[发明专利]一种剪毛机张力实时控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种剪毛机张力实时控制系统，其特征在于：包括PLC控制器（1），所述的PLC控制器（1）通过RS232串口通讯线与人机界面触摸屏（2）相连；所述的PLC控制器（1）的高速脉冲输出口通过线路与伺服驱动模块（3）相连；所述的PLC控制器（1）通过RS485总线与变频驱动模块（4）相连；所述的PLC控制器（1）还分别通过线路与速度检测模块（5）、张力检测模块（6）、金属探测器（7）和接缝探测器（8）相连。

2.如权利要求1所述的一种剪毛机张力实时控制系统，其特征在于：所述的伺服驱动模块（3）包括进布辊伺服驱动器（31）、前导辊伺服驱动器（32）、刷毛辊伺服驱动器（33）、剪毛辊伺服驱动器（34）、后导辊伺服驱动器（35）和出布辊伺服驱动器（36）；且所述的进布辊伺服驱动器（31）、前导辊伺服驱动器（32）、刷毛辊伺服驱动器（33）、剪毛辊伺服驱动器（34）、后导辊伺服驱动器（35）和出布辊伺服驱动器（36）分别通过线路与PLC控制器（1）的高速脉冲输出口相连；其中所述的进布辊伺服驱动器（31）通过线路与进布辊伺服电机（37）相连；所述的前导辊伺服驱动器（32）通过线路与前导辊伺服电机（38）相连；所述的刷毛辊伺服驱动器（33）通过线路与刷毛辊伺服电机（39）相连；所述的剪毛辊伺服驱动器（34）通过线路与剪毛辊伺服电机（310）相连；所述的后导辊伺服驱动器（35）通过线路与后导辊伺服电机（311）相连；出布辊伺服驱动器（36）通过线路与出布辊伺服电机（312）相连。

3.如权利要求1所述的一种剪毛机张力实时控制系统，其特征在于：所述的变频驱动模块（4）包括刷毛高度调整变频器（41）、剪毛高度调整变频器（42）、平刀摆动变频器（43）和吸边器变频器（44）；且所述的刷毛高度调整变频器（41）、剪毛高度调整变频器（42）、平刀摆动变频器（43）和吸边器变频器（44）通过RS485总线与PLC控制器（1）相连；所述的刷毛高度调整变频器（41）通过线路与刷毛高度调整电机（45）相连；所述的剪毛高度调整变频器（42）通过线路与剪毛高度调整电机（46）相连；所述的平刀摆动变频器（43）通过线路与平刀摆动电机（47）相连；所述的吸边器变频器（44）通过线路与吸边器电机（48）相连。

4.如权利要求1所述的一种剪毛机张力实时控制系统，其特征在于：所述的速度检测模块（5）包括进布辊测速传感器（51）、前导辊测速传感器（52）、刷毛辊测速传感器（53）、剪毛辊测速传感器（54）、后导辊测速传感器（55）和出布辊测速传感器（56）；其中所述的进布辊测速传感器（51）、前导辊测速传感器（52）、刷毛辊测速传感器（53）、剪毛辊测速传感器（54）、后导辊测速传感器（55）和出布辊测速传感器（56）分别通过线路与PLC控制器（1）相连。

5.如权利要求1所述的一种剪毛机张力实时控制系统，其特征在于：所述的张力检测模块（6）包括进布段张力传感器（61）、前导布段张力传感器（62）和后导布段张力传感器（63）；其中所述的进布段张力传感器（61）、前导布段张力传感器（62）和后导布段张力传感器（63）分别通过线路与PLC控制器（1）相连。

6.    一种剪毛机张力实时控制系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤：启动剪毛机，根据需要，通过人机界面触摸屏（2）对剪毛机上的进布辊、前导辊、刷毛辊、剪毛辊、后导辊和出布辊的参数进行设定；剪毛机启动后，进布辊、前导辊、刷毛辊、剪毛辊、后导辊和出布辊的转速由PLC控制器（1）实时控制；当布料进入剪毛机的进布辊后，通过在进布辊和前导辊之间安装金属探测器（7），对布料进行金属探测，检测布料中是否有金属碎片夹带物并把信号反馈给PLC控制器（1），当发现布料中有金属碎片夹带物后及时发出故障报警且PLC控制器（1）执行剪毛机停止运行的操作，如没有检测到金属夹带物，布料继续被输送进入前导辊，通过在前导辊和刷毛辊之间安装接缝探测器（8）对经过的布料进行接缝实时检测，当检测到有接缝通过时，将信号及时反馈给PLC控制器（1），由PLC控制器（1）记录当前时刻为t₀，布料从接缝探测器（8）行进到剪毛辊需要时间为t，当到达（t₀ +t）时刻，布料行进到剪毛辊时，PLC控制器（1）发出抬刀信号给剪毛高度调整变频器（42），驱动剪毛高度调整电机（46）抬高剪毛辊，让接缝通过，以免损坏剪毛辊上的剪毛刀；通过接缝探测器（8）后，刷毛辊对布料进行刷毛处理，清除布料表面附着的游离纤维及碎屑并且将布料表面绒毛拉出以便剪切，拉绒高度可以通过刷毛高度调整变频器（41）控制刷毛高度调整电机（45）正反转来调节；刷毛过后，布料进入吸边器，通过吸边器变频器（44）控制吸边器电机（48）正反转来保证布料行进方向不会跑偏，然后布料经过剪毛辊，通过剪毛辊上的剪毛刀和平刀的配合进行剪毛处理，剪毛高度可通过剪毛高度调整变频器（42）控制剪毛高度调整电机（46）正反转来调节，剪毛之后的布料，相继通过后导辊和出布辊形成最后的成品；布料在行进过程中，在进布辊、前导辊、刷毛辊、剪毛辊、后导辊、出布辊上分别通过进布辊测速传感器（51）、前导辊测速传感器（52）、刷毛辊测速传感器（53）、剪毛辊测速传感器（54）、后导辊测速传感器（55）和出布辊测速传感器（56）实时测得各辊的转速值，并把测得的转速值发回给PLC控制器（1），并与设定参数进行比较，运用PID控制计算方法，计算各辊的转速调整值，通过PLC控制器（1）将转速调整值转化为脉冲信号，通过高速脉冲输出端口发送到上述的相应辊的伺服驱动器，通过伺服驱动器来调整伺服电机所对应的辊的转速，使各辊速度与设定值在剪毛机运行过程中始终保持一致，从而保证剪毛机运行过程中张力恒定和刷毛处理及剪毛处理后的布料绒毛平整；所述的进布辊和前导辊之间通过安装进布段张力传感器（61）测得进布段的张力值，在前导辊和刷毛辊之间通过安装前导布段张力传感器（62）测得前导布段的张力值，在后导辊和出布辊之间通过安装后导布段张力传感器（63）测得后导布段的张力值，并将这些测得的张力值传输给PLC控制器(1)，根据上述张力传感器检测到的张力值与设定的张力值进行比较，PLC控制器(1)将张力差值转化为脉冲信号，通过高速脉冲输出端口发送到相应传动辊的伺服驱动器，通过伺服驱动器来改变相应伺服电机转速对传动辊转速进行张力大小调节。