[发明专利]一种用于空气包覆纱机的自动进线系统及方法

权利要求书

1.一种用于空气包覆纱机的自动进线方法，基于用于空气包覆纱机的自动进线系统，所述用于空气包覆纱机的自动进线系统包括：

机身(1)；纱线基架(2)，沿水平或竖直方向固定在机身(1)上；

用于纱线导向的导线轮，包括主导线轮(8)和从导线轮(3)，分别固连于设置在所述机身(1)上的主导线轮伺服电机(9)和从导线轮伺服电机(4)上，所述主导线轮(8)和从导线轮(3)转速根据电子齿轮比设定；

用于卷绕纱线卷筒(5)，通过同步带传动与卷绕伺服电机(6)连接；

卷绕伺服电机(6)，通过同步带连接带动卷筒(5)转动；

张力传感器(7)，用于实时测量主导线轮(8)和卷筒(5)之间纱线的张力大小和其变化量，将上述量传递到控制器；

控制器，用于接收卷绕伺服电机(6)的转速、主导线轮伺服电机(9)转速及张力传感器(7)采集的张力大小和其变化量实时控制卷绕伺服电机(6)及主导线轮伺服电机(9)的转速；

所述的主导线轮伺服电机(9)、从导线轮伺服电机(4)和卷绕伺服电机(6)与伺服驱动器连接，所述伺服驱动器与控制器通过以太网连接；

所述主导线轮伺服电机(9)和从导线轮伺服电机(4)使用两台ASD-A2-0421-E伺服电机，它们分别与对应的伺服驱动器相连；

其特征在于，所述方法包括步骤：

(1)设定主导线轮(8)的稳定转速，点机器启动按钮；

(2)主导线轮伺服电机(9)根据设定的电机参数，进行加速运动；

(3)从导线轮(3)与主导线轮(8)通过控制器设定齿轮啮合，齿轮比设定为1:1；

(4)实时获取张力值，根据张力值计算出张力控制PID的输出k_PIDout的值，k_PIDout的值限制在-1到1之间；

(5)根据公式k＝k_PIDout·Δ+1和v_卷筒＝k·v_主导线轮实时计算卷筒的线速度，根据它调节卷筒伺服电机(6)的转速，式中v_主导线轮为主导线轮伺服电机(9)带动主导线轮(8)运转的线速度，v_卷筒为卷筒伺服电机(6)带动卷筒(5)运转的线速度，k为比例系数，其取值范围在1-Δ和1+Δ之间；

(6)当主导线轮(8)当前转速达到设定转速的95％后，进线系统进入稳定状态；

(7)机器稳定运行，重复步骤(4)～步骤(5)的操作；

(8)点机器停止按钮；

(9)主导线轮伺服电机(9)根据设定的电机参数，进行减速运动；

(10)重复步骤(4)～步骤(5)的操作；

(11)当主导线轮当前转速达到200r/min以下后主导线轮伺服电机(9)停止运动，其他伺服电机也停止运动，整个控制过程结束；

步骤(4)中，所述根据张力值计算出张力控制PID的输出k_PIDout的值的步骤具体为：

步骤41、计算当前张力传感器测得的张力值与设定张力的偏差值Deviation、至当前采样周期该偏差值的和Isum、当前张力偏差值和前一个时刻的张力偏差值的差值Rate；

步骤42、计算k_PIDout的值：

k_PIDout＝(k_p·Deviation+k_I·Isum+k_D·Rate)÷AI_Max，

式中，AI_Max为工艺设定的最大张力，k_p、k_I、k_D为PID系数，由线型决定。

2.根据权利要求1所述的自动进线方法，其特征在于：所述Deviation的值为6g-10g。

3.根据权利要求1所述的自动进线方法，其特征在于：所述AI_Max的值为25g-30g。