專利名稱：卷染機(jī)的線速度檢測機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于巻染機(jī)上的檢測機(jī)構(gòu)，尤其涉及檢測巻染機(jī)線速 度的檢測機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
巻染機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖1所述，其主要由兩個(gè)完全相同的電機(jī)3、 4 通過連接兩個(gè)完全相同的齒輪箱11、 12,驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直徑完全相同的巻輥1、 2 以及設(shè)置在染槽15中的導(dǎo)布輥13、 14構(gòu)成，工作過程如下電機(jī)3、 4啟動(dòng)， 織物由第一巻輥l帶動(dòng)，從第二巻輥2上，通過導(dǎo)布輥13、 14,經(jīng)染槽內(nèi)浸染 后巻到第一巻輥l上，此時(shí)，第一電機(jī)3處于主動(dòng)上巻狀態(tài)，而第二電機(jī)4處 于被動(dòng)放巻狀態(tài)，并保證在巻染過程中，織物保持一定的張力。當(dāng)正向運(yùn)行到 即將織物全部巻染到第一巻輥1上，此時(shí)第二巻輥上只有少量機(jī)頭布，通過巻 染機(jī)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)使電機(jī)制動(dòng)、停止；織物再由第一巻輥1通過染缸浸 染后巻到第二巻輥2上，直至第一巻輥上只剩下機(jī)頭布為止。如此循環(huán)往復(fù)， 完成織物的上色。
由于巻染機(jī)兩個(gè)巻輥是在主動(dòng)上巻和被動(dòng)放巻之間相互轉(zhuǎn)換，而主動(dòng)巻輥 是逐漸變大，被動(dòng)巻輥是逐漸減小。要保證其穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，即張力和線速度穩(wěn)定， 這樣才不會(huì)出現(xiàn)被動(dòng)輥線速度比主動(dòng)輥線速度快而引起的染槽堆布現(xiàn)象，也不 會(huì)出現(xiàn)主動(dòng)輥線速度比被動(dòng)輥線速度快而引起的張力架來回震蕩擺動(dòng)現(xiàn)象。因 此，工作時(shí)，需要保證導(dǎo)布輥和張力架保持恒定的角度，退巻的線速度和上巻 的線速度是相等的，因此，需要對(duì)巻染機(jī)的運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)視，及時(shí)調(diào)節(jié)其工 作狀態(tài)，保證染色的順利進(jìn)行。因此，需要一種檢測機(jī)構(gòu)，現(xiàn)有的檢測機(jī)構(gòu)多 是通過在染機(jī)內(nèi)部安裝傳感器，包括數(shù)字量的速度傳感器和模擬量的張力傳感 器，通過傳感器對(duì)導(dǎo)布輥速度的采樣從而獲知巻染機(jī)的工作狀態(tài)，但是，由于 需要將傳感器設(shè)置在染槽內(nèi)，而染槽的使用環(huán)境很惡劣，其是一種高溫高壓強(qiáng) 酸強(qiáng)堿的環(huán)境，因此，傳感器的使用壽命得不到保證，從而影響了檢測的可靠 性
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型目的就是提供一種能夠?qū)崟r(shí)檢測巻染機(jī)的線速度從而調(diào)整電機(jī) 的工作速度以保證巻染機(jī)可穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的檢測機(jī)構(gòu)。
為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為 一種巻染機(jī)的線速度
檢測機(jī)構(gòu)，所述的巻染機(jī)包括兩個(gè)直徑相同的第一巻輥和第二巻輥、驅(qū)動(dòng)所述
的第一巻輥的第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)所述的第二巻輥的第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單
元，該線速度檢測機(jī)構(gòu)包括與所述的第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元的輸出軸相連接用于
實(shí)時(shí)測定第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元的運(yùn)行頻率的第一旋轉(zhuǎn)編碼器、與所述的第二電 機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元的輸出軸相連接用于實(shí)時(shí)測定第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元的運(yùn)行頻率的
第二旋轉(zhuǎn)編碼器、與所述的第一旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出端和第二旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出
端相電連接的微處理器，所述的微處理器具有兩個(gè)分別與所述的第一電機(jī)與驅(qū) 動(dòng)單元和第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元的輸入端相電連接的輸出端，所述的微處理器接
收第一旋轉(zhuǎn)編碼器與第二旋轉(zhuǎn)編碼器的數(shù)據(jù)并與設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算處理得出 第一巻輥和第二巻輥的線速度，并根據(jù)線速度的值調(diào)整第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元和第 二電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的輸入電壓或頻率以保證巻染機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。
更進(jìn)一步地，在所述的第一旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出端與微處理器的輸入端之間 還電連接有第一光電耦合器，在所述的第二旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出端與微處理器的 輸入端之間還電連接第二光電耦合器，所述的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的信號(hào)經(jīng)相應(yīng)的 光電耦合器傳送至所述的微處理器。
它還包括與所述的微處理器一輸出端相電連接的顯示器，所述的顯示器用 于實(shí)時(shí)顯示線速度信息。
所述的微處理器設(shè)定的參數(shù)包括巻輥光徑尺寸。
所述的微處理器依據(jù)計(jì)數(shù)脈沖自動(dòng)調(diào)整的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括第一巻輥上的實(shí)時(shí) 圈數(shù)值、第二巻輥上的實(shí)時(shí)圈數(shù)值。
由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型通過在巻 染機(jī)的兩電機(jī)輸出端安裝旋轉(zhuǎn)編碼器，通過旋轉(zhuǎn)編碼器實(shí)時(shí)采集兩電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng) 頻率，該轉(zhuǎn)動(dòng)頻率輸入至微處理器，微處理器根據(jù)設(shè)定的參數(shù)即可計(jì)算兩巻輥 的線速度，從而根據(jù)實(shí)時(shí)線速度來調(diào)節(jié)電機(jī)的輸入電壓或頻率，從而保證兩巻 輥的線速度始終相同，確保巻染機(jī)的穩(wěn)定有序工作，且能夠長期使用。


附圖1為現(xiàn)有巻染機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖；附圖2為本實(shí)用新型檢測機(jī)構(gòu)的原理框其中1、第一巻輥；2、第二巻輥；3、第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元；4、第二電 機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元；5、第一旋轉(zhuǎn)編碼器；6、第二旋轉(zhuǎn)編碼器；7、微處理器；8、 第一光電耦合器；9、第二光電耦合器；10、顯示器；11、齒輪箱；12、齒輪箱； 13、導(dǎo)布輥；14、導(dǎo)布輥；15、染槽。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明
如圖2所示巻染機(jī)的線速度檢測機(jī)構(gòu)，包括第一旋轉(zhuǎn)編碼器5、第二旋轉(zhuǎn)編 碼器6、與第一旋轉(zhuǎn)編碼器5的輸出端相電連接的第一光電耦合器8、與第二旋 轉(zhuǎn)編碼器6的輸出端相電連接的第二光電耦合器9、與所述的第一光電耦合器8 的輸出端和第二光電耦合器9的輸出端相電連接的微處理器7、與微處理器7 的輸出端相電連接的顯示器10,其中，所述的第一旋轉(zhuǎn)編碼器5安裝在巻染機(jī) 的第一電機(jī)3的輸出軸上，參見圖1,所述的第二旋轉(zhuǎn)編碼器6安裝在巻染機(jī)的 第二電機(jī)4的輸出軸上，微處理器7采用數(shù)字信號(hào)處理器DSP，其具有兩數(shù)據(jù) 輸入口，第一光電耦合器8的輸出端與第二光電耦合器9的輸出端與DSP上的 兩數(shù)據(jù)輸入口對(duì)應(yīng)連接，顯示器10用于對(duì)微處理器7處理的結(jié)果信息進(jìn)行顯示， 以使測試更加直觀明了。
同時(shí)，微處理器7還具有兩輸出端口，該兩輸出端口分別與第一電機(jī)與驅(qū) 動(dòng)單元3的輸入端以及第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元4的輸入端對(duì)應(yīng)連接，微處理器7 用于分別向第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元3與第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元4輸出所需要的線速 度對(duì)應(yīng)的電壓或頻率信號(hào)源。
具體工作過程和控制原理如下
在印染過程中，第一旋轉(zhuǎn)編碼器5與第二旋轉(zhuǎn)編碼器6分別實(shí)時(shí)采集第一 電機(jī)3和第二電機(jī)4的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率f，微處理器7接收通過各光電耦合器8、 9傳 遞過來的采集數(shù)據(jù)，結(jié)合其設(shè)定的參數(shù)計(jì)算第一巻輥1的線速度Vl和第二巻輥 2的線速度V2，上述設(shè)定參數(shù)包括三個(gè)，巻輥的光徑DO、第一巻輥l上的圈數(shù) iil、第二巻輥2上的圈數(shù)n2，其中光徑DO為常數(shù)，圈數(shù)nl和圈數(shù)n2可通過 巻染機(jī)自動(dòng)獲得，具體計(jì)算過程如下
由運(yùn)動(dòng)學(xué)可知，
V=7T*f*D*J其中V為運(yùn)行線速度；
F為電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)頻率； D為巻布輥上布匹的直徑； J為齒輪箱的減速比； 由幾何知識(shí)可知， D=D0+2*n* 5
其中D為為巻布輥上布匹的直徑； DO為不含布匹的巻布輥光徑； N為布匹的巻繞圈數(shù)； S為布厚；
設(shè)定第一巻輥的線速度VI與第二巻輥V2的線速度相等，即V1=V2，那么 代入以上公式，得
jt*fl*Dl*J=n*f2*D2*J,
艮卩fl* (D0+2*nl* S ) = f2* (D0+2*n2* S )。
經(jīng)計(jì)算得到布厚數(shù)據(jù)S = (f2-fl) *D0/ (2*fl*nl-2*f2*n2) 將布厚數(shù)據(jù)代入線速度計(jì)算公式，并整理后得到，
Vl=J*7r*fl*D0* ( l+nl/(fl*nl-f2*n2))
V2=J* r*f2*D0* ( l+n2/(f2*n2-fl*nl)) 由于巻染機(jī)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，即張力和線速度穩(wěn)定時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)被動(dòng)輥線速 度比主動(dòng)輥線速度快而引起的染槽堆布現(xiàn)象，也不會(huì)出現(xiàn)主動(dòng)輥線速度比被 動(dòng)輥線速度快而引起的張力架來回震蕩擺動(dòng)現(xiàn)象。此時(shí)，導(dǎo)布輥和張力架保 持恒定的角度，而退巻的線速度和上巻的線速度是相等的，這說明第一巻輥2 線速度VI與第二巻輥2線速度V2在同一時(shí)刻兩者是相等的，但是同一時(shí)刻 兩者相等，不意味者下一時(shí)刻的兩者線速度的大小與前一時(shí)刻的線速度大小 相等，由于線速度在不同時(shí)刻可能不相等，則導(dǎo)致不同時(shí)刻織物所受張力不 平衡，從而影響染色的均勻性，故需要保證巻輥在不同時(shí)刻線速度也應(yīng)相同， 從而當(dāng)下一時(shí)刻計(jì)算的線速度值不同于上一時(shí)刻，需要對(duì)電機(jī)的運(yùn)行速度進(jìn) 行調(diào)整，因此，通過本實(shí)用新型檢測機(jī)構(gòu)的微處理器對(duì)第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元3 與第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元4的反饋控制，調(diào)整第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元3和第二電 機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元4的輸入電壓或頻率以保證巻染機(jī)一直處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。
權(quán)利要求1、一種卷染機(jī)的線速度檢測機(jī)構(gòu)，所述的卷染機(jī)包括兩個(gè)直徑相同的第一卷輥(1)和第二卷輥(2)、驅(qū)動(dòng)所述的第一卷輥(1)的第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元(3)、驅(qū)動(dòng)所述的第二卷輥(2)的第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元(4)，其特征在于該線速度檢測機(jī)構(gòu)包括與所述的第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元(3)的輸出軸相連接用于實(shí)時(shí)測定第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元(3)的運(yùn)行頻率的第一旋轉(zhuǎn)編碼器(5)、與所述的第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元(4)的輸出軸相連接用于實(shí)時(shí)測定第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元(4)的運(yùn)行頻率的第二旋轉(zhuǎn)編碼器(6)、與所述的第一旋轉(zhuǎn)編碼器(5)的輸出端和第二旋轉(zhuǎn)編碼器(6)的輸出端相電連接的微處理器(7)，所述的微處理器(7)具有兩個(gè)分別與所述的第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元(3)和第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元(4)的輸入端相電連接的輸出端，所述的微處理器(7)接收第一旋轉(zhuǎn)編碼器(5)與第二旋轉(zhuǎn)編碼器(6)的數(shù)據(jù)并與設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算處理得出第一卷輥(1)和第二卷輥(2)的線速度，并根據(jù)線速度的值調(diào)整第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元(3)和第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元(4)的輸入電壓或頻率以保證卷染機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的巻染機(jī)的線速度檢測機(jī)構(gòu)，其特征在于在所述 的第一旋轉(zhuǎn)編碼器(S)的輸出端與微處理器(7)的輸入端之間還電連接有第 一光電耦合器(8)，在所述的第二旋轉(zhuǎn)編碼器(6)的輸出端與微處理器(7) 的輸入端之間還電連接第二光電耦合器(9),所述的旋轉(zhuǎn)編碼器(5、 6)輸出 的信號(hào)經(jīng)相應(yīng)的光電耦合器(8、 9)傳送至所述的微處理器(7)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的巻染機(jī)的線速度檢測裝置，其特征在于它還包 括與所述的微處理器(7)—輸出端相電連接的顯示器(10),所述的顯示器UO) 用于實(shí)時(shí)顯示線速度信息。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種卷染機(jī)的線速度檢測機(jī)構(gòu)，卷染機(jī)包括兩卷輥、分別驅(qū)動(dòng)卷輥的電機(jī)，該線速度檢測機(jī)構(gòu)包括與各電機(jī)的輸出軸相連接旋轉(zhuǎn)編碼器、與各旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出端相電連接的微處理器，所述的微處理器具有兩個(gè)分別與電機(jī)的輸入端相電連接的輸出端，本實(shí)用新型通過在卷染機(jī)的兩電機(jī)輸出端安裝旋轉(zhuǎn)編碼器，通過旋轉(zhuǎn)編碼器實(shí)時(shí)采集兩電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，該轉(zhuǎn)動(dòng)頻率輸入至微處理器，微處理器根據(jù)設(shè)定的參數(shù)即可計(jì)算兩卷輥的線速度，從而根據(jù)實(shí)時(shí)線速度來調(diào)節(jié)電機(jī)的輸入電壓或頻率，從而保證兩卷輥的線速度始終相同，確保卷染機(jī)的穩(wěn)定有序工作，且能夠長期使用。
文檔編號(hào)G01P3/36GK201421460SQ20092014237
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月8日
發(fā)明者張抒怡, 沈自強(qiáng) 申請(qǐng)人:沈自強(qiáng)