一纺丝过程中任意时刻的丝饼直径；
d— -压丝辊直径；
β— .一压丝辊圆心和转盘圆心的连线与转盘垂直于地面的垂直直径之间的 角度； 步骤 C: 当丝饼直径 Di的增量达到预先设定的转盘启动增量值时， 按下列 公式计算转盘转动角度增量； 转盘转动 Δ α角度：
Δ α = a a
2、 根据权利要求 1所述的卷绕机转盘传动装置的控制方法， 其特征在于， 在所述步骤 C中， 利用带有减速箱的电机驱动装置转动所述转盘。
3、 根据权利要求 1所述的卷绕机转盘传动装置的控制方法， 其特征在于， 在所述转盘上安装有 2个可转动的筒管夹头轴，当其中 1个筒管夹头轴上丝饼卷 绕达到规定的时间， 转盘快速转动， 使所述转盘快速转动到程序规定的位置， 将 丝束切换至另一个筒管夹头轴继续卷绕， 完成自动卷绕切换过程。
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