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CN201053052Y - 新型捻线机的多电机控制与传动装置 - Google Patents

新型捻线机的多电机控制与传动装置 Download PDF

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CN201053052Y
CN201053052Y CNU2007200852990U CN200720085299U CN201053052Y CN 201053052 Y CN201053052 Y CN 201053052Y CN U2007200852990 U CNU2007200852990 U CN U2007200852990U CN 200720085299 U CN200720085299 U CN 200720085299U CN 201053052 Y CN201053052 Y CN 201053052Y
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China
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CNU2007200852990U
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梅顺齐
张智明
蔡池兰
詹白勺
徐巧
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Wuhan University of Science and Technology WHUST
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Wuhan University of Science and Technology WHUST
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract

本实用新型公开了一种新型捻线机的多电机控制与传动装置，它包括有锭子、卷绕摩擦筒、左、右导纱杆，其不同之处在于，包括有一加捻电机，所述加捻电机通过带轮传动驱动所述锭子；安设有一卷绕电机，所述卷绕电机通过皮带与带轮的配合驱动卷绕摩擦筒；包括有二个导纱电机，二个导纱电机分别通过带轮与皮带的传动装置驱动二根安设在输出端的滚珠丝杆，所述滚珠丝杆分别连接左、右导纱杆；还安设有控制装置，所述控制装置与加捻电机、卷绕电机和导纱电机连接。本实用新型的有益效果在于：(1)由多个电机分别独立完成各项任务，整个装置结构简单紧凑；(2)采用工控机控制，控制精确、方便；(3)传动路线缩短，功耗减少，故障率低。

Description

新型捻线机的多电机控制与传动装置
技术领域
本实用新型涉及一种多电机控制与传动装置，特别涉及一种用于捻线机的多电机控制与传动装置。
背景技术
捻线机的传动系统包括锭子的高速回转运动、卷绕摩擦筒的卷绕运动和往复导纱的成形运动。在捻线机(或称倍捻机)传动技术方面，目前国内外多采用单电机传动系统，通过改变电机转向得到S捻和Z捻，更换变换齿轮得到不同的捻度，通过齿轮、凸轮传动实现卷绕运动和导纱运动，从而实现整机的锭子转动、筒子卷绕和往复导纱。这种纯机械式的捻线机须配置大量的捻度变换齿轮和皮带轮，以满足加工不同捻度纱线的要求，往复导纱采用凸轮机构和连杆机构来实现，不仅机器结构复杂，体积庞大，配件多，而且更换加工纱线品种时操作费时、费力，控制不便。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种新型捻线机的多电机控制与传动装置，它结构简单合理，传动路线缩短，而且能够控制更加方便、准确，功耗减少。
本实用新型为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：包括有安设纱线团并带动纱线做高速回转的锭子；提供纱线卷绕运动的卷绕摩擦筒；往复导纱成形的左、右导纱杆；其特征是，包括有一加捻电机，所述加捻电机连接有带轮，带轮与皮带配合，所述皮带通过摩擦锭子内芯轴的底部驱动所述锭子；安设有一卷绕电机，所述卷绕电机通过皮带与带轮的配合驱动卷绕摩擦筒；还包括有二个导纱电机，二个导纱电机分别通过带轮与皮带的传动装置驱动二根安设在输出端的滚珠丝杆，所述滚珠丝杆分别连接左、右导纱杆；还安设有控制装置，所述控制装置与加捻电机、卷绕电机和导纱电机连接。
进一步的，本实用新型圆筒包装带自动编织机的恒张力织带卷取装置还包括以下技术特征：
所述的加捻电机和卷绕电机为交流异步电机，所述的二个导纱电机为交流伺服电机。
所述的控制装置包括工控机，所述工控机连接有变频器I和变频器II，变频器I连接加捻电机，变频器II连接卷绕电机；所述工控机连接有PCI卡，所述的PCI卡连接有驱动器I和驱动器II，驱动器I和驱动器II分别连接导纱电机。
还可以包括有串口通讯转换器，所述串口通讯转换器的输入端连接工控机，串口通讯转换器的输出端与变频器连接。
还可以安设有四个停止接近开关，所述停止接近开关分别安装在左、右导纱杆运动的极限位置，停止接近开关连接所述的控制器。
还可以安设有四个减速接近开关，所述减速接近开关分别安装在左、右导纱杆运动的启动位置与极限位置之间并靠近极限位置，减速接近开关连接所述的控制器。
本实用新型的有益效果是：(1)由多个电机分别独立完成各项任务，省却复杂的中间机构，使整个装置结构简单紧凑；(2)采用工控机控制，控制精确、方便；(3)传动路线缩短，功耗减少，故障率低。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的传动系统示意图。
图2为本实用新型一个实施例的控制系统流程图。
图3为本实用新型一个实施例的工控机与变频器通讯接线示意图。
图4为本实用新型一个实施例中往复导纱系统的结构图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。
图1为本实用新型一个实施例的传动系统示意图。
在图1中，包括有安设纱线团的锭子4，锭子4带动纱线做高速回转进行加捻。锭子4的回转运动的动力由加捻电机1提供，所述加捻电机1连接有带轮2，带轮2与皮带3配合，所述皮带3通过摩擦锭子4内芯轴的底部驱动所述锭子4做回转运动。还包括有提供纱线卷绕运动的卷绕摩擦筒8，卷绕摩擦筒8由一卷绕电机5驱动，所述卷绕电机5通过皮带7与带轮6的配合驱动卷绕摩擦筒8，卷绕摩擦筒8摩擦线筒9卷绕纱线。往复导纱成形的左导纱杆131和132由二个导纱电机10、20分别驱动，导纱电机10和导纱电机20通过带轮与皮带的传动装置驱动二根安设在输出端的滚珠丝杆141和滚珠丝杆142，所述滚珠丝杆141和滚珠丝杆142分别连接左导纱杆131和右导纱杆132。还安设有控制装置，所述控制装置与加捻电机1、卷绕电机5和导纱电机10和导纱电机20连接。从而控制各个电机的动作协调工作。所述的加捻电机1和卷绕电机5为交流电机，所述的导纱电机10和导纱电机20为交流伺服电机。
加捻主要由锭子高速回转完成，使纱线得到所需的捻度。由加捻基本理论知，纱线捻度T(捻/米)为：
Figure Y20072008529900051
式中α——交叉角(°)，V导——导杆往复速度(m/min)，V卷——摩擦筒表面的线速度(m/min)，n锭——锭子速度(rpm)，T——捻度(捻/m)。V导、V卷和n锭分别与伺服电机、卷绕电机和加捻电机转速有关。由式1和式2可知通过输入主电机的转速、纱线捻度和捻向、交叉角来确定卷绕电机和伺服电机的转速和转向。可见，捻度大小与锭子转速n锭、卷绕转速n卷有关。在锭子速度确定后，捻度的变换可通过改变卷绕电机速度方便地实现，无需变换齿轮机构。所述新型捻线机的多电机控制与传动装置取消了传统的导纱成形凸轮机构、捻度变换齿轮机构、防凸边、硬边机构；采用伺服电动机、滚珠丝杆由程序控制实现导纱运动；卷绕回转运动采用单独电机变频控制。整个系统由微机系统集中控制，通过程序完成防叠、捻度变换等功能，可以在控制范围内实现无级调速，得到不同捻度的纱线，因而控制更方便，更适合小批量、多品种生产。同时，由于机械结构简单，有利于维护与保养；传动路线缩短，功耗减少，故障率低。
图2为本实用新型一个实施例的控制系统流程图。
所述的控制装置包括工控机16，所述工控机16连接有变频器I 181和变频器II 182，变频器I 181连接加捻电机1，变频器II 182连接卷绕电机5；所述工控机连接有PCI卡，所述的PCI卡连接有驱动器I和驱动器II，驱动器I和驱动器II分别连接导纱电机10和导纱电机20。
变频技术具有较好的调速性能、显著的节能效果，实现现场的无级调速。加捻电机1和卷绕电机5采用异步电机，使用变频调速技术，由于变频器一般都有串行通讯的功能，可以通过数字量的控制即工控机和变频器通过RS-485通讯来调节电机速度实现电机的变频调速，这样通过一台上位机控制多台变频器形成网络控制。加捻电机1和卷绕电机5的控制由上位机16采用RS-485通讯控制变频器来实现电机无级调速，具有通讯距离长、抗干扰能力强等特点。所述的PCI卡可以是一款基于PCI总线技术的4轴步进/脉冲型伺服运动控制卡，它的运动控制芯片是由相同的功能的X、Y、Z和U轴的控制部分和插补部分组成的，能同时实现4轴伺服电机/步进电机的运动控制芯片，它以脉冲串形式输出，能对伺服电机/步进电机进行位置控制、插补驱动、速度控制等。可以满足高速驱动的需求，脉冲的频率精确度高。
伺服电机的速度快、控制精度高的位置控制和速度控制，采用伺服电机能够实现往复导纱所需的速度和精度，得到良好的卷绕筒子。
图3为本实用新型一个实施例的工控机与变频器通讯接线示意图。
串口通讯转换器17配有RS-485通讯接口，可实现与工控机16的通讯控制，通讯时，采用半双工方式。在新型捻线机多电机控制系统中，通讯时，工控机16的发送端和变频器181、变频器182的接收端相连，工控机16的接收端和变频器181、变频器182的发送端相连，形成半双工通讯。对于多台变频器，可以通过设置变频器站号来实现不同的变频器和工控机16通讯。
图4为本实用新型一个实施例中往复导纱系统的结构图。
所述新型捻线机的多电机控制与传动装置的往复导纱系统由伺服电机10和伺服电机20直接传动左导纱杆131和右导纱杆132运动，把伺服电机10和伺服电机20的旋转运动转换为左导纱杆131和右导纱杆132的往复直线运动，这样伺服电机10和伺服电机20不断地正向和反向转动，就可以实现左导纱杆131和右导纱杆132的往复直线运动。为了不让左导纱杆131和右导纱杆132由于运动惯性冲过两头，同时也为了安全起见，在左导纱杆131和右导纱杆132往复运动极限位置安装了接近开关201、接近开关202、接近开关203、接近开关204，当导纱杆运动到极限位置时，伺服电机必须反向转动。同时，由于纱线卷绕成要形满足防叠、防凸边和硬边等要求，伺服电机必须回原点很重要的，所以在接近开关201和接近开关203之间、接近开关202和接近开关204之间安设有接近开关211、接近开关213和接近开关212、接近开关214，接近开关211、接近开关212和接近开关213、接近开关214起减速作用，当伺服电机回原点时，先以较大的速度运行，碰到接近开关211、接近开关212和接近开关213、接近开关214后减速慢行，再碰到接近开关201、接近开关202、接近开关203、接近开关204时停止。
以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖。

Claims (8)

1.一种新型捻线机的多电机控制与传动装置，包括有安设纱线团并带动纱线做高速回转的锭子；提供纱线卷绕运动的卷绕摩擦筒；往复导纱成形的左、右导纱杆；其特征是，包括有一加捻电机，所述加捻电机连接有带轮，带轮与皮带配合，所述皮带通过摩擦锭子内芯轴的底部驱动所述锭子；安设有一卷绕电机，所述卷绕电机通过皮带与带轮的配合驱动卷绕摩擦筒；还包括有二个导纱电机，二个导纱电机分别通过带轮与皮带的传动装置驱动二根安设在输出端的滚珠丝杆，所述滚珠丝杆分别连接左、右导纱杆；还安设有控制装置，所述控制装置与加捻电机、卷绕电机和导纱电机连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型捻线机的多电机控制与传动装置，其特征是，所述的加捻电机和卷绕电机为交流异步电机，所述的二个导纱电机为交流伺服电机。
3.根据权利要求2所述的一种新型捻线机的多电机控制与传动装置，其特征是，所述的控制装置包括工控机，所述工控机连接有变频器I和变频器II，变频器I连接加捻电机，变频器II连接卷绕电机；所述工控机连接有PCI卡，所述的PCI卡连接有驱动器I和驱动器II，驱动器I和驱动器II分别连接导纱电机。
4.根据权利要求1所述的一种新型捻线机的多电机控制与传动装置，其特征是，还包括有串口通讯转换器，所述串口通讯转换器的输入端连接工控机，串口通讯转换器的输出端与变频器连接。
5.根据权利要求4所述的一种新型捻线机的多电机控制与传动装置，其特征是，所述的串口通讯转换器为配有RS-485通讯接口的变频器。
6.根据权利要求3所述的一种新型捻线机的多电机控制与传动装置，其特征是，所述PCI卡为伺服运动控制卡。
7.根据权利要求1所述的一种新型捻线机的多电机控制与传动装置，其特征是，还安设有四个停止接近开关，所述停止接近开关分别安装在左、右导纱杆运动的极限位置，停止接近开关连接所述的控制器。
8.根据权利要求1或7所述的一种新型捻线机的多电机控制与传动装置，其特征是，还安设有四个减速接近开关，所述减速接近开关分别安装在左、右导纱杆运动的启动位置与极限位置之间并靠近极限位置，减速接近开关连接所述的控制器。
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CN105239228A (zh) * 2015-10-12 2016-01-13 安徽日发纺织机械有限公司 纱线整理设备断电同步停车装置
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C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

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Termination date: 20110619