精密智能卷繞機氣動來料緩沖、拉力調(diào)節(jié)系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開精密智能卷繞機氣動來料緩沖、拉力調(diào)節(jié)系統(tǒng)及控制方法，主要包括拉力傳感器（或磁感應行程開關）、氣缸、氣體緩沖器、導向輪、力臂、限位支架、安裝支架等部件，氣缸一端與拉力傳感器軸向連接，另一端通過軸承固定在力臂上；氣體緩沖器與氣缸串聯(lián)，用于控制氣缸的壓力；力臂的一端通過軸承固定在安裝支架上形成支點，另一端固定有導向輪；被纏繞的織物通過導向輪送入纏繞系統(tǒng)；力臂穿過限位支架中的限位孔，起到限制力臂擺動幅度的作用。本發(fā)明結(jié)構簡單，設置巧妙，控制原理簡單、容易實現(xiàn)，可有效解決織物纏繞過程中織物拉應力的控制問題，提升織物在后續(xù)染整工藝中的質(zhì)量。
【專利說明】精密智能卷繞機氣動來料緩沖、拉力調(diào)節(jié)系統(tǒng)及控制方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及染色機械【技術領域】，具體涉及設計一種精密智能卷繞機氣動來料緩 沖、拉力調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其控制方法。

【背景技術】
[0002] 目前，各種規(guī)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(tǒng)內(nèi)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(chǎn)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(tài)下(通常是拉應力不均勻)，經(jīng)常 出現(xiàn)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。
[0003] 因此，為了解決拉鏈、布帶、繩帶等織物及紗線染色中出現(xiàn)的收縮不均勻、色花問 題，有必要開發(fā)一種新型的織物拉應力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，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(zhì)量，提高織物染色的效率和經(jīng)濟效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述問題，提出了一種精密智能卷繞機氣動來料緩沖、拉力調(diào)節(jié)系統(tǒng)及 控制方法，可通過中央控制控制氣缸壓強的方式有效控制織物纏繞過程中的拉應力，以提 高織物在后續(xù)染整工藝中的質(zhì)量，具體技術方案如下。
[0005] -種精密智能卷繞機氣動來料緩沖、拉力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括感應器件、氣缸、氣體緩 沖器、導向輪、力臂、限位支架和安裝支架，氣缸一端與感應器件連接，另一端通過轉(zhuǎn)動軸承 固定在力臂上；氣體緩沖器與氣缸連接，通過氣體緩沖器設定的氣壓以控制氣缸的壓力； 力臂的一端通過轉(zhuǎn)動軸承固定在安裝支架上形成支點，另一端固定有導向輪；被纏繞的織 物通過導向輪送入纏繞系統(tǒng)；力臂穿過限位支架中的限位孔，起到限制力臂擺動幅度的作 用；所述限位支架安裝在安裝支架的側(cè)壁上；所述氣體緩沖器放置并固定在安裝支架上； 感應器件與氣缸連接后安裝在固定底座上，安裝支架與固定底座通過螺栓固定在卷繞機 上；所述固定底座及安裝支架均與卷繞機的主架構進行固定連接，感應器件和氣體緩沖器 分別與卷繞機的控制器連接。
[0006] 進一步實施的，感應器件為拉力傳感器或磁感應行程開關，拉力傳感器與所述氣 缸一端連接，拉力傳感器安裝在固定底座上；磁感應行程開關安裝在氣缸筒體上，感應氣缸 內(nèi)安裝的磁環(huán)，氣缸安裝在固定底座上。
[0007] 上述一種精密智能卷繞機氣動來料緩沖、拉力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制方法是：根據(jù)控制 精確度的要求通過以下方式之一進行控制：方式Φ卷繞機帶有的中央控制器接收來自拉 力傳感器的信號而感知氣缸存在的拉力，根據(jù)纏繞織物的拉力要求而通過控制器調(diào)節(jié)氣體 緩沖器壓縮空氣的壓力，控制氣缸的拉力，從而達到拉力調(diào)節(jié)的目的；當織物出現(xiàn)拉力超出 設定最高值時可即時停止卷繞機的收卷電機的動作并緊急剎車，能有效防止扯斷或扯變形 織物的問題；·.?手動提前按計算的氣缸拉力數(shù)值對應表設定氣體緩沖器壓縮空氣的壓力， 控制氣缸的拉力，氣缸此時為全部縮到設定的最短狀態(tài)，拉力傳感器此時為自由拉緊狀態(tài)， 當織物的拉力拖動傳感器時，卷繞機的中央控制器可接收來自拉力傳感器的信號而感知織 物存在的拉力，根據(jù)纏繞織物的拉力要求而通過控制收卷電機，控制織物的拉力，當織物出 現(xiàn)拉力超出設定最高值時可即時停止收卷電機的動作并緊急剎車，能有效防止扯斷或扯變 形織物的問題；方式:f:手動提前按計算的氣缸拉力數(shù)值對應表設定氣體緩沖器壓縮空氣 的壓力，控制氣缸的拉力，氣缸此時與力臂為預拉緊狀態(tài)，拉力傳感器取消不安裝改為磁感 應行程開關，當織物出現(xiàn)拉力超出氣缸預先設定的拉力時氣缸出現(xiàn)活動，磁感應行程開關 收到信號，反饋給卷繞機的中央控制器，即時停止收卷電機的動作并緊急剎車，能有效防止 扯斷或扯變形織物的問題。
[0008] 上述控制方法中，假定織物纏繞所需的拉力為F，導向輪到支點的力臂長度為L1， 氣缸到支點的力臂長度為L2,則拉力傳感器的數(shù)值應為N=F*L1/L2 ;假定氣缸的有效橫截 面積為S，則氣缸的壓強應為P=N/S ;在卷繞機中根據(jù)織物的卷繞拉力設定傳感器的拉力數(shù) 值，從而通過中央控制器控制氣缸壓強，從而達到控制導向輪拉力的目的。
[0009] 相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和技術效果： 本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構簡單，布置巧妙，使用靈活方便，控制方法簡單、容易實現(xiàn)，可有效解 決織物纏繞過程中織物的拉應力，有效提高織物在后續(xù)染整工藝中的質(zhì)量，提高織物染整 的經(jīng)濟效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的一種精密智能卷繞機氣動來料緩沖、拉力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構示意 圖。
[0011] 圖2是本發(fā)明的氣動來料緩沖、拉力調(diào)節(jié)系統(tǒng)安裝在一種精密智能卷繞機上的示 意圖。
[0012] 1-拉力傳感器(或磁感應行程開關）；2_氣缸；3-氣體緩沖器；4-安裝支架；5-導 向輪；6-力臂；7-限位支架；8-固定底座；9-支點。
[0013]

【具體實施方式】
[0014] 下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不限于此，需指出的，以下僅作 為實例，若有未特別詳細說明的部件或過程，均是本領域技術人員可以參照現(xiàn)有技術實現(xiàn) 的。
[0015] 如圖1所示，一種精密智能卷繞機氣動來料緩沖、拉力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要包括拉力傳 感器(或磁感應行程開關）1、氣缸2、氣體緩沖器3、導向輪5、力臂6、限位支架7、安裝支架 4等部件，其特征在于： 氣缸2 -端與拉力傳感器或磁感應行程開關1軸向連接如安裝磁感應行程開關只需直 接綁在氣缸筒體上，感應氣缸內(nèi)安裝的磁環(huán)，另一端通過轉(zhuǎn)動軸承固定在力臂6上；氣體緩 沖器3與氣缸2串聯(lián)，用于控制氣缸的壓力；力臂6的一端通過轉(zhuǎn)動軸承固定在安裝支架4 上形成支點9,另一端固定有導向輪5 ;被纏繞的織物通過導向輪5送入纏繞系統(tǒng)；力臂6穿 過限位支架7中的限位孔，起到限制力臂擺動幅度的作用。拉力傳感器或磁感應行程開關 1安裝在底座8上，安裝支架4與固定底座8通過螺栓固定在卷繞機上。
[0016] 可根據(jù)客戶對控制精確度的要求通過以下幾種方式進行控制：（I;卷繞機的中央 控制器可接收來自拉力傳感器的信號而感知氣缸存在的拉力，可根據(jù)纏繞織物的拉力要求 而通過IP控制器調(diào)節(jié)（電器控制未畫出）壓縮空氣的壓力，控制氣缸的拉力，從而達到拉力 調(diào)節(jié)的目的。當織物出現(xiàn)拉力超出設定最高值時可即時停止收卷電機的動作并緊急剎車， 能有效防止扯斷或扯變形織物的問題。〔I:手動提前按計算的氣缸拉力數(shù)值對應表設定壓 縮空氣的壓力，控制氣缸的拉力，氣缸此時為全部縮到最短狀態(tài)，拉力傳感器此時為自由為 拉緊狀態(tài)，當織物的拉力拖動傳感器時，卷繞機的中央控制器可接收來自拉力傳感器的信 號而感知織物存在的拉力，可根據(jù)纏繞織物的拉力要求而通過控制收卷電機，控制織物的 拉力，當織物出現(xiàn)拉力超出設定最高值時可即時停止收卷電機的動作并緊急剎車，能有效 防止扯斷或扯變形織物的問題。：|)手動提前按計算的氣缸拉力數(shù)值對應表設定壓縮空氣 的壓力，控制氣缸的拉力，氣缸此時與力臂6為預拉緊狀態(tài)，拉力傳感器取消不安裝，改為 磁感應行程開關，當織物出現(xiàn)拉力超出氣缸預先設定的拉力時氣缸出現(xiàn)活動，磁感應行程 開關收到信號，反饋給卷繞機的中央控制器，即時停止收卷電機的動作并緊急剎車，能有效 防止扯斷或扯變形織物的問題。
[0017] 假定織物纏繞所需的拉力為F，導向輪5到支點9的力臂長度為L1，氣缸2到支點 9的力臂長度為L2,則拉力傳感器的數(shù)值應為N=F*L1/L2。假定氣缸的有效橫截面積為S， 則氣缸的壓強應為P=N/S。因此，可在卷繞機中根據(jù)織物的卷繞拉力設定傳感器的拉力數(shù) 值，從而通過中央控制器控制氣缸壓強，從而達到控制導向輪拉力的目的。
[0018] 如圖2所示是本發(fā)明的氣動來料緩沖、拉力調(diào)節(jié)系統(tǒng)A在一種精密智能卷繞機上 的具體應用，其中力臂長度Ll=400mm，力臂長度L2=140mm，氣缸橫截面積S=0. 002m2。假定 織物的纏繞拉力為1400牛，則根據(jù)上述控制方法，應該控制氣缸的壓強為2巴。實驗效果 表明，通過織物纏繞過程中拉應力的主動控制，可明顯提升織物在后續(xù)印染過程中收縮均 勻性等方面的質(zhì)量。
[0019] 根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本發(fā)明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方 式進行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本發(fā)明的 一些修改和變更也應當落入本發(fā)明的權利要求的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種精密智能卷繞機氣動來料緩沖、拉力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：包括感應器件 (1) 、氣缸（2)、氣體緩沖器（3)、導向輪（5)、力臂（6)、限位支架（7)和安裝支架（4)，氣缸 (2) -端與感應器件（1)連接，另一端通過轉(zhuǎn)動軸承固定在力臂（6)上；氣體緩沖器（3)與 氣缸（2)連接，通過氣體緩沖器設定的氣壓以控制氣缸的壓力；力臂（6)的一端通過轉(zhuǎn)動軸 承固定在安裝支架（4)上形成支點（9)，另一端固定有導向輪（5);被纏繞的織物通過導向 輪（5)送入纏繞系統(tǒng)；力臂（6)穿過限位支架（7)中的限位孔，起到限制力臂擺動幅度的作 用；所述限位支架（7)安裝在安裝支架（4)的側(cè)壁上；所述氣體緩沖器（3)放置并固定在安 裝支架（4)上；感應器件（1)與氣缸（2)連接后安裝在固定底座（8)上，安裝支架（4)與固 定底座（8)通過螺栓固定在卷繞機上；所述固定底座（8)及安裝支架（4)均與卷繞機的主架 構進行固定連接，感應器件（1)和氣體緩沖器（3)分別與卷繞機的控制器連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述一種精密智能卷繞機氣動來料緩沖、拉力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在 于：感應器件（1)為拉力傳感器或磁感應行程開關，拉力傳感器與所述氣缸一端連接，拉力 傳感器安裝在固定底座（8)上；磁感應行程開關（1)安裝在氣缸筒體上，感應氣缸內(nèi)安裝的 磁環(huán)，氣缸安裝在固定底座（8)上。
3. 用于根據(jù)權利要求2所述的一種精密智能卷繞機氣動來料緩沖、拉力調(diào)節(jié)系統(tǒng) 的控制方法，其特征在于：根據(jù)控制精確度的要求通過以下方式之一進行控制：方式 X卷繞機帶有的中央控制器接收來自拉力傳感器的信號而感知氣缸存在的拉力，根據(jù)纏繞 織物的拉力要求而通過控制器調(diào)節(jié)氣體緩沖器壓縮空氣的壓力，控制氣缸的拉力，從而達 到拉力調(diào)節(jié)的目的；當織物出現(xiàn)拉力超出設定最高值時可即時停止卷繞機的收卷電機的動 作并緊急剎車；2.手動提前按計算的氣缸拉力數(shù)值對應表設定氣體緩沖器壓縮空氣的壓 力，控制氣缸的拉力，氣缸此時為全部縮到設定的最短狀態(tài)，拉力傳感器此時為自由拉緊狀 態(tài)，當織物的拉力拖動傳感器時，卷繞機的中央控制器可接收來自拉力傳感器的信號而感 知織物存在的拉力，根據(jù)纏繞織物的拉力要求而通過控制收卷電機，控制織物的拉力，當織 物出現(xiàn)拉力超出設定最高值時可即時停止收卷電機的動作并緊急剎車；方式S手動提前按 計算的氣缸拉力數(shù)值對應表設定氣體緩沖器壓縮空氣的壓力，控制氣缸的拉力，氣缸此時 與力臂（6)為預拉緊狀態(tài)，拉力傳感器取消不安裝改為磁感應行程開關，當織物出現(xiàn)拉力超 出氣缸預先設定的拉力時氣缸出現(xiàn)活動，磁感應行程開關收到信號，反饋給卷繞機的中央 控制器，即時停止收卷電機的動作并緊急剎車。
4. 根據(jù)權利要求3的控制方法，其特征在于：假定織物纏繞所需的拉力為F，導向輪 (5)到支點（9)的力臂長度為L1，氣缸（2)到支點（9)的力臂長度為L2,則拉力傳感器的數(shù) 值應為N=F*L1/L2 ;假定氣缸的有效橫截面積為S，則氣缸的壓強應為P=N/S ;在卷繞機中根 據(jù)織物的卷繞拉力設定傳感器的拉力數(shù)值，從而通過中央控制器控制氣缸壓強，從而達到 控制導向輪拉力的目的。
【文檔編號】B65H23/195GK104097974SQ201410319310
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權日:2014年7月7日
【發(fā)明者】蕭振林, 陳曉輝, 廖少委 申請人:廣州市高晟染整設備有限公司