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1、10申请公布号CN101956293A43申请公布日20110126CN101956293ACN101956293A21申请号201010500128622申请日20100929D04B27/16200601D04B27/2220060171申请人常州市第八纺织机械有限公司地址213133江苏省常州市新北区罗溪镇汤庄桥72发明人谈昆伦何小伟陈龙谈良春74专利代理机构常州市维益专利事务所32211代理人何学成54发明名称经编机恒线速电子送经控制方法及其装置57摘要本发明涉及一种经编机恒线速电子送经的控制方法以及恒线速电子送经装置,特别涉及一种实时检测并调整经轴伺服电机转速的,实现高精度恒线速的送。
2、经方法及其装置。本发明结合运用了机电一体化送经控制方法和数学模型送经控制方法,克服了机电一体化送经方法的累计误差以及避免了采用数学模型方法时的人为错误,保证了经编机的送经质量。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图1页CN101956293A1/2页21经编机的恒线速电子送经控制方法,其特征在于其方法步骤如下1测量整经前空盘头的外周长,整经后盘头纱线的外周长,记录整经过程的纱线的总绕数,并将上述参数输入给系统控制计算机,2伺服控制器将盘头退绕圈数反馈给系统控制计算机,系统控制计算机计算出此时盘头的外周长C1;3利用测速罗拉测得当前盘头送纱的线。
3、速度,并反馈给系统控制计算机,系统计算机计算得出当前的盘头的外周长C11;4系统计算机比较C1和C11,如果两者的差值的绝对值小于设定值A,此时采用计算式计算经轴的送经线速度,计算式为其中I为周期,REI为第I个周期时经轴电机的转速,I为经轴电机和经轴之间的传动比,EZI为送经量此参数为一个系统设定值,RM为主轴电机的转速,LMAX为经轴满盘头纱线的外周长即为整经后盘头纱线的外周长,LMIN为空盘头的外周长,N为盘头纱线的总绕数,NI为当前盘头退绕的圈数;5如果两者的差值的绝对值大于设定值A,此时采用计算式计算经轴的送经速度,计算式为此时的LMAX采用数学模型计算得出,其中RRI1为第I1周期。
4、时测速罗拉的转速,DR为测速罗拉的直径,REI1为第I1周权利要求书CN101956293A2/2页3期时经轴电机的转速,N1为当前周期下盘头纱线的总绕数;6如果两者的差值的绝对值大于设定值A时,系统控制计算机会将NI的值复位为0。7系统控制计算机每一个周期都会重复前述步骤26,直至盘头纱线用完。2实现上述方法的经编机的恒线速电子送经装置,包括多个经轴,驱动经轴转动的伺服电机,经轴上设置有测定经轴上盘头送纱的线速度经轴测速罗拉,还包括一个主轴电机,其特征在于所述的伺服电机上连接有一个测定伺服电机旋转的圈数的经轴编码器,还包括一个控制伺服电机工作的伺服控制器,经轴编码器将检测到的数据反馈给伺服控。
5、制器,主轴电机上也连接有测定其转速的主轴编码器,主轴伺服驱动器控制主轴电机的转动并接收主轴编码器反馈的信号,还包括一个系统控制计算机,系统控制计算机接收经轴伺服驱动器、主轴伺服驱动器以及经轴测速罗拉反馈的信号并计算得出实际需要的经轴伺服电机的转速。3根据权利要求2所述的经编机的恒线速电子送经装置,其特征在于经轴和经轴伺服电机之间还设有一个减速装置。权利要求书CN101956293A1/4页4经编机恒线速电子送经控制方法及其装置技术领域0001本发明涉及一种经编机恒线速电子送经的控制方法以及恒线速电子送经装置,特别涉及一种实时检测并调整经轴伺服电机转速的,实现高精度恒线速的送经方法及其装置。背景。
6、技术0002目前国际市场上使用的经编机一般采用两种恒线速的电子送经方法。0003一种是采用机电一体化的测速罗拉来测量送纱线速度,并计算出盘头上纱线的周长。测速罗拉由固定周长的测量滚轮、编码器、测量杆等组成。测量滚轮轴上安装中空式编码器,回馈测速罗拉转速,实时测量送纱线速度、送纱长度及周长,根据盘头上纱线的周长,实时调节经轴电机的转速,达到恒线速送经的效果。这种方法结构复杂,成本高。这种机电一体化的测速罗拉使用非常广泛,但也存在诸多问题,由于测速罗拉的直径为出厂设定值,且对送纱线速度的计算起关键作用,然而测速罗拉都是紧紧的压在经轴表面,必然会导致罗拉直径的磨损而周长减小,且变化缓慢,生产人员不易。
7、发现,导致因测速罗拉的直径减小而使实际送经量与需要的送经量发生偏离,导致精度降低,影响产品质量,并且此误差在所有使用测速罗拉的送经机构中均存在,但却最容易被忽视。另一方面测速罗拉的转速也是测量送纱线速度的重要参数,为了得到测速罗拉的转速值,必须在测速罗拉上安装编码器,回馈脉冲频率,信号传输过程中容易受到干扰,对产品质量产生影响。0004另一种是采用数学模型进行推导计算的方式,得出当前盘头绕纱的外周长,从而计算出经轴电机的转速。这种方法需要在更换新盘头时人工输入新盘头的绕纱外周长,空盘头内周长和盘头上纱线的总绕数。由于是人工测量输入,容易造成人为误差。发明内容0005本发明针对现有技术的不足,提。
8、供了一种实时检测和调整经编机的送经线速度,来实现恒线速送经的方法,以及实现该方法的装置。0006本发明通过以下技术方案实现0007经编机的恒线速电子送经控制方法,其方法步骤如下00081测量整经前空盘头的外周长,整经后盘头纱线的外周长,记录整经过程的纱线的总绕数N,并将上述参数输入给系统控制计算机,00092伺服控制器将盘头退绕圈数反馈给系统控制计算机,系统控制计算机计算出此时盘头的外周长C1;00103利用测速罗拉测得当前盘头送纱的线速度,并反馈给系统控制计算机,系统计算机计算得出当前的盘头的外周长C11;00114系统计算机比较C1和C11,如果两者的差值的绝对值小于设定值A,此时0012。
9、采用计算式计算经轴的送经线速度,计算式为说明书CN101956293A2/4页50013其中I为周期,REI为第I个周期时经轴电机的转速,I为经轴电机和经轴之间的传动比,EZI为送经量此参数为一个系统设定值,RM为主轴电机的转速,LMAX为经轴满盘头纱线的外周长即为整经后盘头纱线的外周长,LMIN为空盘头的外周长,N为盘头纱线的总绕数,NI为当前盘头退绕的圈数;00145如果两者的差值的绝对值大于设定值A,此时采用计算式计算经轴的送经速度,0015计算式为0016此时的LMAX采用数学模型计算得出,其中RRI10017为第I1周期时测速罗拉的转速,DR为测速罗拉的直径,REI1为第I1周期时经。
10、轴电机的转速,N1为当前周期下盘头纱线的总绕数;00186如果两者的差值的绝对值大于设定值A时,系统控制计算机会将NI的值复位为0。00197系统控制计算机每一个周期都会重复前述步骤26,直至盘头纱线用完。0020实现上述方法的经编机的恒线速电子送经装置,包括多个经轴,驱动经轴转动的伺服电机,经轴上设置有测定经轴上盘头送纱的线速度经轴测速罗拉,还包括一个主轴电机,所述的伺服电机上连接有一个测定伺服电机旋转的圈数的经轴编码器,还包括一个控制伺服电机工作的伺服控制器,经轴编码器将检测到的数据反馈给伺服控制器,主轴电机上也连接有测定其转速的主轴编码器,主轴伺服驱动器控制主轴电机的转动并接收主轴编码器。
11、反馈的信号,还包括一个系统控制计算机,系统控制计算机接收经轴伺服驱动器、主轴伺服驱动器以及经轴测速罗拉反馈的信号并计算得出实际需要的经轴伺服电机的转速。0021经轴和经轴伺服电机之间还设有一个减速装置。0022本发明同时运用了机电一体化的测速罗拉和运用数学模型进行计算的方法,一方面克服了测速罗拉由于其磨损而产生的测量误差,能及时的运用数学模型的方法进行补偿,另一方面能防止采用数学模型计算时可能存在的人为误差,即本发明具有较高的精度,能保证送经质量,提高了经编的质量。附图说明0023图1为本发明的恒线速电子送经装置的连接示意图,说明书CN101956293A3/4页60024图中1为系统控制计算。
12、机,1013为第一经轴,1023为第二经轴,1011为第一经轴伺服驱动器,1021为第二经轴伺服驱动器,1031为主轴伺服驱动器,1012为第一经轴伺服电机,1022为第二经轴伺服电机,1032为主轴电机,10为主轴编码器,11为第一经轴电机编码器,12为第二经轴编码器,21为第一经轴减速箱,22为第二经轴减速箱,41为第一经轴测速罗拉,42为第二经轴测速罗拉,51为第一经轴测速罗拉编码器,52为第二经轴测速罗拉编码器。具体实施方式0025以下结合附图对本发明进一步说明0026经编机的恒线速电子送经控制方法,其方法步骤如下00271测量整经前空盘头的外周长,整经后盘头纱线的外周长,记录整经过程。
13、的纱线的总绕数N,并将上述参数输入给系统控制计算机,00282伺服控制器将盘头退绕圈数反馈给系统控制计算机,系统控制计算机计算出此时盘头的外周长C1;00293利用测速罗拉测得当前盘头送纱的线速度,并反馈给系统控制计算机,系统计算机计算得出当前的盘头的外周长C11;00304系统计算机比较C1和C11,如果两者的差值的绝对值小于设定值A,在此本实施例中我们将设定值设为3MM,即A3MM,此时0031采用计算式计算经轴的送经线速度,计算式为0032其中I为周期,REI为第I个周期时经轴电机的转速,I为经轴电机和经轴之间的传动比,EZI为送经量此参数为一个系统设定值,RM为主轴电机的转速,LMAX。
14、为经轴满盘头纱线的外周长即为整经后盘头纱线的外周长,LMIN为空盘头的外周长,N为盘头纱线的总绕数,NI为当前盘头退绕的圈数;00335如果两者的差值的绝对值大于3MM,此时采用计算式计算经轴的送经速度,0034计算式为0035此时的LMAX采用数学模型计算得出,其中RR10036为第I1周期时测速罗拉的转速,DR为测速罗拉的直径,REI1为第I1周期时经轴电机的转速,N1为当前周期下盘头纱线的总绕数;00376如果两者的差值的绝对值大于设定值3MM时,系统控制计算机会将NI的值复位为0。00387系统控制计算机每一个周期都会重复前述步骤26,直至盘头纱线用完。0039本发明采用了数学模型进行。
15、推导计算,同时利用了机电一体化的测速罗拉对送经的线速度进行实时的检测,并将检测结果反馈给系统控制计算机,系统控制计算机对电子说明书CN101956293A4/4页7送经速度进行实时修正,确保经编机的送经速度处于恒定值。0040本发明还介绍了实现上述经编机恒线速电子送经控制方法的经编机送经装置,经编机上可以设置有多个经轴,本实施例中以两个经轴进行说明,两个经轴为第一经轴1013和第二经轴1023,还包括一对驱动第一经轴1013和第二经轴1023转动的第一经轴伺服电机1012和第二经轴伺服电机1022,第一经轴伺服电机1012上连接有测定其转速的第一经轴电机编码器11,第二经轴伺服电机1022上连。
16、接有测定其转速的第二经轴电机编码器12,第一经轴1013和第二经轴1023上分别设置有测定经轴上盘头送纱的线速度第一经轴测速罗拉41和第二经轴测速罗拉42,第一测速罗拉41和第二测速罗拉42上分别设置有将测速罗拉的数据转换为电信号的第一测速罗拉编码器51和第二测速罗拉编码器52,第一测速罗拉编码器51和第二测速罗拉编码器52直接将测定的测速罗拉的速度值反馈给系统控制计算机,还包括驱动经编机主轴转动的主轴电机1032,主轴电机1032上也连接有测定其转速的主轴编码器10,主轴编码器10测定主轴电机1032的转速,第一经轴伺服电机、第二经轴伺服电机以及主轴电机分别连接有起控制作用的第一经轴伺服驱动。
17、器1011、第二经轴伺服驱动器1021以及主轴伺服驱动器1031,上述第一经轴伺服驱动器、第二经轴伺服驱动器和主轴伺服驱动器用于控制经轴伺服电机和主轴电机的转速,第一经轴编码器、第二经轴编码器和主轴编码器对经轴电机和主轴电机的转速进行测量并转换为电信号经第一经轴伺服驱动器、第二经轴伺服驱动器和主轴伺服驱动器反馈给系统控制计算机1,系统控制计算机1根据第一经轴测速罗拉编码器和第二经轴测速罗拉编码器反馈的实时的经轴速度计算的出当前周期下的第一经轴的外周长C11和第二经轴的外周长C22,系统控制计算机以及第一、第二经轴伺服控制器以及主轴伺服控制器反馈的第一经轴伺服电机、第二经轴伺服电机的转速,利用数学模型计算得出当前周期下的第一经轴的外周长C1和第二经轴的外周长C2,并利用上述的恒线速电子送经控制方法控制经轴的送经速度。0041在第一经轴和第一经轴伺服电机之间以及第二经轴和第二净化走伺服电机之间均设有减速装置,伺服电机的转速较大,而在实际的经编过程中经轴的转速不需要那么高,故在这里设置一个减速装置,得到一个与实际生产需要匹配的速度值。说明书CN101956293A1/1页8图1说明书附图。