專利名稱：一種數(shù)字化精梳試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紡織機(jī)械，具體為一種用于紡紗精梳工序精細(xì)梳理纖維的數(shù)字化 精梳試驗(yàn)機(jī)。
背景技術(shù)：
精梳工序是精梳產(chǎn)品紡紗工藝流程中不可或缺的重要工序。但傳統(tǒng)精梳機(jī)的結(jié)構(gòu) 十分復(fù)雜。例如，精梳機(jī)車頭部分含有外差動式行星輪系等復(fù)雜的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，還包括許 多大型機(jī)械傳動元件，如行星齒輪等，不僅安裝、調(diào)整費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且工作過程中也會產(chǎn)生 大量的噪聲，嚴(yán)重污染生產(chǎn)環(huán)境。還特別應(yīng)當(dāng)指出的是，傳統(tǒng)精梳機(jī)僅有生產(chǎn)型機(jī)臺，沒有 試驗(yàn)型精梳機(jī)臺，換言之，在現(xiàn)有的小型紡織試驗(yàn)樣機(jī)系列中，尚無精梳試驗(yàn)設(shè)備。因此，精 梳試驗(yàn)要么使用大型的生產(chǎn)型機(jī)臺，消耗大量的資源和能源，加大研發(fā)成本，且要忍受著高 分貝噪聲；要么跳過非常重要的精梳環(huán)節(jié)，使嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に囇芯挎湕l留下遺憾的缺口。顯然， 無論哪種情況都不利于創(chuàng)新研發(fā)紗線新產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種數(shù)字化精梳試驗(yàn)機(jī)， 該試驗(yàn)機(jī)采用數(shù)字化技術(shù)，大幅簡化了機(jī)械機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整和操作方便，同時(shí)也提高 了精梳條的質(zhì)量，特別適用于精梳的小樣快速試驗(yàn)研究。本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種數(shù)字化精梳試驗(yàn)機(jī)，包括安裝 在機(jī)架上的喂入機(jī)構(gòu)、錫林鉗板機(jī)構(gòu)、分離牽伸機(jī)構(gòu)、壓輥成條機(jī)構(gòu)和毛刷清潔機(jī)構(gòu)，以及 以觸摸屏為界面的數(shù)字化控制系統(tǒng)；其特征在于所述錫林鉗板機(jī)構(gòu)中，錫林電機(jī)的輸出軸 與錫林減速機(jī)的輸入孔機(jī)械連接，錫林減速機(jī)同步帶輪安裝在錫林減速機(jī)的輸出軸上，錫 林同步帶輪安裝在錫林軸上，錫林減速機(jī)同步帶輪與錫林同步帶輪之間安裝有錫林同步 帶；錫林軸與鉗板軸之間安裝鉗板傳動機(jī)構(gòu)；所述分離牽伸機(jī)構(gòu)中，分離電機(jī)同步帶輪安裝在分離電機(jī)的輸出軸上，前分離羅 拉同步帶輪安裝在前分離羅拉上，后分離羅拉同步帶輪安裝在后分離羅拉上，分離電機(jī)同 步帶輪與前分離羅拉同步帶輪和后分離羅拉同步帶輪之間安裝有分離同步帶；所述壓輥成條機(jī)構(gòu)中，成條電機(jī)同步帶輪安裝在成條電機(jī)的輸出軸上，成條壓輥 同步帶輪安裝在成條壓輥軸上，輸出羅拉同步帶輪安裝在輸出羅拉軸上，成條電機(jī)同步帶 輪與成條壓輥同步帶輪和輸出羅拉同步帶輪之間安裝有成條同步帶；所述的毛刷清潔機(jī)構(gòu)中，毛刷電機(jī)同步帶輪安裝在毛刷電機(jī)上，毛刷同步帶輪安 裝在毛刷軸上，毛刷電機(jī)同步帶輪與毛刷同步帶輪之間安裝有毛刷同步帶，所述的毛刷電 機(jī)為獨(dú)立的三相異步電機(jī)；所述的錫林電機(jī)、分離電機(jī)和成條電機(jī)均為獨(dú)立的伺服電機(jī)，通過觸摸屏分別由 所述數(shù)字化控制系統(tǒng)中相應(yīng)的錫林交流伺服驅(qū)動控制器、分離交流伺服驅(qū)動控制器、成條 交流伺服驅(qū)動控制器驅(qū)動和控制。
與國內(nèi)外先進(jìn)的生產(chǎn)型精梳機(jī)相比，本發(fā)明的數(shù)字化精梳試驗(yàn)機(jī)基于可編程控制 器、觸摸屏、伺服驅(qū)動和計(jì)算機(jī)技術(shù)等數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行了新設(shè)計(jì)，大幅減少了機(jī)械傳動機(jī) 構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，降低了噪聲和成本，變換工藝時(shí)無需更換齒輪，通過觸摸屏修改工藝參數(shù)即 可，方便操作，同時(shí)在試紡過程中可實(shí)現(xiàn)各種工藝參數(shù)的在線顯示、監(jiān)測和自動控制與調(diào) 節(jié)，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)調(diào)整，特別適用于量少變化多的精梳試驗(yàn)要求。


圖1為本發(fā)明美 字化精梳試S金機(jī)--種實(shí)施例的工藝結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明美 字化精梳試S金機(jī)--種實(shí)施例的數(shù)字化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
圖3為本發(fā)明美 字化精梳試S金機(jī)--種實(shí)施例的整體傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明美 字化精梳試S金機(jī)--種實(shí)施例的錫林鉗板機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明美 字化精梳試S金機(jī)--種實(shí)施例的毛刷清潔機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)例及其附圖對本發(fā)明做更詳細(xì)的描述本發(fā)明數(shù)字化精梳試驗(yàn)機(jī)(以下簡稱精梳機(jī)，參見圖1-5)，包括安裝在機(jī)架上的 喂入機(jī)構(gòu)5、錫林鉗板機(jī)構(gòu)1、分離牽伸機(jī)構(gòu)2、壓輥成條機(jī)構(gòu)3和毛刷清潔機(jī)構(gòu)4，以及以觸 摸屏為界面的數(shù)字化控制系統(tǒng)。所述的喂入機(jī)構(gòu)5為現(xiàn)有技術(shù)，即由錫林電機(jī)14通過喂棉 傳動機(jī)構(gòu)52傳動喂棉羅拉51實(shí)施喂棉。其特征在于所述的錫林鉗板機(jī)構(gòu)1中，錫林鉗板機(jī)構(gòu)本身為現(xiàn)有技術(shù)，但其傳動 機(jī)構(gòu)做如下改進(jìn)錫林電機(jī)14的輸出軸與錫林減速機(jī)15的輸入孔機(jī)械連接，錫林減速機(jī)同 步帶輪12’安裝在錫林減速機(jī)15上，錫林同步帶輪12安裝在錫林軸11上，錫林減速機(jī)同 步帶輪12’與錫林同步帶輪12之間安裝有錫林同步帶13，錫林軸11與鉗板軸17之間安裝 鉗板傳動機(jī)構(gòu)16，由鉗板傳動機(jī)構(gòu)16來驅(qū)動鉗板前后擺動。鉗板傳動機(jī)構(gòu)16本身為現(xiàn)有 技術(shù)。所述的錫林電機(jī)14既可采用獨(dú)立的錫林伺服電機(jī)141，也可以采用獨(dú)立的錫林變頻 電機(jī)142。當(dāng)采用錫林變頻電機(jī)142時(shí)，需要在錫林軸11的軸端加裝一個錫林編碼器18， 用來反饋錫林軸11的轉(zhuǎn)速。因?yàn)樗欧姍C(jī)本身含有編碼器，所以當(dāng)選用錫林伺服電機(jī)141 時(shí)，無需再外加編碼器。實(shí)施例采用錫林伺服電機(jī)141。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，錫林電機(jī)14依次通過 錫林減速機(jī)15、錫林減速機(jī)同步帶輪12’、錫林同步帶13和錫林同步帶輪12直接傳動錫林 軸11，使錫林做可調(diào)速的穩(wěn)定的連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動，并通過鉗板傳動機(jī)構(gòu)16傳動鉗板的前后擺 動。所述的分離牽伸機(jī)構(gòu)2中，分離牽伸機(jī)構(gòu)本身為現(xiàn)有技術(shù)，但其傳動機(jī)構(gòu)做如下 改進(jìn)分離電機(jī)同步帶輪23安裝在分離電機(jī)25的輸出軸上，前分離羅拉同步帶輪23’安裝 在前分離羅拉21上，后分離羅拉同步帶輪23”安裝在后分離羅拉22上，分離電機(jī)同步帶輪 23與前分離羅拉同步帶輪23’和后分離羅拉同步帶輪23”之間安裝有分離同步帶24。機(jī) 器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，分離電機(jī)25依次通過分離電機(jī)同步帶輪23、分離同步帶24、前分離羅拉同步帶 輪23’和后分離羅拉同步帶輪23”傳動前分離羅拉21和后分離羅拉22，實(shí)現(xiàn)纖維須叢的有 效分離工作。所述的壓輥成條機(jī)構(gòu)3中，壓輥成條機(jī)構(gòu)本身為現(xiàn)有技術(shù)，但其傳動機(jī)構(gòu)做如下改進(jìn)成條電機(jī)同步帶輪35安裝在成條電機(jī)37的輸出軸上，成條壓輥同步帶輪35’安裝在 成條壓輥軸31上，輸出羅拉同步帶輪35”安裝在輸出羅拉軸32上，成條電機(jī)同步帶輪35與 成條壓輥同步帶輪35’和輸出羅拉同步帶輪35”之間安裝有成條同步帶36。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 成條電機(jī)37依次通過成條電機(jī)同步帶輪35、成條同步帶36、輸出壓輥同步帶輪35’和輸出 羅拉同步帶輪35”傳動成條壓輥軸31以及輸出羅拉軸32，使棉網(wǎng)經(jīng)由輸出羅拉軸32與輸 出壓輥33構(gòu)成的輸出鉗口后，通過集束器34進(jìn)入成條壓輥的鉗口中，穩(wěn)定輸出棉條。所述的毛刷清潔機(jī)構(gòu)4中，毛刷清潔機(jī)構(gòu)本身為現(xiàn)有技術(shù)，但其傳動機(jī)構(gòu)做如下 改進(jìn)毛刷電機(jī)同步帶輪42’安裝在毛刷電機(jī)44上，毛刷同步帶輪42安裝在毛刷軸41上， 毛刷電機(jī)同步帶輪42’與毛刷同步帶輪42之間安裝有毛刷同步帶43。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，毛刷電 機(jī)44依次經(jīng)毛刷電機(jī)同步帶輪42，、毛刷同步帶43和毛刷同步帶輪42傳動毛刷41轉(zhuǎn)動工 作，所述的毛刷電機(jī)44為獨(dú)立的三相異步電機(jī)。本發(fā)明精梳機(jī)所述的以觸摸屏為界面的數(shù)字化控制系統(tǒng)(參見圖2)，包括觸摸屏 61、可編程控制器62和三套交流伺服驅(qū)動控制器。其控制結(jié)構(gòu)是所述的錫林電機(jī)14經(jīng)錫 林交流伺服驅(qū)動控制器6311(或者是錫林變頻器6312)與可編程控制器62連接；所述的分 離電機(jī)25經(jīng)分離交流伺服驅(qū)動控制器632與可編程控制器62連接；所述的成條電機(jī)37經(jīng) 成條交流伺服驅(qū)動控制器633與可編程控制器62連接。所述的錫林電機(jī)、分離電機(jī)和成條 電機(jī)均為獨(dú)立的伺服電機(jī)，通過觸摸屏61分別由所述數(shù)字化控制系統(tǒng)中相應(yīng)的錫林交流 伺服驅(qū)動控制器6311、分離交流伺服驅(qū)動控制器632和成條交流伺服驅(qū)動控制器633驅(qū)動 和控制。為簡化機(jī)構(gòu)，所述的毛刷電機(jī)44為普通的三相異步電機(jī)，通電即運(yùn)轉(zhuǎn)，無需調(diào)速， 也無需調(diào)速控制。本發(fā)明采用觸摸屏61來完成人機(jī)對話的功能，設(shè)置紡紗工藝參數(shù)如錫林轉(zhuǎn)速、出 條速度等，然后將這些工藝參數(shù)傳送給可編程控制器62對紡紗過程進(jìn)行控制，可編程控制 器62將監(jiān)測或計(jì)算的實(shí)時(shí)狀態(tài)傳送到觸摸屏61上顯示出來。所述的觸摸屏是61是數(shù)字 化控制系統(tǒng)的控制中心。可編程控制器62與觸摸屏61連接。所述的錫林鉗板機(jī)構(gòu)中，錫 林電機(jī)141(選用伺服電機(jī))內(nèi)部的光電編碼器用于檢測錫林11的實(shí)際轉(zhuǎn)速，通過程序設(shè) 定將信號脈沖傳送到可編程控制器62，可編程控制器62與錫林交流伺服驅(qū)動控制器6311 之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，確保錫林11的轉(zhuǎn)速符合工藝設(shè)計(jì)的要求。當(dāng)選用變頻電機(jī)142時(shí)，需 要在錫林軸11的軸端加裝一個錫林編碼器18，用來檢測錫林11的實(shí)際轉(zhuǎn)速。所述的分離牽伸機(jī)構(gòu)中，分離電機(jī)25內(nèi)部的光電編碼器用來檢測分離羅拉(前分 離羅拉21，后分離羅拉22)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，通過程序設(shè)定將信號脈沖傳送到可編程控制器62， 可編程控制器62與分離交流伺服驅(qū)動控制器632進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，確保分離羅拉(前分離羅 拉21，后分離羅拉22)的轉(zhuǎn)速符合工藝設(shè)計(jì)的要求。所述的壓輥成條機(jī)構(gòu)中，成條電機(jī)37內(nèi)部的光電編碼器用來檢測輸出羅拉32的 實(shí)際轉(zhuǎn)速，通過程序設(shè)定將信號脈沖傳送到可編程控制器62，可編程控制器62與成形交流 伺服驅(qū)動控制器633進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，確保輸出羅拉32的轉(zhuǎn)速符合工藝設(shè)計(jì)的要求。本發(fā)明所述的獨(dú)立伺服驅(qū)動系統(tǒng)本身為現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。根據(jù)精梳試驗(yàn)研究需要，本發(fā)明精梳機(jī)設(shè)計(jì)為單眼或單頭精梳機(jī)，即所述的喂入 機(jī)構(gòu)、錫林鉗板機(jī)構(gòu)、分離牽伸機(jī)構(gòu)、壓輥成條機(jī)構(gòu)和毛刷清潔機(jī)構(gòu)僅有一套，改變了傳統(tǒng)生產(chǎn)型多眼、多套或多頭設(shè)計(jì)，取消了精梳機(jī)輸出紗條的并合機(jī)構(gòu)(需要并合工藝時(shí)由并 條機(jī)解決)，結(jié)構(gòu)大為簡化，有利于精梳各個傳動機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性和精確性。同時(shí)，所述錫林 鉗板機(jī)構(gòu)中，錫林電機(jī)與錫林軸與鉗板軸之間采用錫林同步帶傳動；所述分離牽伸機(jī)構(gòu)中， 分離電機(jī)與前、后分離羅拉之間采用分離同步帶傳動；所述壓輥成條機(jī)構(gòu)中，成條電機(jī)與成 條壓輥同步帶輪和輸出羅拉之間采用成條同步帶傳動；所述毛刷清潔機(jī)構(gòu)中，毛刷電機(jī)與 毛刷軸之間采用毛刷同步帶傳動，傳動穩(wěn)定，噪聲小，并且所述錫林鉗板機(jī)構(gòu)、分離牽伸機(jī) 構(gòu)、壓輥成條機(jī)構(gòu)均采用獨(dú)立的伺服電機(jī)，通過觸摸屏分別由所述數(shù)字化控制系統(tǒng)中的錫 林交流伺服驅(qū)動控制器、分離交流伺服驅(qū)動控制器和成條交流伺服驅(qū)動控制器單獨(dú)驅(qū)動和 控制，傳動簡單，控制精確，避免了齒輪傳動造成的轉(zhuǎn)速波動。與現(xiàn)有生產(chǎn)型精梳設(shè)備相比， 本發(fā)明精梳機(jī)具有以下優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)精梳設(shè)備的數(shù)字化，減少機(jī)械故障的發(fā)生，提高設(shè)備的穩(wěn) 定性與可靠性，降低了設(shè)備震動和噪音，減少車頭部件，結(jié)構(gòu)簡單，且工藝參數(shù)均可實(shí)現(xiàn)在 線實(shí)時(shí)調(diào)整，特別適用于量少變化多的精梳試驗(yàn)要求。
權(quán)利要求
一種數(shù)字化精梳試驗(yàn)機(jī)，包括安裝在機(jī)架上的喂入機(jī)構(gòu)、錫林鉗板機(jī)構(gòu)、分離牽伸機(jī)構(gòu)、壓輥成條機(jī)構(gòu)和毛刷清潔機(jī)構(gòu)，以及以觸摸屏為界面的數(shù)字化控制系統(tǒng)；其特征在于所述錫林鉗板機(jī)構(gòu)中，錫林電機(jī)的輸出軸與錫林減速機(jī)的輸入孔機(jī)械連接，錫林減速機(jī)同步帶輪安裝在錫林減速機(jī)的輸出軸上，錫林同步帶輪安裝在錫林軸上，錫林減速機(jī)同步帶輪與錫林同步帶輪之間安裝有錫林同步帶；錫林軸與鉗板軸之間安裝鉗板傳動機(jī)構(gòu)；所述分離牽伸機(jī)構(gòu)中，分離電機(jī)同步帶輪安裝在分離電機(jī)的輸出軸上，前分離羅拉同步帶輪安裝在前分離羅拉上，后分離羅拉同步帶輪安裝在后分離羅拉上，分離電機(jī)同步帶輪與前分離羅拉同步帶輪和后分離羅拉同步帶輪之間安裝有一條分離同步帶；所述壓輥成條機(jī)構(gòu)中，成條電機(jī)同步帶輪安裝在成條電機(jī)的輸出軸上，成條壓輥同步帶輪安裝在成條壓輥軸上，輸出羅拉同步帶輪安裝在輸出羅拉軸上，成條電機(jī)同步帶輪與成條壓輥同步帶輪和輸出羅拉同步帶輪之間安裝有一條成條同步帶；所述的毛刷清潔機(jī)構(gòu)中，毛刷電機(jī)同步帶輪安裝在毛刷電機(jī)上，毛刷同步帶輪安裝在毛刷軸上，毛刷電機(jī)同步帶輪與毛刷同步帶輪之間安裝有毛刷同步帶，所述的毛刷電機(jī)為獨(dú)立的三相異步電機(jī)；；所述的錫林電機(jī)、分離電機(jī)和成條電機(jī)均為獨(dú)立的伺服電機(jī)，通過觸摸屏分別由所述數(shù)字化控制系統(tǒng)中相應(yīng)的錫林交流伺服驅(qū)動控制器、分離交流伺服驅(qū)動控制器和成條交流伺服驅(qū)動控制器驅(qū)動和控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化精梳試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的錫林電機(jī)采用獨(dú) 立的錫林變頻電機(jī)，且在錫林軸的軸端加裝一個用來反饋錫林軸轉(zhuǎn)速的錫林編碼器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種數(shù)字化精梳試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的喂入機(jī)構(gòu)、錫 林鉗板機(jī)構(gòu)、分離牽伸機(jī)構(gòu)、壓輥成條機(jī)構(gòu)和毛刷清潔機(jī)構(gòu)僅有一套。
全文摘要
本發(fā)明公開一種數(shù)字化精梳試驗(yàn)機(jī)。該試驗(yàn)機(jī)包括安裝在機(jī)架上的喂入機(jī)構(gòu)、錫林鉗板機(jī)構(gòu)、分離牽伸機(jī)構(gòu)、壓輥成條機(jī)構(gòu)和毛刷清潔機(jī)構(gòu)，以及以觸摸屏為界面的數(shù)字化控制系統(tǒng)，其特征在于所述錫林鉗板機(jī)構(gòu)中，錫林電機(jī)與錫林軸與鉗板軸之間采用錫林同步帶傳動；所述分離牽伸機(jī)構(gòu)中，分離電機(jī)與前、后分離羅拉之間采用分離同步帶傳動；所述壓輥成條機(jī)構(gòu)中，成條電機(jī)與成條壓輥同步帶輪和輸出羅拉之間采用成條同步帶傳動；所述毛刷清潔機(jī)構(gòu)中，毛刷電機(jī)與毛刷軸之間采用毛刷同步帶傳動；所述錫林電機(jī)、分離電機(jī)和成條電機(jī)均為獨(dú)立的伺服電機(jī)，通過觸摸屏分別由所述數(shù)字化控制系統(tǒng)中的錫林交流伺服驅(qū)動控制器、分離交流伺服驅(qū)動控制器和成條交流伺服驅(qū)動控制器驅(qū)動和控制。
文檔編號D01G19/10GK101962829SQ200910068909
公開日2011年2月2日 申請日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者呂漢明, 周寶明, 嵇境*, 張麗, 李廣, 白宇, 董洪明, 陳慶恩, 馬崇啟 申請人:天津工業(yè)大學(xué)