[发明专利]一种用于空气包覆纱机的自动进线系统及方法

摘要

本发明涉及一种用于空气包覆纱机的自动进线系统，包括机身；纱线基架，用于放置纱线的卷筒；导线轮，利用摩擦力的作用，将纱线基架上的纱线向下传输；导线轮伺服电机，用于带动导线轮以一定的转速转动；卷筒，用于卷绕包覆纱线；卷绕伺服电机,用于带动卷筒转动；张力传感器，实时测量导线轮和卷筒之间纱线的张力大小；控制器，接收导线轮伺服电机转速，并根据该转速及张力变化控制卷绕伺服电机转速，及控制其他控制量。本发明提供了一种用于空气包覆纱机的自动进线系统方法。本发明的进线系统具有完全自动化，结构简单，启动和停机时纱线运转平稳，生产成本低廉等优点。

主权项

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kPIDout的值，kPIDout的值限制在‑1到1之间；(5)根据公式k＝kPIDout·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kPIDout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kPIDout的值：kPIDout＝(kp·Deviation+kI·Isum+kD·Rate)÷AI_Max，式中，AI_Max为工艺设定的最大张力，kp、kI、kD为PID系数，由线型决定。