[实用新型]织物缠绕的拉应力控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及染色机械技术领域，具体涉及一种织物缠绕的控制系统。

背景技术

   目前，各种规格拉链、布带、绳带等织物及纱线的染色方式是将拉链、布带、绳带等织物及纱线卷绕在卷轴筒管上，然后利用卷轴筒管系统内部的流道将染液以一定的压力和流动速度穿透缠绕的拉链、布带、绳带等织物及纱线，从而达到染色的目的。在实际生产中，拉链、布带、绳带等织物及纱线缠绕在卷轴筒管上，缠绕过程中织物的拉应力通常没有进行合理控制，使得织物在进行染色之前处于不同的物理状态下（通常是拉应力不均匀），经常出现收缩不均匀、色花的情况。显然，这个问题是拉链、布带、绳带等织物及纱线染色中的重大瑕疵，应该避免。

    因此，为了解决拉链、布带、绳带等织物及纱线染色中出现的收缩不均匀、色花问题，有必要开发一种新型的可控制织物缠绕过程中拉应力的控制系统，以使织物在染色之前的拉应力得到合理控制从而保证保证织物染色的质量，提高织物染色的效率和经济效益。

实用新型内容

为了解决上述问题，提出了一种织物缠绕的拉应力控制系统，可通过控制伺服电机(或变频控制电机)的转速有效控制织物缠绕过程中的拉应力，以提高织物在后续染整工艺中的质量。

本实用新型提供一种织物缠绕的拉应力控制系统，其技术方案是：

织物缠绕的拉应力控制系统，其包括主动滚花轮及其同轴伺服电机、从动滚花轮及其同轴张力阻力器、压紧轮、重力轮及其张力传感器II、第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮、张力传感器I、压紧臂、角度传感器、卷轴和中央控制器，各部件的结构关系满足：被缠绕的织物依次绕过第一滚轮、从动滚花轮、主动滚花轮、压紧轮、重力轮、第二滚轮、第三滚轮和卷轴；所述主动滚花轮在其同轴伺服电机的带动下做主动旋转；所述卷轴在其同轴伺服电机的带动下作旋转运动；其余各轮均处于从动状态；重力轮和张力传感器II用于防止织物因故障而过度拉紧；压紧臂用于压紧缠绕的织物贴紧卷轴；角度传感器安装在压紧臂的末端用于感知压紧臂与竖直方向之间的夹角并将感知数据传递到中央控制器；张力传感器II安装在重力轮的支承臂上并能感知穿过重力轮的织物所承受的张力并将感知数据传递到中央控制器；张力传感器I安装在第三滚轮的支承臂上并可以感知穿过第三滚轮的织物所承受的张力并将感知数据传递到中央控制器；张力阻力器与从动滚花轮同轴布置并通过中央控制器控制张力阻力器与从动滚花轮之间的阻力从而控制从动滚花轮的转速而进一步控制织物的步进速度。

进一步地，所述主动滚花轮、从动滚花轮、压紧轮、重力轮、第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮的轴线都平行。

进一步地，所述中央控制器接收来自主动滚花轮的伺服电机的转速W1、卷轴的同轴电机转速W2、张力传感器I和张力传感器II的感知数据和角度传感器的感知数据；当织物拉力超过张力传感器II所设定的张力范围时，中央控制器通过控制所有伺服电机中断缠绕。

进一步地，所述主动滚花轮和从动滚花轮经过滚花处理，以增加滚轮与织物之间的摩擦避免打滑；所述压紧轮上设有扭簧压紧装置使得压紧轮与主动滚花轮有压力接触。

上述一种织物缠绕的拉应力控制系统的控制方法，包括：

所述张力传感器I通过测量第三滚轮所承受的织物张力，并将所测得的张力传递给中央控制系统；所述角度传感器测量压紧臂的转动角度A，得知当前织物缠绕的半径R2=h*sinA，其中h为卷轴轴线与压紧臂旋转轴线的距离，角度传感器将所测得的转动角度传递给中央控制系统；

张力阻力器所产生的阻力可通过中央控制系统进行控制，通过该阻力控制了从动滚花轮的转速，张力阻力器与张力传感器I和张力传感器II一起协同工作，从而确保织物缠绕满足控制公式R2*W2-R1*W1=K(t)；中央控制系统通过控制主动滚花轮的转速W1，和卷轴的转速W2，实现了对缠绕织物的拉应力控制；其中R1是主动滚花轮的半径，R2是卷轴上当前所缠绕的织物的动态半径， K(t)是时间的函数，K(t)根据染色工艺的需求设定为常数或线性函数；

当织物拉力超过张力传感器I或者张力传感器II所设定的张力最高值时，中央控制器通过控制所有伺服电机中断缠绕。

上述控制方法中，织物缠绕速度的控制通过控制卷轴的同轴电机转速，或通过控制主动滚花轮的同轴电机的转速来实现。

进一步地，所述控制公式的满足是由一种基于PLC的中央控制器实现，该控制器接收来自伺服电机(或变频控制电机)的转速W1、卷轴的同轴电机转速W2、张力传感器I和张力传感器II的信号和角度传感器的信号。