專利名稱：精梳機分離羅拉的驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于機械技術(shù)領(lǐng)域，更進一步涉及一種紡織機械精梳機分離羅拉的驅(qū)動裝置。該裝置采用了傳感器同步，步進電機驅(qū)動，能夠完成精梳機分離羅拉的有效控制，實現(xiàn)了分離羅拉的倒轉(zhuǎn)搭接，正轉(zhuǎn)分離，停轉(zhuǎn)等待以及有效輸出長度的任意調(diào)節(jié)。本實用新型提高了精梳機的工作效率和傳動效率，克服了傳統(tǒng)的復(fù)雜機械傳動方式下梳棉工藝不易調(diào)整的弊端。
背景技術(shù)：
精梳機是棉紡企業(yè)生產(chǎn)高附加值紡織品的必備設(shè)備，其生產(chǎn)主要集中于瑞士立達公司、意大利馬佐里公司和日本豐田公司等廠家，以瑞士立達公司技術(shù)最為先進，目前都采用純機械傳動。其分離羅拉是一種進多退少的不對稱往復(fù)運動，一般都是通過將一個對稱的往復(fù)運動和一個恒速運動通過差速輪系合成實現(xiàn)的。往復(fù)運動采用了共軛凸輪或者多連桿機構(gòu)。如已公開的專利CN00104907.0精梳機分離羅拉的傳動裝置，CN02100217.7精梳機和CN02215287.3一種精梳分離運動機構(gòu)。這些裝置都存在如下問題第一，共軛凸輪，多連桿機構(gòu)，差速輪系都是復(fù)雜的傳動機構(gòu)，摩擦發(fā)熱量大，潤滑困難，傳動效率低，運行速度低。第二，共軛凸輪，多連桿機構(gòu)，差速輪系加工要求高，裝配難度大，費工費料。第三，共軛凸輪，多連桿機構(gòu)，差速輪系的結(jié)構(gòu)參數(shù)不便調(diào)節(jié)，由此導(dǎo)致設(shè)備在使用時不易按照纖維長短的分布特征調(diào)節(jié)分離長度、搭接長度和有效輸出長度等梳棉工藝參數(shù)，導(dǎo)致設(shè)備的適應(yīng)性差。
由于該設(shè)備的運行主要是往復(fù)運動，沒有擺脫機械連桿和差動輪系的基本結(jié)構(gòu)，因此整機耗能較高、噪音較大，效率也很難提高。瑞士立達公司用了10多年時間才將其生產(chǎn)的精梳機運行速度由每分鐘300鉗次提高到每分鐘420-450鉗次。
為了克服傳統(tǒng)機械傳動的諸多缺陷和制約，國內(nèi)外生產(chǎn)廠家和研究單位投入大量人力物力研制新型精梳機，試圖將伺服技術(shù)運用到精梳機設(shè)計上，迄今尚沒有相關(guān)的成功報導(dǎo)。伺服驅(qū)動一般都采用伺服電機和減速裝置實現(xiàn)。但是，伺服電機轉(zhuǎn)速較高，一般在3000轉(zhuǎn)/分鐘-5000轉(zhuǎn)/分鐘之間，甚至更高。而負載(分離羅拉)是不對稱往復(fù)運動，伺服電機必須在較高轉(zhuǎn)速下反復(fù)做正反轉(zhuǎn)。隨著正反轉(zhuǎn)頻次的提高，伺服電機長期處在起動和停止的動態(tài)過渡過程，電機的溫升增高至超出設(shè)計范圍，因而不得不停機。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種精梳機分離羅拉的驅(qū)動裝置，克服了傳統(tǒng)的復(fù)雜機械傳動方式的弊端，提高了精梳機的傳動效率和工作效率。
本實用新型采用傳感器同步，步進電機驅(qū)動，完成精梳機分離羅拉的不對稱往復(fù)運動，取代傳統(tǒng)方法中將一個對稱的往復(fù)運動和一個恒速運動通過差速輪系合成實現(xiàn)的復(fù)雜傳動機構(gòu)，克服了復(fù)雜傳動機構(gòu)摩擦發(fā)熱量大，潤滑困難，傳動效率低，運行速度低，加工要求高，裝配難度大，費工費料的缺點。本實用新型為提高精梳機的傳動效率和工作效率，通過對步進電機的控制實現(xiàn)按照被梳理的纖維長短的分布特征調(diào)節(jié)梳棉工藝參數(shù)，克服了傳統(tǒng)精梳機由其機械結(jié)構(gòu)參數(shù)決定了的梳棉工藝參數(shù)不易調(diào)節(jié)的弊端。
本實用新型提供一種精梳機分離羅拉的驅(qū)動裝置，包括傳感器、運動控制器、驅(qū)動器、步進電機和傳動機構(gòu)。傳感器的數(shù)據(jù)端口分別與運動控制器的輸入端口對應(yīng)連接，運動控制器的輸出控制端口分別與驅(qū)動器的輸入控制端口對應(yīng)連接，驅(qū)動器的輸出控制端口接步進電機的控制端，步進電機的輸出軸上安裝有傳動機構(gòu)的主動輪。
本實用新型采用傳感器獲取精梳機有關(guān)部件的位置信息，運動控制器依據(jù)該位置信息計算出分離羅拉的相應(yīng)位置，并發(fā)送給驅(qū)動器，由驅(qū)動器推動步進電機運動，步進電機帶動分離羅拉運動到指定位置。實現(xiàn)了分離羅拉的停轉(zhuǎn)等待，倒轉(zhuǎn)搭接和正轉(zhuǎn)分離。
本實用新型的有益效果主要表現(xiàn)在以下幾方面第一，本實用新型大大簡化了復(fù)雜的傳動機構(gòu)，使摩擦發(fā)熱量大幅度減小，傳動效率明顯提高。
第二，本實用新型降低了加工難度和裝配難度，提高了制造效率。
第三，本實用新型實現(xiàn)了梳棉工藝參數(shù)的方便調(diào)節(jié)，提高了設(shè)備對棉纖維的適應(yīng)性。
第四，本實用新型使精梳機的梳理速度得以大幅提高。


圖1為本實用新型的驅(qū)動關(guān)系示意圖。
圖2為本實用新型的電氣連接和傳動圖。
圖3為本實用新型的增量型旋轉(zhuǎn)編碼器電氣連接圖。
圖4為本實用新型的五相步進電機和五相細分步進電機驅(qū)動器的電氣連接圖。
圖5為本實用新型的齒輪增速傳動示意圖。
圖中，1為傳感器，2為運動控制器，3為步進電機驅(qū)動器，4為步進電機，5為傳動機構(gòu)，6為被驅(qū)動的分離羅拉，7為增量型旋轉(zhuǎn)編碼器，8為五相步進電機，9為五相細分步進電機驅(qū)動器，10為齒輪增速傳動機構(gòu)。
具體實施方式
傳感器1的數(shù)據(jù)端口分別與運動控制器2的輸入端口對應(yīng)連接，運動控制器2的輸出控制端口分別與步進電機驅(qū)動器3的輸入控制端口對應(yīng)連接，步進電機驅(qū)動器3的輸出控制端口接步進電機4的控制端，步進電機4的輸出軸上安裝有傳動機構(gòu)5的主動輪。
傳感器1用于測量精梳機的相關(guān)部件的位置，比如嵌板，嵌口的狀態(tài)，錫林的位置，頂梳的位置都與分離羅拉的運動有關(guān)。在錫林軸安裝一個旋轉(zhuǎn)編碼器就可以獲得精梳機與分離羅拉運動相關(guān)的所有傳動部件的位置信息。它們的位置信息可通過其中的任何一個獲得，所以只須選擇在其中一個運動部件上安裝傳感器，就可以依據(jù)機械傳動關(guān)系推算出其余部件的位置。根據(jù)運動部件的不同運動形式來選擇傳感器的類型。例如，在旋轉(zhuǎn)類運動部件的旋轉(zhuǎn)軸上安裝旋轉(zhuǎn)編碼器，在往復(fù)運動類的運動部件上安裝位移傳感器。圖2中傳感器1采用型號為GP50S8-256-3F-2的絕對型旋轉(zhuǎn)編碼器。絕對型旋轉(zhuǎn)編碼器的八位輸出D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0分別與運動控制器2的八位輸入端相聯(lián)。運動控制器2采用MC202運動控制器。運動控制器2的輸出信號線CW、CP與步進電機驅(qū)動器3的輸入信號線CW、CP對應(yīng)連接。運動控制器2是根據(jù)傳感器1的信息按照預(yù)先設(shè)置好的運動曲線給步進電機驅(qū)動器發(fā)布運動指令的。在運動控制器2內(nèi)部預(yù)先依據(jù)纖維的長短分布設(shè)定運動參數(shù)，運動控制器2依據(jù)步進電機驅(qū)動器3所提供的位置信息和運動控制器2內(nèi)部設(shè)定的運動參數(shù)，計算出被驅(qū)動的分離羅拉6應(yīng)當?shù)竭_的位置，然后將該位置信息發(fā)送給步進電機驅(qū)動器3。步進電機驅(qū)動器3驅(qū)動步進電機4運動，帶動被驅(qū)動的分離羅拉6到達指定位置。運動控制器2可以實現(xiàn)原有機械傳動無法實現(xiàn)的運動曲線，通過運動控制器的優(yōu)化設(shè)計，改良了被驅(qū)動的分離羅拉6的運動軌跡，降低了系統(tǒng)的工作強度，延長了設(shè)備使用壽命。
圖2中的步進電機驅(qū)動器3是三相細分步進驅(qū)動器HB308SN，三相細分步進驅(qū)動器的輸出線A、B、C分別與步進電機4的輸入線A、B、C對應(yīng)連接。三相細分步進驅(qū)動器是按照運動控制器2的指令指揮步進電機4運動的驅(qū)動裝置，完成電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止以及速度和位置控制。步進電機4在圖2的實施例中采用型號為130BYG350B的三相步進電機。
傳動機構(gòu)5為同步帶增速傳動機構(gòu)。步進電機4的輸出軸上安裝同步帶增速傳動機構(gòu)5的主動輪，分離羅拉上安裝同步帶增速傳動機構(gòu)5的被動輪。為了實現(xiàn)快速往復(fù)運動，步進電機4采用低速大扭矩步進電機再經(jīng)過一級加速傳動到被驅(qū)動的分離羅拉6。傳動機構(gòu)5的傳動比大于1。本實施例采用10∶1增速的M5同步帶傳動機構(gòu)，主動輪為140齒，被動輪為14齒。
采用步進電機直接驅(qū)動分離羅拉減少了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量，消除了多級機械傳動帶來的齒輪箱體大，潤滑困難，傳動效率低，故障率高的問題，提高了系統(tǒng)的運行速度，提高了整機的生產(chǎn)效率和企業(yè)的經(jīng)濟效益。
在圖3中傳感器1也可以采用增量型旋轉(zhuǎn)編碼器，增量型旋轉(zhuǎn)編碼器的六位輸出A、/A、B、/B、Z、/Z分別接在運動控制器2的專用軸信息輸入端口的六位輸入端A、/A、B、/B、Z、/Z。
運動控制器2也可以采用可編程控制器，微處理控制的運動控制器，或工業(yè)控制機。
步進電機驅(qū)動器3和步進電機4也可以采用五相細分步進電機驅(qū)動器和五相步進電機，五相細分步進電機驅(qū)動器的輸出線A、B、C、D、E分別與五相步進電機的輸入線A、B、C、D、E對應(yīng)連接。
傳動機構(gòu)5也可以采用齒輪增速傳動機構(gòu)。步進電機4的輸出軸上安裝齒輪增速傳動機構(gòu)的主動輪(140齒)，齒輪增速傳動機構(gòu)10的被動輪(14齒)安裝在被驅(qū)動的分離羅拉6上。
權(quán)利要求1.精梳機分離羅拉的驅(qū)動裝置，包括電機和傳動機構(gòu)，其特征在于傳感器(1)的數(shù)據(jù)端口分別與運動控制器(2)的輸入端口對應(yīng)連接，運動控制器(2)的輸出控制端口分別與步進電機驅(qū)動器(3)的輸入控制端口對應(yīng)連接，步進電機驅(qū)動器(3)的輸出控制端口接步進電機(4)的控制端，步進電機(4)的輸出軸上安裝有傳動機構(gòu)(5)的主動輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精梳機分離羅拉的驅(qū)動裝置，其特征在于所述的傳感器(1)采用絕對型旋轉(zhuǎn)編碼器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精梳機分離羅拉的驅(qū)動裝置，其特征在于所述的傳感器(1)采用增量型旋轉(zhuǎn)編碼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精梳機分離羅拉的驅(qū)動裝置，其特征在于所述的運動控制器(2)采用可編程控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精梳機分離羅拉的驅(qū)動裝置，其特征在于所述的運動控制器(2)采用微處理控制的運動控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精梳機分離羅拉的驅(qū)動裝置，其特征在于所述的運動控制器(2)采用工業(yè)控制機。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精梳機分離羅拉的驅(qū)動裝置，其特征在于所述的驅(qū)動器(3)和步進電機(4)采用三相細分步進驅(qū)動器和三相步進電機。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精梳機分離羅拉的驅(qū)動裝置，其特征在于所述的驅(qū)動器(3)和步進電機(4)采用五相細分步進驅(qū)動器和五相步進電機。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精梳機分離羅拉的驅(qū)動裝置，其特征在于所述的傳動機構(gòu)(5)為傳動比大于1的同步帶增速傳動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精梳機分離羅拉的驅(qū)動裝置，其特征在于所述的傳動機構(gòu)(5)為傳動比大于1的齒輪增速傳動。
專利摘要一種精梳機分離羅拉的驅(qū)動裝置，包括電機和傳動機構(gòu)。裝于運動部件上的傳感器的數(shù)據(jù)端接運動控制器輸入端，運動控制器的輸出端接驅(qū)動器的輸入端，驅(qū)動器的輸出端接步進電機的控制端。步進電機的軸上裝有傳動機構(gòu)的主動輪，被驅(qū)動的分離羅拉裝在傳動機構(gòu)的被動輪上，實現(xiàn)了分離羅拉的倒轉(zhuǎn)搭接，正轉(zhuǎn)分離，停轉(zhuǎn)等待。該裝置可按照纖維的長短分布調(diào)節(jié)梳棉工藝參數(shù)，傳動效率明顯提高，摩擦發(fā)熱量大幅度減小，提高了梳理速度。
文檔編號D01G19/00GK2923746SQ20062007837
公開日2007年7月18日 申請日期2006年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月14日
發(fā)明者李根乾, 楊喜明, 蘇善珍, 竇國平 申請人:昆山市凱宮機械有限公司