一种用于针织大圆机组的卷摆一体机及其控制方法
阅读说明：本技术 一种用于针织大圆机组的卷摆一体机及其控制方法 (Rolling and swinging all-in-one machine for circular knitting machine set and control method thereof ) 是由 白镇宇 于 2020-12-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于针织大圆机组的卷摆一体机,属于纺织机械领域,包括送料机构、托料架、支柱机构、牵拉摆布机构、卷布机构以及电控箱,当牵拉摆布机构架设在送料机构与托料架之间,以将布匹以摆动叠布方式收放于托料架上,卷布机构架设在送料机构与托料架之间,以将布匹以收卷方式绕接在卷布机构上。本发明还公开了一种用于卷摆一体机的控制方法。本发明公开的用于针织大圆机组的卷摆一体机及其控制方法,便于精准可靠地控制卷摆一体机的传送速度,使布匹受力更均衡,保证布匹运送过程更平稳可靠,提高生产效率和质量,且可根据需求变换收料方式。通过本方法便于同步处理各传动辊以及卷布辊的位置信息、电机伺服信号或者步进信号。(The invention discloses a rolling and arranging integrated machine for a circular knitting machine set, which belongs to the field of textile machinery and comprises a feeding mechanism, a material supporting frame, a supporting column mechanism, a drawing and arranging mechanism, a cloth rolling mechanism and an electric cabinet. The invention also discloses a control method for the rolling and swinging integrated machine. The rolling and swinging integrated machine for the circular knitting machine set and the control method thereof are convenient for accurately and reliably controlling the conveying speed of the rolling and swinging integrated machine, so that the stress of the cloth is more balanced, the conveying process of the cloth is more stable and reliable, the production efficiency and quality are improved, and the material receiving mode can be changed according to requirements. The method is convenient for synchronously processing the position information of each driving roller and each cloth roller, and the servo signals or the stepping signals of the motor.)
技术领域
本发明涉及纺织机械领域，尤其涉及一种用于针织大圆机组的卷摆一体机及其控制方法。
背景技术
中国专利文献公开号CN101984168B公开的全自动数控多功能电子调线提花双反面圆形纬编机，包括机架、三角机构、提花装置、卷布机构和针筒驱动装置，其中，卷布机构包括架体、转盘、卷布辊和牵拉系统，架体固定在转盘的转轴上，牵拉系统由牵拉辊和与牵拉辊平行放置的从动辊构成，卷布力矩电机和牵拉力矩电机均固定在架体上，卷布力矩电机皮带带动卷布辊转动，牵拉力矩电机的主轴上固定有同步轮，同步轮通过同步带带动牵拉系统的牵拉辊转动。但是，上述圆形纬编机将布匹通过辊轴传动后再通过卷布装置进行收卷，各个传动辊的转速难以保持一致，且卷布辊的转速无法随着布匹直径增大而进行自动调节变化，使得布料受力不均，进而容易出现布料松紧度不一、布料拉扯、布料打滑、变形开裂等问题，布匹传动过程不够平稳可靠，降低卷布质量和卷布效率。而且，上述牵拉系统仅用于传动布匹，收料方式单一，难以满足用户摆布折叠收料的布匹叠布需求。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种用于针织大圆机组的卷摆一体机，采用送料机构、托料架、支柱机构、牵拉摆布机构以及卷布机构结合测距传感器的结构，并通过电控箱联动各个机构的伺服控制信号，便于精准可靠地控制卷摆一体机的传送速度，使布匹受力更均衡，保证布匹运送过程更平稳可靠，提高生产效率和质量，且可根据需求变换收料方式。
与此相应，本发明另一个所要解决的技术问题在于提出一种用于卷摆一体机的控制方法，使操作人员通过本控制方法便于同步处理各传动辊以及卷布辊的位置信息、电机伺服信号或者步进信号，以使传动过程更平稳可靠，保证布匹受力均衡。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种用于针织大圆机组的卷摆一体机，包括送料机构、托料架、支柱机构、牵拉摆布机构、卷布机构以及电控箱，送料机构固定在支柱机构的顶部，托料架设在送料机构的下方，送料机构的信号端、牵拉摆布机构的信号端以及卷布机构的信号端分别与电控箱的信号端电性连接，当需要以摆动叠布方式收料时，牵拉摆布机构架设在送料机构与托料架之间，牵拉摆布机构与支柱机构可拆卸连接，布匹经送料机构送至牵拉摆布机构上，以将布匹以摆动叠布方式收放于托料架上，当需要以收卷方式收料时，卷布机构架设在送料机构与托料架之间，布匹经送料机构送至卷布机构上，以将布匹以收卷方式绕接在卷布机构上。
本发明优选地技术方案在于，电控箱包括MCU主控模块、编码器信息模块、伺服控制信息模块以及步进控制信息模块，编码器信息模块的信号端、伺服控制信息模块的信号端以及步进控制信息模块的信号端分别与MCU主控模块的信号端电性连接，编码器信息模块用以接收送料机构、牵拉摆布机构以及卷布机构的编码位置信息并传递给MCU主控模块，经过MCU主控模块的分析处理后，收卷收料时，通过伺服控制信息模块分别对送料机构以及卷布机构的转速进行伺服控制，摆动叠布收料时，通过伺服控制信息模块对送料机构的转速进行伺服控制，通过步进控制信息模块对牵拉摆布机构的转速进行步进控制。
本发明优选地技术方案在于，支柱机构上固定有测距传感器，测距传感器的信号端与电控箱的信号端电性连接，测距传感器位于卷布机构的下方，以测量绕卷在卷布机构上的布匹直径变化。
本发明优选地技术方案在于，牵拉摆布机构包括上辊轴组件、下辊轴组件以及传动组件，上辊轴组件固定在传动组件的外壁上，传动组件的信号端与电控箱的信号端电性连接，布匹分别绕卷在上辊轴组件以及下辊轴组件上，当传动组件带动下辊轴组件做往复移动时，布匹受牵拉作用后可随下辊轴组件做往复摆动。
本发明优选地技术方案在于，传动组件包括传动步进电机、至少一个滚轮组、齿条、导向座以及机壳，传动步进电机固定在导向座上，齿条的齿形面以及下辊轴组件的动力输入端分别与传动步进电机的动力输出端传动连接，滚轮组与导向座可转动连接，滚轮组可沿齿条的轴向做滚动，齿条固定在机壳内，上辊轴组件固定在机壳上，下辊轴组件与导向座可转动连接，传动步进电机的信号端与电控箱的信号端电性连接。
本发明优选地技术方案在于，上辊轴组件包括至少一个上支辊以及定位支架，上支辊与定位支架可转动连接，机壳以及支柱机构分别与定位支架相固接。
本发明优选地技术方案在于，送料机构包括送料辊组以及送料伺服电机，送料伺服电机的动力输出端与送料辊组的动力输入端传动连接，送料伺服电机固定在支柱机构上，送料伺服电机的信号端与电控箱的信号端电性连接。
本发明优选地技术方案在于，卷布机构包括卷布辊组、卷布伺服电机以及弹顶装夹装置，卷布伺服电机以及弹顶装夹装置分别固定在支柱机构上，卷布伺服电机的动力输出端与卷布辊组的动力输入端传动连接，卷布辊组的端部与弹顶装夹装置相卡接，卷布伺服电机的信号端与电控箱的信号端电性连接，测距传感器位于卷布辊组的下方，以测量绕卷在卷布辊组上的布匹直径变化。
本发明提供的一种用于卷摆一体机的控制方法，电控箱包括MCU主控模块、编码器信息模块、伺服控制信息模块以及步进控制信息模块，支柱机构上固定有测距传感器，该控制方法包括如下步骤：
S1：卷摆一体机运转时，编码器信息模块采集当前编码器位置信息，实时发送给MCU主控模块，经分析收料方式后，通过伺服控制信息模块控制伺服电机运转指定的行程，通过步进控制信息模块控制步进电机行程以同步当前下布长度；
S2：在MCU主控模块中，设定编码器旋转一圈所需的卷布长度为L1，传动辊直径为H1，则电机旋转角度为A1＝(360*L1)/(Pi*H1)，在编码器旋转一圈时，伺服控制信息模块控制传动辊旋转角度A1即可实现可靠卷布；
S3：卷布机构的卷布辊每卷布一圈，MCU主控模块通过测距传感器重新测量得到当前卷布辊上所绕卷布匹的直径H2，电机的运转角度计算方式为A2＝(360*L2)/(Pi*H2)，在卷布辊每卷布一圈，重新获取H2的动态数值后，重新计算角度A2，并控制卷布机构的伺服电机运转相应角度即可实现可靠卷布。
本发明优选地技术方案在于，该控制方法还包括如下步骤：
S4：操作人员按下电控箱的控制按键后，控制对应的伺服电机或者步进电机按照指定的速度大小以及速度方向，实现手动调整传动辊或卷布辊的运转效果。
本发明的有益效果为：
本发明提供的用于针织大圆机组的卷摆一体机，送料机构做滚动，将布匹传送到下一部件。当操作人员需要以摆动叠布方式收料时，将牵拉摆布机构架设在送料机构与托料架之间，牵拉摆布机构可牵拉布匹并带动布匹往复摆动，以使布匹以摆动叠布方式收放于托料架上。当操作人员需要以收卷方式收料时，则将牵拉摆布机构拆卸下来，并将卷布机构架设在送料机构与托料架之间，卷布机构做滚动，将布匹从送料机构成圈绕接到卷布机构上形成卷材。其中，送料机构、卷布机构均采用伺服控制方式进行驱动，牵拉摆布机构采用步进信号控制方式进行驱动，操作人员可通过电控箱联动各个机构的伺服控制信号或者步进控制信号，精准可靠地控制上述部件的转速，保证送料机构与牵拉摆布机构之间或者送料机构与卷布机构之间的转速均衡适配，使布匹受力更均衡，避免或减少布匹打滑、拉扯、受力不均而变形开裂等问题，保证布匹运送过程更平稳可靠，提高生产效率和质量。本发明还提供了一种用于卷摆一体机的控制方法，使操作人员通过本控制方法便于同步处理各传动辊以及卷布辊的位置信息、电机伺服信号或者步进信号，以使传动过程更平稳可靠，保证布匹受力均衡。
附图说明
图1是本发明
具体实施方式
中提供的用于针织大圆机组的卷摆一体机的整体结构示意图；
图2是本发明具体实施方式中提供的牵拉摆布机构的结构示意图；
图3是本发明具体实施方式中提供的卷布机构与支柱机构相装配的结构示意图；
图4是本发明具体实施方式中提供的用于针织大圆机组的卷摆一体机及其控制方法的控制模块示意图。
图中：
1、送料机构；11、送料辊组；12、送料伺服电机；2、托料架；3、支柱机构；4、牵拉摆布机构；41、上辊轴组件；411、上支辊；412、定位支架；42、下辊轴组件；43、传动组件；431、传动步进电机；432、滚轮组；433、齿条；434、导向座；435、机壳；5、卷布机构；51、卷布辊组；52、卷布伺服电机；53、弹顶装夹装置；6、电控箱；61、MCU主控模块；62、编码器信息模块；63、伺服控制信息模块；64、步进控制信息模块；7、测距传感器。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
如图1至图4所示，本实施例一中提供的一种用于针织大圆机组的卷摆一体机。为了便于精准可靠地控制卷摆一体机的传送速度，使布匹受力更均衡，保证布匹运送过程更平稳可靠，提高生产效率和质量，且可根据需求变换收料方式。进一步地，用于针织大圆机组的卷摆一体机包括送料机构1、托料架2、支柱机构3、牵拉摆布机构4、卷布机构5以及电控箱6，送料机构1固定在支柱机构3的顶部，托料架2设在送料机构1的下方，送料机构1的信号端、牵拉摆布机构4的信号端以及卷布机构5的信号端分别与电控箱6的信号端电性连接，当需要以摆动叠布方式收料时，牵拉摆布机构4架设在送料机构1与托料架2之间，牵拉摆布机构4与支柱机构3可拆卸连接，布匹经送料机构1送至牵拉摆布机构4上，以将布匹以摆动叠布方式收放于托料架2上，当需要以收卷方式收料时，卷布机构5架设在送料机构1与托料架2之间，布匹经送料机构1送至卷布机构5上，以将布匹以收卷方式绕接在卷布机构5上。送料机构1做滚动，将布匹传送到下一部件。当操作人员需要以摆动叠布方式收料时，将牵拉摆布机构4架设在送料机构1与托料架2之间，牵拉摆布机构4可牵拉布匹并带动布匹往复摆动，以使布匹以摆动叠布方式收放于托料架2上。当操作人员需要以收卷方式收料时，则将牵拉摆布机构4拆卸下来，并将卷布机构5架设在送料机构1与托料架2之间，卷布机构5做滚动，将布匹从送料机构1成圈绕接到卷布机构5上形成卷材。其中，送料机构1、卷布机构5均采用伺服控制方式进行驱动，牵拉摆布机构4采用步进信号控制方式进行驱动，操作人员可通过电控箱6联动各个机构的伺服控制信号或者步进控制信号，精准可靠地控制上述部件的转速，保证送料机构1与牵拉摆布机构4之间或者送料机构1与卷布机构5之间的转速均衡适配，使布匹受力更均衡，避免或减少布匹打滑、拉扯、受力不均而变形开裂等问题，保证布匹运送过程更平稳可靠，提高生产效率和质量。随着布匹圈数增多，卷布直径会逐渐增大，在送料机构1运转速度不变的前提下，要实现匀速卷布，卷布机构5的卷布速度就需要逐渐降低。卷布机构5每卷布一圈，电控箱6就重新计算卷布机构5的伺服电机的运转角度A，并控制卷布机构5的伺服电机运转相应角度即可实现可靠卷布，避免出现布匹拉扯、重叠、打滑等问题，保证卷布匀速平稳，提高卷布质量。通过上述过程，便于精准可靠地控制卷摆一体机的传送速度，使布匹受力更均衡，保证布匹运送过程更平稳可靠，提高生产效率和质量，且可根据需求变换收料方式。
优选地，电控箱6包括MCU主控模块61、编码器信息模块62、伺服控制信息模块63以及步进控制信息模块64，编码器信息模块62的信号端、伺服控制信息模块63的信号端以及步进控制信息模块64的信号端分别与MCU主控模块61的信号端电性连接，编码器信息模块62用以接收送料机构1、牵拉摆布机构4以及卷布机构5的编码位置信息并传递给MCU主控模块61，经过MCU主控模块61的分析处理后，收卷收料时，通过伺服控制信息模块63分别对送料机构1以及卷布机构5的转速进行伺服控制，摆动叠布收料时，通过伺服控制信息模块63对送料机构1的转速进行伺服控制，通过步进控制信息模块64对牵拉摆布机构4的转速进行步进控制。编码器信息模块62用以接收和传送设在送料机构1、牵拉摆布机构4以及卷布机构5上的编码器位置信息，伺服控制信息模块63用以控制送料机构1以及卷布机构5的转速大小以及转动方向，步进控制信息模块64用以控制牵拉摆布机构4的转速大小以及转动方向，MCU主控模块61用以实时同步处理各部件编码器位置信息、伺服信号参数、步进信号参数以及用户指令数据，使送料机构1、牵拉摆布机构4以及卷布机构5之间运转平稳可靠，以保证布匹受力均衡。
优选地，支柱机构3上固定有测距传感器7，测距传感器7的信号端与电控箱6的信号端电性连接，测距传感器7位于卷布机构5的下方，以测量绕卷在卷布机构5上的布匹直径变化。随着布匹圈数增多，卷布直径会逐渐增大，在送料机构1运转速度不变的前提下，要实现匀速卷布，卷布机构5的卷布速度就需要逐渐降低。卷布机构5每卷布一圈，就通过测距传感器7重新测量得到当前卷布机构5上所绕卷布匹的直径H，电机的运转角度计算方式是A＝(360*L)/(Pi*H)，在卷布机构5每卷布一圈，重新获取H的动态数值后，重新计算角度A，并控制卷布机构5的伺服电机运转相应角度即可实现可靠卷布，避免出现布匹拉扯、重叠、打滑等问题，保证卷布匀速平稳，提高卷布质量。
优选地，牵拉摆布机构4包括上辊轴组件41、下辊轴组件42以及传动组件43，上辊轴组件41固定在传动组件43的外壁上，传动组件43的信号端与电控箱6的信号端电性连接，布匹分别绕卷在上辊轴组件41以及下辊轴组件42上，当传动组件43带动下辊轴组件42做往复移动时，布匹受牵拉作用后可随下辊轴组件42做往复摆动。上辊轴组件41将布匹传递给下辊轴组件42后，传动组件43可带动下辊轴组件42往复移动，以带动布匹进行往复摆动，以实现摆布折叠收料。其中，传动组件43采用步进驱动，性价比高，且速度调节精准可靠，保证摆布过程更平稳可靠。通过上述过程，使摆布牵拉机构可以自动牵引布匹以实现摆布折叠收料，传动过程更平稳可靠。用户可根据需求在卷摆一体机上增设本牵拉摆布机构4，以使卷摆一体机除了实现卷布收料外，还可实现摆布折叠收料，布匹收料方式更丰富多样，满足用户的布匹收放需求。
优选地，传动组件43包括传动步进电机431、至少一个滚轮组432、齿条433、导向座434以及机壳435，传动步进电机431固定在导向座434上，齿条433的齿形面以及下辊轴组件42的动力输入端分别与传动步进电机431的动力输出端传动连接，滚轮组432与导向座434可转动连接，滚轮组432可沿齿条433的轴向做滚动，齿条433固定在机壳435内，上辊轴组件41固定在机壳435上，下辊轴组件42与导向座434可转动连接，传动步进电机431的信号端与电控箱6的信号端电性连接。传动步进电机431的动力输出端通过齿轮与齿条433的齿形面相啮合，当传动步进电机431的动力输出端转动时，可带动导向座434沿齿条433做啮合传动，从而带动下辊轴组件42做往复移动，以带动布匹做摆布运动。其中，滚轮组432与齿条433的上端面相贴合并沿齿条433的上端面做滚动，以起导向作用，保证传动过程更平稳可靠。机壳435起定位装配以及防护作用。
优选地，上辊轴组件41包括至少一个上支辊411以及定位支架412，上支辊411与定位支架412可转动连接，机壳435以及支柱机构3分别与定位支架412相固接。上支辊411可在定位支架412上做转动，以传动布匹，定位支架412用以定位装配上支辊411。通过设置定位支架412，使上支辊411便于通过定位支架412与支柱机构3相装配，通过手动调节定位支架412在支柱机构3上的位置，以便调节上支辊411的高度。
优选地，送料机构1包括送料辊组11以及送料伺服电机12，送料伺服电机12的动力输出端与送料辊组11的动力输入端传动连接，送料伺服电机12固定在支柱机构3上，送料伺服电机12的信号端与电控箱6的信号端电性连接。送料伺服电机12的动力输出端转动，可带动送料辊组11转动。其中，送料伺服电机12采用伺服控制方式，便于操作人员通过电控箱6精准控制送料伺服电机12的转速，以保持布匹受到的张力更均衡，保证布匹传送更平稳可靠。
优选地，卷布机构5包括卷布辊组51、卷布伺服电机52以及弹顶装夹装置53，卷布伺服电机52以及弹顶装夹装置53分别固定在支柱机构3上，卷布伺服电机52的动力输出端与卷布辊组51的动力输入端传动连接，卷布辊组51的端部与弹顶装夹装置53相卡接，卷布伺服电机52的信号端与电控箱6的信号端电性连接，测距传感器7位于卷布辊组51的下方，以测量绕卷在卷布辊组51上的布匹直径变化。卷布伺服电机52的动力输出端转动，可带动卷布辊组51转动。其中，卷布伺服电机52采用伺服控制方式，便于操作人员通过电控箱6精准控制卷布伺服电机52的转速，以保持布匹受到的张力更均衡，保证布匹传送更平稳可靠。弹顶装夹装置53用以卡接定位卷布辊组51，方便对卷布辊组51进行拆装配合。
实施例二
如图1至图4所示，本实施例二中提供的一种用于卷摆一体机的控制方法，电控箱包括MCU主控模块、编码器信息模块、伺服控制信息模块以及步进控制信息模块，支柱机构上固定有测距传感器。为了使操作人员通过本控制方法便于同步处理各传动辊以及卷布辊的位置信息、电机伺服信号或者步进信号，以使传动过程更平稳可靠，保证布匹受力均衡，进一步地，该控制方法包括如下步骤：S1：卷摆一体机运转时，编码器信息模块采集当前编码器位置信息，实时发送给MCU主控模块，经分析收料方式后，通过伺服控制信息模块控制伺服电机运转指定的行程，通过步进控制信息模块控制步进电机行程以同步当前下布长度；S2：在MCU主控模块中，设定编码器旋转一圈所需的卷布长度为L1，传动辊直径为H1，则电机旋转角度为A1＝(360*L1)/(Pi*H1)，在编码器旋转一圈时，伺服控制信息模块控制传动辊旋转角度A1即可实现可靠卷布；S3：卷布机构的卷布辊每卷布一圈，MCU主控模块通过测距传感器重新测量得到当前卷布辊上所绕卷布匹的直径H2，电机的运转角度计算方式为A2＝(360*L2)/(Pi*H2)，在卷布辊每卷布一圈，重新获取H2的动态数值后，重新计算角度A2，并控制卷布机构的伺服电机运转相应角度即可实现可靠卷布。其中，步骤S1为电控箱6对各传动辊以及卷布辊的总体控制方法，步骤S2为各传动辊运转过程的控制方法，步骤S3为卷布辊运转过程的控制方法。通过上述过程，使操作人员通过本控制方法便于同步处理各传动辊以及卷布辊的位置信息、电机伺服信号或者步进信号，以使传动过程更平稳可靠，保证布匹受力均衡。
优选地，该控制方法还包括如下步骤：S4：操作人员按下电控箱的控制按键后，控制对应的伺服电机或者步进电机按照指定的速度大小以及速度方向，实现手动调整传动辊或卷布辊的运转效果。通过上述过程，操作人员可根据实际工作需要，便于控制传动辊或卷布辊的转速大小及方向，操作灵敏可靠，易于上手。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。
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