[發明專利]織物纏繞的拉應力控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201310453667.2
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103569787A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 蕭振林
• 申請（專利權）人: 蕭振林
• 主分類號: B65H59/38
• 分類號: B65H59/38
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 江裕強

技術領域

本發明涉及染色機械技術領域，具體涉及一種織物纏繞的控制系統及其控制方法。

背景技術

???目前，各種規格拉鏈、布帶、繩帶等織物及紗線的染色方式是將拉鏈、布帶、繩帶等織物及紗線卷繞在卷軸筒管上，然后利用卷軸筒管系統內部的流道將染液以一定的壓力和流動速度穿透纏繞的拉鏈、布帶、繩帶等織物及紗線，從而達到染色的目的。在實際生產中，拉鏈、布帶、繩帶等織物及紗線纏繞在卷軸筒管上，纏繞過程中織物的拉應力通常沒有進行合理控制，使得織物在進行染色之前處于不同的物理狀態下（通常是拉應力不均勻），經常出現收縮不均勻、色花的情況。顯然，這個問題是拉鏈、布帶、繩帶等織物及紗線染色中的重大瑕疵，應該避免。

????因此，為了解決拉鏈、布帶、繩帶等織物及紗線染色中出現的收縮不均勻、色花問題，有必要開發一種新型的可控制織物纏繞過程中拉應力的控制系統，以使織物在染色之前的拉應力得到合理控制從而保證保證織物染色的質量，提高織物染色的效率和經濟效益。

發明內容

為了解決上述問題，提出了一種織物纏繞的拉應力控制系統，可通過控制伺服電機(或變頻控制電機)的轉速有效控制織物纏繞過程中的拉應力，以提高織物在后續染整工藝中的質量。

本發明提供一種織物纏繞的拉應力控制系統，其技術方案是：

織物纏繞的拉應力控制系統，其包括主動滾花輪及其同軸伺服電機、從動滾花輪及其同軸張力阻力器、壓緊輪、重力輪及其張力傳感器II、第一滾輪、第二滾輪、第三滾輪、張力傳感器I、壓緊臂、角度傳感器、卷軸和中央控制器，各部件的結構關系滿足：被纏繞的織物依次繞過第一滾輪、從動滾花輪、主動滾花輪、壓緊輪、重力輪、第二滾輪、第三滾輪和卷軸；所述主動滾花輪在其同軸伺服電機的帶動下做主動旋轉；所述卷軸在其同軸伺服電機的帶動下作旋轉運動；其余各輪均處于從動狀態；重力輪和張力傳感器II用于防止織物因故障而過度拉緊；壓緊臂用于壓緊纏繞的織物貼緊卷軸；角度傳感器安裝在壓緊臂的末端用于感知壓緊臂與豎直方向之間的夾角并將感知數據傳遞到中央控制器；張力傳感器II安裝在重力輪的支承臂上并能感知穿過重力輪的織物所承受的張力并將感知數據傳遞到中央控制器；張力傳感器I安裝在第三滾輪的支承臂上并可以感知穿過第三滾輪的織物所承受的張力并將感知數據傳遞到中央控制器；張力阻力器與從動滾花輪同軸布置并通過中央控制器控制張力阻力器與從動滾花輪之間的阻力從而控制從動滾花輪的轉速而進一步控制織物的步進速度。

進一步地，所述主動滾花輪、從動滾花輪、壓緊輪、重力輪、第一滾輪、第二滾輪、第三滾輪的軸線都平行。

進一步地，所述中央控制器接收來自主動滾花輪的伺服電機的轉速W1、卷軸的同軸電機轉速W2、張力傳感器I和張力傳感器II的感知數據和角度傳感器的感知數據；當織物拉力超過張力傳感器II所設定的張力范圍時，中央控制器通過控制所有伺服電機中斷纏繞。

進一步地，所述主動滾花輪和從動滾花輪經過滾花處理，以增加滾輪與織物之間的摩擦避免打滑；所述壓緊輪上設有扭簧壓緊裝置使得壓緊輪與主動滾花輪有壓力接觸。

上述一種織物纏繞的拉應力控制系統的控制方法，包括：

所述張力傳感器I通過測量第三滾輪所承受的織物張力，并將所測得的張力傳遞給中央控制系統；所述角度傳感器測量壓緊臂的轉動角度A，得知當前織物纏繞的半徑R2=h*sinA，其中h為卷軸軸線與壓緊臂旋轉軸線的距離，角度傳感器將所測得的轉動角度傳遞給中央控制系統；

張力阻力器所產生的阻力可通過中央控制系統進行控制，通過該阻力控制了從動滾花輪的轉速，張力阻力器與張力傳感器I和張力傳感器II一起協同工作，從而確保織物纏繞滿足控制公式R2*W2-R1*W1=K(t)；中央控制系統通過控制主動滾花輪的轉速W1，和卷軸的轉速W2，實現了對纏繞織物的拉應力控制；其中R1是主動滾花輪的半徑，R2是卷軸上當前所纏繞的織物的動態半徑，?K(t)是時間的函數，K(t)根據染色工藝的需求設定為常數或線性函數；

當織物拉力超過張力傳感器I或者張力傳感器II所設定的張力最高值時，中央控制器通過控制所有伺服電機中斷纏繞。

上述控制方法中，織物纏繞速度的控制通過控制卷軸的同軸電機轉速，或通過控制主動滾花輪的同軸電機的轉速來實現。

進一步地，所述控制公式的滿足是由一種基于PLC的中央控制器實現，該控制器接收來自伺服電機(或變頻控制電機)的轉速W1、卷軸的同軸電機轉速W2、張力傳感器I和張力傳感器II的信號和角度傳感器的信號。