專利名稱：卷染全程張力控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型具體說的是一種特別適用于巨型卷染機(jī)的卷染全程張力控制裝置，屬于印染機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
眾所周知，產(chǎn)生卷染工藝過程織物張力的原因，主要有收卷與退卷間速度差、導(dǎo)布過程的摩擦阻力矩和張力架附加張力引起織物的拉伸形變張力等。織物卷染工藝張力的大小，將決定織物卷染過程浸漬染液的帶液量的大小，而致使織物帶液量不均勻，產(chǎn)生卷染成品織物頭尾及左中右色差疵布。因而，卷染工藝過程必須實(shí)施對(duì)在線織物張力控制，以確保織物的恒張力，從而使其帶液量均勻一致，避免或減少出現(xiàn)色差疵布。
已有技術(shù)的巨型卷染機(jī)(指布卷直徑約＝1400mm)的張力控制工況，請(qǐng)參讀附圖1。退卷輥1在工藝動(dòng)態(tài)(過渡過程的轉(zhuǎn)速升降)、靜態(tài)(工藝恒定運(yùn)行)及“堵轉(zhuǎn)”(工藝在線出現(xiàn)線速度前慢后快)運(yùn)動(dòng)中，皆要提供卷染機(jī)導(dǎo)布系統(tǒng)一個(gè)恒定的退卷張力。這是卷染工藝對(duì)卷染機(jī)設(shè)備的技術(shù)要求。而已有的巨型卷染機(jī)是無法滿足這個(gè)技術(shù)要求的。我們可以從附圖1中了解到，設(shè)在速度張力導(dǎo)布輥7軸承座下的壓力傳感變送器PP，采樣織物從退卷輥1至速度張力導(dǎo)布輥7區(qū)段的織物在線張力信號(hào)，經(jīng)由控制器與工藝設(shè)定張力值對(duì)比，差值控制退卷輥1的傳動(dòng)電機(jī)10的轉(zhuǎn)速，而實(shí)現(xiàn)在線織物張力的調(diào)整，使其基本恒定在一定值。而收卷輥2為確?？椢锝n染液時(shí)間的一致性，而隨著其布卷直徑的增大，導(dǎo)布輥2的轉(zhuǎn)速應(yīng)當(dāng)按卷繞機(jī)械特性曲線變化，而相應(yīng)減慢，使其線速度保持不變。然而，已有技術(shù)缺少這種控制技術(shù)。附圖1中所示與速度張力導(dǎo)布輥7聯(lián)軸的速度編碼器PGO，將轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后控制電動(dòng)機(jī)10的輸出速度。這種做法應(yīng)當(dāng)是正確的，但由于已有技術(shù)采用的是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)最基本的速度開環(huán)反饋控制，傳動(dòng)電機(jī)無抗轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)補(bǔ)償，而卷染機(jī)卷繞系統(tǒng)是一個(gè)典型的非線性時(shí)變系統(tǒng)，因此已有技術(shù)的退卷輥1的速度控制也并不完全符合卷繞機(jī)械特性要求。綜上所述，已有技術(shù)容易產(chǎn)生織物的前后色差和頭子布色深的疵點(diǎn)。
同時(shí)我們還可以由附圖1了解到，標(biāo)號(hào)3、4是兩個(gè)拉簧式張力架。隨著布卷2由小到大，布卷推動(dòng)壓布輥12位移，從而增大了拉簧對(duì)張力架的矢量分力，而致使布面染液因壓布輥12所產(chǎn)生的擠壓力的增大而趨向邊區(qū)擴(kuò)散，嚴(yán)重影響到左中右染色的一致性。與此同時(shí)，我們還可以由附圖1了解到、由退卷輥1經(jīng)拉簧式擺臂裝置3和前液下導(dǎo)布輥5至速度張力導(dǎo)布輥7的半程所形成的織物張力，經(jīng)壓力傳感變送器PP采樣信號(hào)反饋給計(jì)算機(jī)及時(shí)調(diào)整退卷輥1的輸出轉(zhuǎn)速而獲得一定的張力控制；而由速度張力導(dǎo)布輥7經(jīng)由后液下導(dǎo)布輥6和拉簧式擺臂裝置4至收卷輥2的半程所形成的張力絲毫未能得到控制。由于上述拉簧式擺臂裝置按時(shí)變的附加張力，導(dǎo)致織物帶液不勻上卷，而嚴(yán)重影響織物染色的一致性(事實(shí)上織物是在帶液上卷后才固色的)。目前，應(yīng)用這種已有技術(shù)卷染機(jī)的廠商，為了防止過多產(chǎn)生色差疵布，而無奈地將布卷卷到φ1200mm就不繼續(xù)再卷大了(而巨型卷染機(jī)的布卷直徑為≥φ1400mm)。這樣將會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率，及因增加同一織物單位長(zhǎng)度所需的染缸數(shù)而使缸差疵布相應(yīng)增加。因而，解決以上所述的技術(shù)課題，必然成為本領(lǐng)域科技人員所要探究的內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)已有技術(shù)的不足作改進(jìn)，而提供一種特別適用于巨型卷染機(jī)的卷染全程張力控制裝置，以克服已有技術(shù)由于半程張力控制所造成的不足。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的所采取的技術(shù)方案是，它包括卷布輥、退卷輥、擺臂裝置，前液下導(dǎo)布輥、后液下導(dǎo)布輥、速度張力導(dǎo)布輥，與速度張力導(dǎo)布輥聯(lián)軸的轉(zhuǎn)速編碼器，裝設(shè)在速度張力導(dǎo)布輥軸承座下的控制退卷輥轉(zhuǎn)速的壓力傳感變送器、擴(kuò)幅輥、卷布輥驅(qū)動(dòng)電機(jī)和退卷輥驅(qū)動(dòng)電機(jī)，而其改進(jìn)點(diǎn)在于所說的擺臂裝置是恒帶液擺臂裝置，而所說的恒帶液擺臂，是在速度張力導(dǎo)布輥的左右兩端轉(zhuǎn)軸上，左右各套裝1只可與卷染機(jī)左右機(jī)架固定連結(jié)的左右導(dǎo)向管，在左右導(dǎo)向管上活套有左右擺臂套管，在左右擺臂套管上分別固定連結(jié)有左右擺臂豎桿，在左右擺臂豎桿上分別固定連結(jié)有左右擺臂橫桿，兩只擴(kuò)幅輥的兩端分別固定連結(jié)在左右擺臂橫桿的兩端，導(dǎo)布輥裝設(shè)在擺臂豎桿的上端既可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，又與卷布輥保持一定的間隙；通過導(dǎo)布輥和兩只擴(kuò)幅輥的固定裝設(shè)而令左右兩根擺臂豎桿、左右兩根擺臂橫桿、導(dǎo)布輥和兩只擴(kuò)幅輥四者相互連結(jié)而構(gòu)成一體；在擺臂套管的外圓上固定裝設(shè)有從動(dòng)齒輪，伺服電機(jī)經(jīng)由減速機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)齒輪與所說的從動(dòng)齒輪相嚙合；而所說的伺服電機(jī)與位置編碼器聯(lián)軸，而位置編碼器與伺服驅(qū)動(dòng)器電連接，伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)電連接，而伺服驅(qū)動(dòng)器通過通訊總線與計(jì)算機(jī)電連接。由以上所描述的恒帶液擺臂，克服了已有技術(shù)拉簧式擺臂裝置的不足，而有效解決了拉簧式擺臂裝置所造成的織物左中右色差，從而能夠使卷布輥布卷的直徑達(dá)到≥φ1400mm，不但提高了生產(chǎn)效率，而且還減少了缸差疵布。
而卷布輥驅(qū)動(dòng)電機(jī)和退卷輥驅(qū)動(dòng)電機(jī)均系直聯(lián)減速傳動(dòng)的伺服電機(jī)，且所說的伺服電機(jī)分別與轉(zhuǎn)速編碼器聯(lián)軸，轉(zhuǎn)速編碼器分別與伺服驅(qū)動(dòng)器電連接，伺服驅(qū)動(dòng)器分別與伺服電機(jī)電連接，而伺服驅(qū)動(dòng)器分別通過通訊總線與計(jì)算機(jī)電連接。從而構(gòu)成本實(shí)用新型的卷布輥和退卷輥的轉(zhuǎn)速閉環(huán)反饋控制，使伺服電機(jī)傳動(dòng)具有抗轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)補(bǔ)償能力，提高了卷布輥和退卷輥動(dòng)態(tài)偏差調(diào)節(jié)的靈敏度，克服了已有的速度控制技術(shù)的不足。
由以上描述的技術(shù)方案，即構(gòu)成本實(shí)用新型，實(shí)現(xiàn)了其發(fā)明創(chuàng)造的初衷，而其進(jìn)一步的改進(jìn)點(diǎn)在于，在恒帶液擺臂裝置部分所包括的由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速機(jī)的動(dòng)力輸出軸上，固定裝設(shè)有凸輪，而該凸輪與位置開關(guān)相應(yīng)對(duì)配置，從而由所說的凸輪和位置開關(guān)構(gòu)成原點(diǎn)開關(guān)。這一進(jìn)一步的改進(jìn)點(diǎn)，是用來令恒帶液擺臂裝置所包括的導(dǎo)布輥的工作狀態(tài)初始位置或結(jié)束位置，始終處在與卷布輥保持一個(gè)定值間隙的位置，而導(dǎo)布輥只有到達(dá)這個(gè)位置方才可以啟動(dòng)或關(guān)停卷染機(jī)。當(dāng)然，完成這個(gè)動(dòng)作也可以在機(jī)架上標(biāo)上標(biāo)記線，由操作工人經(jīng)過對(duì)標(biāo)而手動(dòng)實(shí)行控制卷染機(jī)的啟動(dòng)或關(guān)停。
為了有效提高本實(shí)用新型所包括的恒帶液擺臂裝置的整體性剛度和強(qiáng)度，本實(shí)用新型還在左右擺臂套管與左右擺臂橫桿的尾端之間，分別設(shè)有斜撐桿；而在左右擺臂橫桿的尾部與尾部之間，分別連接有直撐桿。
本實(shí)用新型上述技術(shù)方案得以實(shí)施之后，其所能夠?qū)嵭芯砣竟に嚾虖埩刂?，而有效減少織物色差疵布，提高生產(chǎn)效率等特點(diǎn)，是不言而喻的。


圖1為具有拉簧式擺臂裝置的工藝半程張力控制的已有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中所示，1為退卷輥，2為收卷輥，3為退卷拉簧式擺臂裝置(或稱張力架)，4為收卷拉簧式擺臂裝置(或稱張力架)，5為后液下導(dǎo)布輥，6為前液下導(dǎo)布輥，7為速度張力導(dǎo)布輥，8為染液槽，9為織物，10、11為傳動(dòng)電機(jī)，PP為壓力傳感變送器，PGO為編碼器。
圖2為已有技術(shù)拉簧式擺臂裝置(或稱張力架)的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖，圖中所示1為收卷輥，2為布卷，3為壓布輥，4為擴(kuò)幅輥，5為架臂，6為拉簧，7為架臂轉(zhuǎn)軸，8為液下導(dǎo)布輥；圖3為是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4本實(shí)用新型所包括的恒帶液擺臂裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
由以上所給出的附圖，同行業(yè)的技術(shù)人員已經(jīng)足以明白本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和已有技術(shù)的不足。
以下結(jié)合附圖通過具體實(shí)施方式
的描述，將會(huì)對(duì)本實(shí)用新型的目的及其實(shí)現(xiàn)目的的技術(shù)方案更加明白。
具體實(shí)施方式
之一，請(qǐng)參讀附圖3和4。
本實(shí)用新型包括卷布輥1，退卷輥2，恒帶液擺臂裝置3，前液下導(dǎo)布輥4和后液下導(dǎo)布輥5，速度張力導(dǎo)布輥6，擴(kuò)幅輥7、8，與速度張力導(dǎo)布輥9聯(lián)軸的轉(zhuǎn)速變碼器13，裝置在速度張力導(dǎo)布輥軸承座下的控制退卷輥2轉(zhuǎn)速的壓力傳感變送器14，驅(qū)動(dòng)卷布輥的直聯(lián)減速傳動(dòng)的伺服電機(jī)9和驅(qū)動(dòng)退卷輥的直聯(lián)減速傳動(dòng)的伺服電機(jī)10等。以上所說的零部件均按已有技術(shù)組裝。
在卷布輥1和退卷輥2轉(zhuǎn)速閉環(huán)反饋控制部分，伺服電機(jī)9、10分別與轉(zhuǎn)速編碼器11、12聯(lián)軸；而轉(zhuǎn)速編碼器11、12分別與伺服驅(qū)動(dòng)器17、18電連接，伺服驅(qū)動(dòng)器17、18分別與伺服電機(jī)9、10電連接，而伺服驅(qū)動(dòng)器17、18分別通過通訊總線Rs485與計(jì)算機(jī)電連接。
在恒帶液擺臂裝置3部分，請(qǐng)參讀附圖4。在速度張力導(dǎo)布輥6的兩端轉(zhuǎn)軸上，左右各套裝1只可與卷染機(jī)機(jī)架(圖中未畫出)螺釘固定連結(jié)的左右導(dǎo)向管3-1，在左右導(dǎo)向管3-1上活套有左右擺臂套管3-2，在左右擺臂套管3-2上分別焊接固定連接有左右擺臂豎桿3-3，在左右擺臂豎桿3-3的接近其中間部位，分別焊接有與左右擺臂豎桿3-3成正相交的左右擺臂橫桿3-4。擴(kuò)幅7和8的兩端通過焊接分別固定連接在左右擺臂橫桿3-4的兩端部位；導(dǎo)布輥3-5通過軸承座裝設(shè)在擺臂豎桿3-3的上端而可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，且令其與卷布輥1保持一定的間隙；通過導(dǎo)布輥3-5和擴(kuò)幅輥7和8的裝設(shè)而令左右兩根擺臂豎桿3-3，左右兩根擺臂橫桿3-4、導(dǎo)布輥3-5和擴(kuò)幅7和8四者相互連結(jié)而構(gòu)成一體。在擺臂套管3-2的外圓上通過焊接或鏍釘連結(jié)有呈扇形的從動(dòng)齒輪3-6，伺服電機(jī)3-7經(jīng)由減速機(jī)3-8驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)齒輪3-9，與從動(dòng)齒輪3-6相嚙合；與伺服電機(jī)3-7聯(lián)軸的位置編碼器3-10，與伺服驅(qū)動(dòng)器3-11電連接，伺服驅(qū)動(dòng)器3-11與伺服電機(jī)3-7電連接，而伺服驅(qū)動(dòng)器3-11通過通訊總線Rs485與計(jì)算機(jī)(圖中未畫出)電連接。
根據(jù)以上描述實(shí)施，即構(gòu)成本實(shí)用新型。
具體實(shí)施方式
之二，請(qǐng)參讀附圖4。在由伺服電機(jī)3-7驅(qū)動(dòng)的減速機(jī)3-8的動(dòng)力輸出軸上，固定裝設(shè)有凸輪3-12-1。而凸輪3-12-1與位置開關(guān)13-12-2相應(yīng)對(duì)配置，從而由凸輪3-12-1和位置開關(guān)3-12-2構(gòu)成原點(diǎn)開關(guān)3-12；而在左右擺臂套管3-2與左右擺臂橫桿3-4的尾端之間，分別設(shè)有斜撐桿3-13，在左右擺臂橫桿3-4的尾部與尾部之間分別連接有直撐桿3-14，其它均如同為了節(jié)省染液用量和提高染布的質(zhì)量，本實(shí)用新型特別推薦與本申請(qǐng)人已申請(qǐng)專利的雙小槽染液循環(huán)裝置配套使用。即如附圖3所示那樣，將前液下導(dǎo)布輥4和后液下導(dǎo)布輥5分別設(shè)在兩個(gè)小染液槽15和16內(nèi)。
本實(shí)用新型的使用范圍，不受本說明書描述的限制。它可以同樣適用于大中小型各種卷染機(jī)。
權(quán)利要求1.一種特別適用于巨型卷染機(jī)的卷染全程張力控制裝置，包括卷布輥(1)、退卷輥(2)、擺臂裝置(3)、前液下導(dǎo)布輥(4)、后液下導(dǎo)布輥(5)、速度張力導(dǎo)布輥(6)、與速度張力導(dǎo)布輥(6)聯(lián)軸的轉(zhuǎn)速編碼器(13)、裝設(shè)在速度張力導(dǎo)布輥(6)軸承座下的控制退卷輥(2)轉(zhuǎn)速的壓力傳感變送器(14)、擴(kuò)幅輥(7、8)、卷布輥驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)和退卷輥驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)，其特征在于a、所說的擺臂裝置(3)是恒帶液擺臂裝置(3)，而所說的恒帶液擺臂裝置(3)，是在速度張力導(dǎo)布輥(6)的兩端轉(zhuǎn)軸上，左右各套裝1只可與卷染機(jī)左右機(jī)架固定連結(jié)的左右導(dǎo)向管(3-1)，在左右導(dǎo)向管(3-1)上活套有左右擺臂套管(3-2)，在左右擺臂套管(3-2)上分別固定連結(jié)有左右擺臂豎桿(3-3)，在左右擺臂豎桿(3-3)上，分別固定連結(jié)有左右擺臂橫桿(3-4)，兩只擴(kuò)幅輥(7、8)的兩端分別固定連結(jié)在左右擺臂橫桿(3-4)的兩端，導(dǎo)布輥(3-5)裝設(shè)在擺臂豎桿(3-3)的上端既可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，又與卷布輥(1)保持一定的間隙；通過導(dǎo)布輥(3-5)和兩只擴(kuò)幅輥(7、8)的固定裝設(shè)而令左右兩根擺臂豎桿(3-3)、左右兩根擺臂橫桿(3-4)、導(dǎo)布輥(3-5)和兩只擴(kuò)幅輥(7、8)四者相互連結(jié)而構(gòu)成一體；在擺臂套管(3-2)的外圓上固定裝設(shè)有從動(dòng)齒輪(3-6)，伺服電機(jī)(3-7)經(jīng)由減速機(jī)(3-8)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)齒輪(3-9)與所說的從動(dòng)齒輪(3-6)相嚙合；而伺服電機(jī)(3-7)與位置編碼器(3-10)聯(lián)軸，位置編碼器(3-10)與伺服驅(qū)動(dòng)器(3-11)電連接，伺服驅(qū)動(dòng)器(3-11)與伺服電機(jī)(3-7)電連接，而伺服驅(qū)動(dòng)器(3-11)通過電訊總線與計(jì)算機(jī)電連接；b、卷布輥驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)和退卷輥驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)均系直聯(lián)減速傳動(dòng)的伺服電機(jī)，且伺服電機(jī)(9、10)分別與轉(zhuǎn)速編碼器(11、12)聯(lián)軸；而轉(zhuǎn)速編碼器(11、12)分別與伺服驅(qū)動(dòng)器(17、18)電連接，伺服驅(qū)動(dòng)器(17、18)分別與伺服電機(jī)(9、10)電連接，而伺服驅(qū)動(dòng)器(17、18)分別通過電訊總線與計(jì)算機(jī)電連接，從而構(gòu)成由計(jì)算機(jī)控制卷布輥(1)和退卷輥(2)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)反饋控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷染全程張力控制裝置，其特征在于在由驅(qū)動(dòng)擺臂套管(3-2)的伺服電機(jī)(3-7)驅(qū)動(dòng)的減速機(jī)(3-8)的動(dòng)力輸出軸上，固定裝設(shè)有凸輪(3-12-1)，而凸輪(3-12-1)與位置開關(guān)(3-12-2)相應(yīng)對(duì)配置，從而由凸輪(3-12-1)和位置開關(guān)(3-12-1)構(gòu)成原點(diǎn)開關(guān)(3-12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的卷染全程張力控制裝置，其特征在于在左右擺臂套管(3-2)與左右擺臂橫桿(3-4)的尾端之間，分別設(shè)有斜撐桿(3-13)，而在左右擺臂橫桿(3-4)的尾部與尾部之間，分別連接有直撐桿(3-14)。
專利摘要本實(shí)用新型公開的是一種特別適用于巨型卷染機(jī)的卷染全程張力控制裝置。屬于印染機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。它包括卷布輥(1)、退卷輥(2)、擺臂裝置(3)、前后液下導(dǎo)布輥(4、5)、速度張力導(dǎo)布輥(6)、擴(kuò)幅輥(7、8)、與速度張力導(dǎo)布輥(6)聯(lián)軸的轉(zhuǎn)速編碼器(13)、裝設(shè)在速度張力導(dǎo)布輥(6)軸承座下的控制退卷輥(2)轉(zhuǎn)速的壓力傳感變送器(14)、卷布輥驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)和退布輥驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)等，而以擺臂裝置(3)系恒帶液擺臂裝置和卷布輥(1)和退布輥(2)的轉(zhuǎn)速控制，系由計(jì)算機(jī)控制的閉環(huán)反饋控制為其主要特征。本實(shí)用新型具有織物卷染全程張力控制，從而提高卷染生產(chǎn)效率和有效減少色差疵布等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)D06B3/32GK2635698SQ03260000
公開日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2003年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月28日
發(fā)明者陳立秋, 馬曉東, 王建方, 李家珍 申請(qǐng)人:常州市永杰自動(dòng)化設(shè)備有限公司