專利名稱：落紗機(jī)的自動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紡織行業(yè)的自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種落紗機(jī)的自動控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著紡織原材料的價格上漲，能源短缺，造成了勞動力成本的相對上漲，而自動落紗機(jī)能很好的減少用工，提高勞動效率，必將成為未來幾年的發(fā)展趨勢。目前，在雖然有一些紡紗落紗一體機(jī)，但舊廠更換設(shè)備成本較高，所以大多數(shù)紗廠仍采用人工落紗方式，即將滿紗管從細(xì)紗機(jī)的錠子上拔下并換上空紗管；落紗工的勞動強(qiáng)度大，效率低，而一般的紗廠紗錠數(shù)目多，一次停機(jī)需要多名落紗工同時操作才能完成落紗工作，浪費(fèi)了太多的人力；落紗工需常年工作在高強(qiáng)度的勞動中，容易對身體造成損傷，所以，自動落紗機(jī)的研制對與紡織廠的設(shè)備改造，提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)的自動化、連續(xù)化具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可自動拔管和插管的落紗機(jī)的自動控制裝置。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種落紗機(jī)的自動控制裝置，該裝置包括W軸伺服驅(qū)動器，其用于驅(qū)動自動落紗機(jī)的W軸伺服電機(jī)，以驅(qū)動所述自動落紗機(jī)沿紡紗機(jī)的一側(cè)做勻速直線運(yùn)動；X軸伺服驅(qū)動器、Y軸伺服驅(qū)動器和Z軸伺服驅(qū)動器，其用于分別對應(yīng)驅(qū)動所述自動落紗機(jī)的X軸伺服電機(jī)、Y軸伺服電機(jī)和Z軸伺服電機(jī)，以驅(qū)動所述自動落紗機(jī)的拔管機(jī)構(gòu)相對于所述自動落紗機(jī)做三維運(yùn)動；拔管檢測激光傳感器，其用于在所述自動落紗機(jī)沿所述紡紗機(jī)做勻速直線運(yùn)動過程中檢測所述紡紗機(jī)的滿紗紗管；插管檢測激光傳感器，其用于在所述自動落紗機(jī)沿所述紡紗機(jī)做勻速直線運(yùn)動過程中檢測所述紡紗機(jī)的空紗錠；運(yùn)動控制器，其用于向所述W軸伺服驅(qū)動器發(fā)出控制指令控制自動落紗機(jī)沿紡紗機(jī)做勻速直線運(yùn)動，當(dāng)接收到所述拔管檢測激光傳感器發(fā)送的同步信號時，向所述Y軸伺服驅(qū)動器發(fā)出控制信號控制所述拔管機(jī)構(gòu)相對于所述自動落紗機(jī)的行走方向反向運(yùn)動至面對所述滿紗紗管的位置并保持相對靜止，然后與所述X軸伺服驅(qū)動器、所述Z軸伺服驅(qū)動器和所述拔管機(jī)構(gòu)進(jìn)行交互，以控制所述拔管機(jī)構(gòu)運(yùn)行到拔管位置將所述滿紗紗管拔出并放入所述自動落紗機(jī)的接紗筐中，然后控制所述X軸伺服電機(jī)、所述Y軸伺服電機(jī)、所述Z 軸伺服電機(jī)和所述拔管機(jī)構(gòu)復(fù)位等待下一次拔管，此后當(dāng)接收到所述插管檢測激光傳感器發(fā)送的空紗錠定位信號時，與所述插管機(jī)構(gòu)進(jìn)行通訊，控制所述插管機(jī)構(gòu)將空紗管插到對應(yīng)的空紗錠上并復(fù)位所述插管機(jī)構(gòu)等待下一次插管。本發(fā)明的落紗機(jī)的自動控制裝置中，W軸伺服電機(jī)負(fù)責(zé)自動落紗機(jī)的前行，X軸伺服電機(jī)、Y軸伺服電機(jī)、Z軸伺服電機(jī)負(fù)責(zé)拔管機(jī)構(gòu)相對于落紗機(jī)做三維運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動控制器收到拔管檢測激光傳感器發(fā)送同步信號后，通過Y軸伺服驅(qū)動器控制拔管機(jī)構(gòu)相對于自動落紗機(jī)的行走方向反向運(yùn)動至面對滿紗紗管的位置并保持相對靜止，然后通過控制X軸伺服驅(qū)動器、Z軸伺服驅(qū)動器和拔管機(jī)構(gòu)將滿紗紗管拔出并放入所述自動落紗機(jī)的接紗筐中，當(dāng)接收到插管檢測激光傳感器發(fā)送的空紗錠定位信號時，與插管機(jī)構(gòu)進(jìn)行通訊，控制插管機(jī)構(gòu)將空紗管插到對應(yīng)的空紗錠上，從而實(shí)現(xiàn)落紗機(jī)的自動拔管和插管控制，因而提高了落紗機(jī)的自動化水平和生產(chǎn)效率。



圖I為本發(fā)明的落紗機(jī)的自動控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明的落紗機(jī)的自動控制裝置的控制流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述參考圖I所示，本實(shí)施例的落紗機(jī)的自動控制裝置是對申請?zhí)枮镻CT/CN2010/078396的環(huán)錠紡智能落紗機(jī)(以下稱之為自動落紗機(jī))在機(jī)械結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的電氣配套及改進(jìn)部分，其包括W軸伺服驅(qū)動器、X軸伺服驅(qū)動器、Y軸伺服驅(qū)動器、Z軸伺服驅(qū)動器、拔管檢測激光傳感器、插管檢測激光傳感器、運(yùn)動控制器、狀態(tài)顯示器、W軸行程限位器、X軸行程限位器、Y軸行程限位器和Z軸行程限位器等。其中W軸伺服驅(qū)動器用于驅(qū)動自動落紗機(jī)的W軸伺服電機(jī)，以驅(qū)動自動落紗機(jī)沿紡紗機(jī)的一側(cè)做勻速直線運(yùn)動。X軸伺服驅(qū)動器、Y軸伺服驅(qū)動器和Z軸伺服驅(qū)動器用于分別對應(yīng)驅(qū)動自動落紗機(jī)的X軸伺服電機(jī)、Y軸伺服電機(jī)和Z軸伺服電機(jī)，以驅(qū)動自動落紗機(jī)的拔管機(jī)構(gòu)相對于自動落紗機(jī)做三維運(yùn)動，其中，X軸伺服驅(qū)動器控制拔管機(jī)構(gòu)相對于自動落紗機(jī)做左右運(yùn)動，Y軸伺服驅(qū)動器控制拔管機(jī)構(gòu)相對于自動落紗機(jī)做前后運(yùn)動，X軸伺服驅(qū)動器控制拔管機(jī)構(gòu)相對于自動落紗機(jī)做上下運(yùn)動。拔管檢測激光傳感器用于在自動落紗機(jī)沿紡紗機(jī)做勻速直線運(yùn)動過程中檢測紡紗機(jī)的滿紗紗管。插管檢測激光傳感器用于在自動落紗機(jī)沿紡紗機(jī)做勻速直線運(yùn)動過程中檢測紡紗機(jī)的空紗錠。結(jié)合圖2所示，運(yùn)動控制器用于向W軸伺服驅(qū)動器發(fā)出控制指令控制自動落紗機(jī)沿紡紗機(jī)做勻速直線運(yùn)動，當(dāng)接收到拔管檢測激光傳感器發(fā)送的同步信號時，向Y軸伺服驅(qū)動器發(fā)出控制信號控制拔管機(jī)構(gòu)相對于自動落紗機(jī)的行走方向反向運(yùn)動至面對滿紗紗管的位置并保持相對靜止，然后與X軸伺服驅(qū)動器、Z軸伺服驅(qū)動器和拔管機(jī)構(gòu)進(jìn)行交互，以控制拔管機(jī)構(gòu)運(yùn)行到拔管位置將滿紗紗管做遠(yuǎn)離紡紗機(jī)的弧線運(yùn)動拔出并放入自動落紗機(jī)的接紗筐中，從而避免與滿紗管上方的物體相接處而觸動壓紗輪產(chǎn)生紗頭松動，然后控制X軸伺服電機(jī)、Y軸伺服電機(jī)、Z軸伺服電機(jī)和拔管機(jī)構(gòu)復(fù)位等待下一次拔管，此后當(dāng)接收到插管檢測激光傳感器發(fā)送的空紗錠定位信號時，與插管機(jī)構(gòu)進(jìn)行通訊，控制插管機(jī)構(gòu)將空紗管插到對應(yīng)的空紗錠上，然后復(fù)位插管機(jī)構(gòu)等待下一次插管。狀態(tài)顯示器用于參數(shù)設(shè)置以及接收運(yùn)動控制器發(fā)送的當(dāng)前拔管和插管狀態(tài)數(shù)據(jù)將其顯示輸出。W軸行程限位器，用于限制自動落紗機(jī)的行程。X軸行程限位器用于限制拔管機(jī)構(gòu)的左右行程。Y軸行程限位器用于限制拔管機(jī)構(gòu)的前后行程。Z軸行程限位器用于限制拔管機(jī)構(gòu)的上下行程。
為了提高拔管效率，拔管機(jī)構(gòu)具有若干個夾持部件，其相鄰間隔與紡紗機(jī)的空紗錠位置匹配，這樣，當(dāng)拔管檢測激光傳感器檢測自動落紗機(jī)在勻速直線運(yùn)動過程經(jīng)過的滿紗管的數(shù)量，當(dāng)檢測到的滿紗管的數(shù)量達(dá)到設(shè)定數(shù)量后向運(yùn)動控制器發(fā)送同步信號，在拔管時，運(yùn)動控制器控制拔管機(jī)構(gòu)將該設(shè)定數(shù)量的滿紗管同步拔出。上述運(yùn)動控制器的優(yōu)選型號為LMC20。上述每個伺服驅(qū)動器的優(yōu)選型號為LXM05A,其CM端子通過RS485-RS232轉(zhuǎn)接口與運(yùn)動控制器的一個控制信號輸出端相連，其三個電源輸入端R/Ll、S/L2、T/L3接外部380V交流電，三個驅(qū)動輸出端U/Tl、V/T2、W/T3與對應(yīng)的伺服電機(jī)相連，其第42、第44引腳接外部24V直流電負(fù)責(zé)給伺服驅(qū)動器提供弱電，其其BRAKE_0UT引腳為對應(yīng)伺服電機(jī)提供抱閘控制信號，其LIMN與LIMP端子分別為對應(yīng)伺服電機(jī)提供正、負(fù)限位信號。上述狀態(tài)顯示器的優(yōu)選型號為MT6050i，其通過CAN與所述運(yùn)動控制器的數(shù)據(jù)通訊端口相連。上述激光傳感器的優(yōu)選型號為M126E2LDQ，其輸出端與所述運(yùn)動控制器的信號輸出端相連。 以上的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種落紗機(jī)的自動控制裝置，其特征在于，該裝置包括 W軸伺服驅(qū)動器，其用于驅(qū)動自動落紗機(jī)的W軸伺服電機(jī)，以驅(qū)動所述自動落紗機(jī)沿紡紗機(jī)的一側(cè)做勻速直線運(yùn)動； X軸伺服驅(qū)動器、Y軸伺服驅(qū)動器和Z軸伺服驅(qū)動器，其用于分別對應(yīng)驅(qū)動所述自動落紗機(jī)的X軸伺服電機(jī)、Y軸伺服電機(jī)和Z軸伺服電機(jī)，以驅(qū)動所述自動落紗機(jī)的拔管機(jī)構(gòu)相對于所述自動落紗機(jī)做三維運(yùn)動； 拔管檢測激光傳感器，其用于在所述自動落紗機(jī)沿所述紡紗機(jī)做勻速直線運(yùn)動過程中檢測所述紡紗機(jī)的滿紗紗管； 插管檢測激光傳感器，其用于在所述自動落紗機(jī)沿所述紡紗機(jī)做勻速直線運(yùn)動過程中檢測所述紡紗機(jī)的空紗錠； 運(yùn)動控制器，其用于向所述W軸伺服驅(qū)動器發(fā)出控制指令控制自動落紗機(jī)沿紡紗機(jī)做勻速直線運(yùn)動，當(dāng)接收到所述拔管檢測激光傳感器發(fā)送的同步信號時，向所述Y軸伺服驅(qū)動器發(fā)出控制信號控制所述拔管機(jī)構(gòu)相對于所述自動落紗機(jī)的行走方向反向運(yùn)動至面對所述滿紗紗管的位置并保持相對靜止，然后與所述X軸伺服驅(qū)動器、所述Z軸伺服驅(qū)動器和所述拔管機(jī)構(gòu)進(jìn)行交互，以控制所述拔管機(jī)構(gòu)運(yùn)行到拔管位置將所述滿紗紗管拔出并放入所述自動落紗機(jī)的接紗筐中，然后控制所述X軸伺服電機(jī)、所述Y軸伺服電機(jī)、所述Z軸伺服電機(jī)和所述拔管機(jī)構(gòu)復(fù)位等待下一次拔管，此后當(dāng)接收到所述插管檢測激光傳感器發(fā)送的空紗錠定位信號時，與所述插管機(jī)構(gòu)進(jìn)行通訊，控制所述插管機(jī)構(gòu)將空紗管插到對應(yīng)的空紗錠上并復(fù)位所述插管機(jī)構(gòu)等待下一次插管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的落紗機(jī)的自動控制裝置，其特征在于，在拔管過程中，所述運(yùn)動控制器控制所述拔管機(jī)構(gòu)做遠(yuǎn)離所述紡紗機(jī)的弧線運(yùn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的落紗機(jī)的自動控制裝置，其特征在于，所述拔管機(jī)構(gòu)具有若干個夾持部件，其相鄰間隔與所述紡紗機(jī)的空紗錠位置匹配，所述拔管檢測激光傳感器檢測所述自動落紗機(jī)在勻速直線運(yùn)動過程經(jīng)過的滿紗管的數(shù)量，當(dāng)檢測到的滿紗管的數(shù)量達(dá)到設(shè)定數(shù)量后向所述運(yùn)動控制器發(fā)送同步信號，在拔管時，所述運(yùn)動控制器控制所述拔管機(jī)構(gòu)將該設(shè)定數(shù)量的滿紗管同步拔出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的落紗機(jī)的自動控制裝置，其特征在于，還包括 狀態(tài)顯示器，用于參數(shù)設(shè)置以及接收所述運(yùn)動控制器發(fā)送的當(dāng)前拔管和插管狀態(tài)數(shù)據(jù)將其顯示輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的落紗機(jī)的自動控制裝置，其特征在于，還包括 W軸行程限位器，用于限制所述自動落紗機(jī)的行程； X軸行程限位器，用于限制所述拔管機(jī)構(gòu)的左右行程； Y軸行程限位器，用于限制所述拔管機(jī)構(gòu)的前后行程； Z軸行程限位器，用于限制所述拔管機(jī)構(gòu)的上下行程。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的落紗機(jī)的自動控制裝置，其特征在于，所述運(yùn)動控制器的型號為LMC20 ;每個所述伺服驅(qū)動器的型號為LXM05A，其CM端子通過RS485-RS232轉(zhuǎn)接口與所述運(yùn)動控制器的一個控制信號輸出端相連，其三個電源輸入端R/Ll、S/L2、T/L3接外部380V交流電，三個驅(qū)動輸出端U/T1、V/T2、W/T3與對應(yīng)的伺服電機(jī)相連，其第42、第44引腳接外部24V直流電，其BRAKE_OUT引腳為對應(yīng)伺服電機(jī)提供抱閘控制信號，其LIMN與LIMP端子分別為對應(yīng)伺服電機(jī)提供正、負(fù)限位信號；所述狀態(tài)顯示器的型號為MT6050i，其通過 CAN與所述運(yùn)動控制器的數(shù)據(jù)通訊端口相連；所述激光傳感器的型號為M126E2LDQ，其輸出端與所述運(yùn)動控制器的信號輸出端相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種落紗機(jī)的自動控制裝置，其中W軸伺服電機(jī)負(fù)責(zé)自動落紗機(jī)的前行，X軸伺服電機(jī)、Y軸伺服電機(jī)、Z軸伺服電機(jī)負(fù)責(zé)拔管機(jī)構(gòu)相對于落紗機(jī)做三維運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動控制器收到拔管檢測激光傳感器發(fā)送同步信號后，通過Y軸伺服驅(qū)動器控制拔管機(jī)構(gòu)相對于自動落紗機(jī)的行走方向反向運(yùn)動至面對滿紗紗管的位置并保持相對靜止，然后通過控制X軸伺服驅(qū)動器、Z軸伺服驅(qū)動器和拔管機(jī)構(gòu)將滿紗紗管拔出并放入所述自動落紗機(jī)的接紗筐中，當(dāng)接收到插管檢測激光傳感器發(fā)送的空紗錠定位信號時，與插管機(jī)構(gòu)進(jìn)行通訊，控制插管機(jī)構(gòu)將空紗管插到對應(yīng)的空紗錠上，從而實(shí)現(xiàn)落紗機(jī)的自動拔管和插管控制，因而提高了落紗機(jī)的自動化水平和生產(chǎn)效率。
文檔編號G05B19/414GK102634891SQ20121012516
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者于慶廣, 周鵬, 王傳滿, 王臘保, 索雙富, 趙為勇, 阮德智, 阮運(yùn)松, 陳山 申請人:銅陵市松寶機(jī)械有限公司