機外大卷裝收卷控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及機外大卷裝收卷控制系統(tǒng)，包括帶有中心電機的收卷輥、帶有主輥電機的收卷主輥、帶有輔輥電機的收卷輔輥、用于提升收卷輥的提升機構(gòu)、用于控制提升機構(gòu)的第一PID控制器、用于檢測織物張力的張力傳感器、設(shè)置在收卷主輥以及收卷輔輥上的壓力傳感器、第二PID控制器以及同時與第一PID控制器、壓力傳感器信號連接的PCC控制器，所述壓力傳感器用于檢測收卷主輥與收卷輥之間的壓力以及收卷輔輥與收卷輥之間的壓力，本發(fā)明在收卷過程中適時調(diào)整收卷輥、收卷主輥、收卷輔輥壓力以及織物張力的大小，保證了織物收卷完成后的質(zhì)量，避免了織物起皺變形、門幅收縮的現(xiàn)象。
【專利說明】機外大卷裝收卷控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及紡織機械控制領(lǐng)域，特別是機外大卷裝收卷控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 機外大卷裝設(shè)備應(yīng)用非常廣泛，不但適用于各種類型的織機，而且能針對不同的 織物類型，包括各類工業(yè)用布、玻璃纖維、碳纖維。汽車用布等。
[0003] 現(xiàn)有的機外大卷裝收卷裝置在收卷過程中，隨著卷徑的增大，收卷輥被動上升，導(dǎo) 致織物的自身重量始終全部壓在摩擦輥上，當(dāng)織物的自重達(dá)到一定重量時，會使布面起皺 變形，增加了摩擦輥和收卷輥的負(fù)荷。
[0004] 張力在收卷過程中也同樣重要，布面的張力直接影響到布的質(zhì)量好壞，張力過大 會導(dǎo)致布面變形、門幅收縮，張力太小會導(dǎo)致布面起皺、不美觀，現(xiàn)有的機外大卷裝收卷裝 置對張力的控制、調(diào)整效果不理想，導(dǎo)致織物收卷質(zhì)量不高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種能夠防止收卷時織物表面起皺變形、能對收卷過程有效 調(diào)整的機外大卷裝收卷控制系統(tǒng)。
[0006] 實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下：
[0007] 機外大卷裝收卷控制系統(tǒng)，包括帶有中心電機的收卷輥、帶有主輥電機的收卷主 輥、帶有輔輥電機的收卷輔輥、用于提升收卷輥的提升機構(gòu)、用于控制提升機構(gòu)的第一PID 控制器、用于檢測織物張力的張力傳感器、設(shè)置在收卷主輥以及收卷輔輥上的壓力傳感器、 第二PID控制器以及同時與第一PID控制器、壓力傳感器信號連接的PCC控制器，所述壓力 傳感器用于檢測收卷主輥與收卷輥之間的壓力以及收卷輔輥與收卷輥之間的壓力，
[0008] 通過PCC控制器預(yù)設(shè)織物厚度以及初始壓力，通過提升機構(gòu)控制收卷輥的升降并 使收卷輥與摩擦輥壓緊至收卷輥與收卷主輥、收卷輔輥之間的壓力等于預(yù)設(shè)的初始壓力， 中心電機帶動收卷棍轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動電機帶動收卷主棍與收卷輔棍轉(zhuǎn)動，使收卷棍與收卷主棍、 收卷輔輥轉(zhuǎn)動配合并開始收卷工作，收卷輥完成第一圈收卷后，提升機構(gòu)以設(shè)定的織物厚 度作為提升量提升收卷輥，壓力傳感器將檢測到的壓力轉(zhuǎn)化為信號傳遞給PCC控制器，PCC 控制器將受到的壓力值與預(yù)設(shè)的壓力值作比較，根據(jù)兩個壓力值的偏差，以預(yù)設(shè)的織物厚 度做參考，由第一PID控制器控制提升機構(gòu)在下一圈提升收卷輥的提升量，若PCC控制器收 到的壓力值大于預(yù)設(shè)的壓力值，則提升量大于預(yù)設(shè)的織物厚度，反之則提升量小于預(yù)設(shè)的 織物厚度，
[0009] 張力傳感器將檢測到織物的張力轉(zhuǎn)化為模擬量信號經(jīng)過移動均值濾波傳輸給第 二PID控制器，第二PID控制器將接收到的實時張力值與設(shè)定的張力值進(jìn)行比較，若張力值 具有偏差，第二PID控制器則根據(jù)收卷輥卷徑來調(diào)整收卷輥、收卷主輥、收卷輔輥的轉(zhuǎn)動扭 矩，將實時張力值調(diào)整到設(shè)定值。
[0010] 優(yōu)選的，為了使收卷輥的提升量更加接近真實的織物厚度，從第十一圈開始，PCC 控制器重新計算織物厚度的真實值，PCC控制器計算之前每圈收卷提升機構(gòu)的提升量的平 均值并將此平均值作為織物厚度的真實值，這個真實值替換預(yù)設(shè)的織物厚度，第十一圈開 始以新的織物厚度做參考，提升機構(gòu)提升收卷輥的提升量均勻分配在完成一圈收卷的時 間。
[0011] 進(jìn)一步的，為了增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，PCC控制器每三圈計算一次織物厚度的真實 值。
[0012] 進(jìn)一步的，所述收卷輥的卷徑由控制器根據(jù)以下方式計算得出：
[0013] 收卷輥轉(zhuǎn)動一圈會產(chǎn)生一個脈沖信號給控制器，在收卷輥轉(zhuǎn)動的一圈內(nèi)，用作對 收卷輥收卷織物長度進(jìn)行計米的計米編碼器所產(chǎn)生的脈沖數(shù)為P;計米編碼器自身轉(zhuǎn)動 的單圈脈沖數(shù)為P1，與計米編碼器同軸相連的計米壓輥周長為C，則收卷輥的卷徑D1 = CX(P/Pl)/JT〇
[0014] 進(jìn)一步的，所述收卷輥的卷徑由控制器根據(jù)以下方式計算得出：
[0015] 在初始狀態(tài)時，收卷棍圓心到收卷主棍圓心和收卷輔棍圓心的距離相等，收卷主 棍圓心到收卷主棍與收卷輔棍之間中心點的距離記作L，收卷主棍的半徑記作R，收卷棍的 初始卷徑記作rl,收卷棍圓心到收卷主棍與收卷輔棍之間中心點的距離記作a，由勾股定

【權(quán)利要求】
1. 機外大卷裝收卷控制系統(tǒng)，其特征在于：包括帶有中心電機的收卷輥、帶有主輥電 機的收卷主輥、帶有輔輥電機的收卷輔輥、用于提升收卷輥的提升機構(gòu)、用于控制提升機構(gòu) 的第一 PID控制器、用于檢測織物張力的張力傳感器、設(shè)置在收卷主輥以及收卷輔輥上的 壓力傳感器、第二PID控制器以及同時與第一 PID控制器、壓力傳感器信號連接的PCC控制 器，所述壓力傳感器用于檢測收卷主輥與收卷輥之間的壓力以及收卷輔輥與收卷輥之間的 壓力， 通過PCC控制器預(yù)設(shè)織物厚度以及初始壓力，通過提升機構(gòu)控制收卷輥的升降并使收 卷輥與摩擦輥壓緊至收卷輥與收卷主輥、收卷輔輥之間的壓力等于預(yù)設(shè)的初始壓力，中心 電機帶動收卷輥轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動電機帶動收卷主輥與收卷輔輥轉(zhuǎn)動，使收卷輥與收卷主輥、收卷 輔輥轉(zhuǎn)動配合并開始收卷工作，收卷輥完成第一圈收卷后，提升機構(gòu)以設(shè)定的織物厚度作 為提升量提升收卷輥，壓力傳感器將檢測到的壓力轉(zhuǎn)化為信號傳遞給PCC控制器，PCC控制 器將受到的壓力值與預(yù)設(shè)的壓力值作比較，根據(jù)兩個壓力值的偏差，以預(yù)設(shè)的織物厚度做 參考，由第一 PID控制器控制提升機構(gòu)在下一圈提升收卷輥的提升量，若PCC控制器收到的 壓力值大于預(yù)設(shè)的壓力值，則提升量大于預(yù)設(shè)的織物厚度，反之則提升量小于預(yù)設(shè)的織物 厚度， 張力傳感器將檢測到織物的張力轉(zhuǎn)化為模擬量信號經(jīng)過移動均值濾波傳輸給第二PID 控制器，第二PID控制器將接收到的實時張力值與設(shè)定的張力值進(jìn)行比較，若張力值具有 偏差，第二PID控制器則根據(jù)收卷輥卷徑來調(diào)整收卷輥、收卷主輥、收卷輔輥的轉(zhuǎn)動扭矩， 將實時張力值調(diào)整到設(shè)定值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機外大卷裝收卷控制系統(tǒng)，其特征在于：從第十一圈開始， PCC控制器重新計算織物厚度的真實值，PCC控制器計算之前每圈收卷提升機構(gòu)的提升量 的平均值并將此平均值作為織物厚度的真實值，這個真實值替換預(yù)設(shè)的織物厚度，第十一 圈開始以新的織物厚度做參考，提升機構(gòu)提升收卷輥的提升量均勻分配在完成一圈收卷的 時間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機外大卷裝收卷控制系統(tǒng)，其特征在于：PCC控制器每三圈計 算一次織物厚度的真實值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機外大卷裝收卷控制系統(tǒng)，其特征在于：所述收卷輥的卷徑 由控制器根據(jù)以下方式計算得出： 收卷輥轉(zhuǎn)動一圈會產(chǎn)生一個脈沖信號給控制器，在收卷輥轉(zhuǎn)動的一圈內(nèi)，用作對收卷 輥收卷織物長度進(jìn)行計米的計米編碼器所產(chǎn)生的脈沖數(shù)為P ;計米編碼器自身轉(zhuǎn)動的單圈 脈沖數(shù)為P1，與計米編碼器同軸相連的計米壓輥周長為C，則收卷輥的卷徑Dl = CX (P/ P1)/ji。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的機外大卷裝收卷控制系統(tǒng)，其特征在于：所述收卷輥的 卷徑由控制器根據(jù)以下方式計算得出： 在初始狀態(tài)時，收卷棍圓心到收卷主棍圓心和收卷輔棍圓心的距離相等，收卷主棍圓 心到收卷主棍與收卷輔棍之間中心點的距離記作L，收卷主棍的半徑記作R，收卷棍的初始 卷徑記作rl，收卷棍圓心到收卷主棍與收卷輔棍之間中心點的距離記作a，由勾股定理可
提升機構(gòu)將收卷棍的提升高度記作yl、y2、......yn，可得出提升后對應(yīng)收卷棍的卷徑 r2、r3、......rn，
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機外大卷裝收卷控制系統(tǒng)，其特征在于：所述張力傳感器為 0-300kg，對應(yīng)O-IOV的模擬電壓的張力傳感器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3任意一項所述的機外大卷裝收卷控制系統(tǒng)，其特征在于： 所述提升機構(gòu)包括提升電機和由提升電機提升的用于支承收卷輥的支架。
【文檔編號】B65H26/04GK104495472SQ201410781865
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】談靈芝, 朱高虎, 何小偉, 劉永俊, 謝雪松, 陳龍 申請人:常州市第八紡織機械有限公司