一种精密智能卷绕的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种精密智能卷绕机，精密智能卷绕机主要包括支架、导轨、压臂组件、滚轮组、送带伺服电机、卷轴及其气动设备、中央控制器、卷轴皮带轮及其电机等部件，被缠绕的织物通过进料支架依次缠绕到滚轮组中的各个滚轮，并通过压臂组件上的导向滚轮,此后通过导向头缠绕到卷轴上；压臂组件安装在导轨上并通过同步带驱动；中央控制器通过控制同步轮驱动电机的旋转运动，从而控制压臂组件的位置和步进速度；中央控制器控制着送带伺服电机及卷轴的转速，并以此调节和控制了缠绕织物的拉应力。本实用新型可以精确控制织物卷绕的密度、拉应力、缠绕的形状等，并且控制方法简单易行，为后续染色工艺的顺利进行提供了有力保障。
【专利说明】一种精密智能卷绕机
【技术领域】
[0001]本发明涉及染色机械【技术领域】，具体涉及设计一种精密智能卷绕机。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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精密智能卷绕机，以使织物在染色之前的拉应力得到合理控制从而保证织物染色的质量，提高织物染色的效率和经济效益。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，提出了一种精密智能卷绕机，可通过控制伺服电机的转速有效控制织物缠绕过程中的拉应力和缠绕形状，以提高织物在后续染整工艺中的质量。
[0005]本发明首先提供了一种精密智能卷绕机，其技术方案是:
[0006]一种精密智能卷绕机，包括支架、水平设置于支架上的导轨、沿导轨来回平移的压臂组件、依次设置于导轨一端用于带动织物的滚轮组及进料支架、送带伺服电机、卷轴及气动设备、设置于卷轴一端的皮带轮及卷轴驱动电机，所述送带伺服电机与滚轮组中的驱动滚轮相连接，
[0007]还包括设置在滚轮组上的张力阻力器及设置于支架一侧的中央控制器，所述压臂组件上设有第一张力传感器，所述滚轮组下方设置有固定在支架上带有重力轮的第二张力传感器，用于感知织物的张力，所述第一张力传感器及第二张力传感器均与中央控制器电路连接；被缠绕的织物通过进料支架依次缠绕到滚轮组中的各个滚轮，以及与第二张力传感器连接的重力轮，并通过压臂组件上的导向滚轮，此后通过导向头缠绕到卷轴上，所述压臂组件固定在同步带上可以在导轨上自由滑动，同步带由同步轮驱动电机通过同步带轮驱动，所述卷轴两端分别由锁紧气缸和锁紧盘头夹紧，并可由卷轴升降托架及其升降气缸进行升降拆装；所述的升降气缸和锁紧气缸通过气动箱进行气压和运动控制，所述中央控制器与送带伺服电机、同步轮驱动电机、卷轴驱动电机和气动设备电路连接；
[0008]所述导轨固定在支架上，其两端固定有同步带轮，同步带轮上安装有同步带；所述同步轮驱动电机与其中一个同步带轮同轴安装以驱动带轮旋转，中央控制器与同步轮驱动电机电路连接，用于控制压臂组件的位置和移动速度；
[0009]所述压臂组件包括可沿导轨移动的滑动支架、固设于滑动支架内的滑块、滚轮及压臂，所述压臂的一端通过转动轴与滑动支架底部活动连接，另一端设置有导向头，所述第一张力传感器设置于滑动支架上。
[0010]所述压臂上还设置有与中央控制器电路连接、用于测量卷轴上当前所缠绕的织物的厚度及控制卷轴上所缠绕织物的两端形状的角度传感器。
[0011]所述卷轴一端由锁紧盘头固定，另一端由锁紧气缸固定，锁紧盘头同轴安装有皮带轮，皮带轮由卷轴驱动电机驱动，所述卷轴驱动电机的转速由中央控制器控制，所述中央控制器与气动箱电路连接，通过锁紧气缸控制锁紧盘头与卷轴的连接与释放；所述中央控制器还与升降气缸电路连接，用于控制升降托架动作。
[0012]本发明另一方面还提供了一种精密智能卷绕机的卷料控制方法，包括步骤:
[0013]A、启动卷绕机，升降托架在升降气缸作用下将卷轴升至预定位置，气动箱控制锁紧气缸将卷轴8与锁紧盘头相连接；
[0014]B、启动送带伺服电机及卷轴驱动电机，通过张力传感器获取被卷织物的张力值；
[0015]C、当所述中央控制器监测到的张力值小于预设的张力值范围下限时则降低送带伺服电机的转速，或加快卷轴驱动电机的转速，或控制张力阻力器增加张力；
[0016]当所述中央控制器监测到的张力值大于预设的张力值范围的上限时，则提高送带伺服电机的转速或降低卷轴驱动电机的转速；
[0017]或者，
[0018]当张力大于预设的张力值范围的上限时则降低卷轴驱动电机的转速；
[0019]所述预设张力的范围根据所缠绕织物的物理性质、后续的染色工艺所需的应力要求在中央控制器中进行设定；
[0020]D、通过角度传感器获得卷轴上当前所缠绕的织物的厚度，并以此控制卷轴上所缠绕织物的两端形状，即织物圆柱体形状的两端倒角或圆角的规格；
[0021]或者，
[0022]通过获取送带伺服电机的当前线性速度V以及卷轴驱动电机的转速W计算得到当前卷轴上所缠绕的织物的半径R=V/W，并以此控制卷轴上所缠绕织物的两端形状，即织物圆柱体形状的两端倒角或者圆角的规格；
[0023]E、当所缠绕的织物的厚度达到预设值时，关闭送带伺服电机及卷轴驱动电机，气动箱控制锁紧气缸将卷轴与锁紧盘头相释放，升降托架在升降气缸作用下将卷轴降至预定位置。
[0024]所述导轨固定在缠绕机的支架上，其两端固定有同步带轮，同步带轮上安装有同步带；所述压臂组件安装在同步带上；所述同步轮驱动电机与其中一个同步带轮同轴安装以驱动带轮旋转，进而驱动压臂组件在导轨上滑动；中央控制器通过控制同步轮驱动电机的转向及转速，从而控制压臂组件的位置和移动速度；
[0025]所述中央控制器通过获取并控制送带伺服电机和卷轴的转速，并通过压臂组件上的第一张力传感器和位于支架上的第二张力传感器感知织物的张力值；当所述中央控制器监测到张力小于预设的张力范围下限时则降低送带伺服电机的转速，或使用张力阻力器增加张力；所述中央控制器监测到张力大于预设的张力范围的上限时则提高送带伺服电机的转速；当所述中央控制器监测到张力小于预设的张力范围下限时则加快卷轴驱动电机的转速，当张力大于预设的张力范围的上限时则降低卷轴驱动电机的转速；[0026]所述预设张力的范围根据所缠绕织物的物理性质、后续的染色工艺所需的应力要求在中央控制器中进行设定。
[0027]相对于现有技术，本发明具有以下优点:
[0028]本发明与传统织物卷绕机相比，可以实时精确控制织物卷绕的密度、拉应力、缠绕的形状等，并且控制方法简单易行，为后续染色工艺的顺利进行提供了有力保障。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是本发明的一种精密智能卷绕机的结构示意图。
[0030]图2是本发明的压臂组件结构示意图。
[0031]图中所示为:1-支架；2_导轨；3_压臂组件；4_同步轮驱动电机；5_同步带轮；6-滚轮组；7送带伺服电机；8_卷轴；9_锁紧气缸；10-锁紧盘头；11-皮带轮；12_卷轴升降托架；13_气动箱；14_中央控制器；15_升降气缸；16_进料支架；17_同步带;18-第二张力传感器；19_张力阻力器；31_滑动支架；32_滑块；33_导向滚轮；34_第一张力传感器；35-压臂；36_导向头；37_角度传感器；38_转动轴。
【具体实施方式】
[0032]下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。
[0033]实施例1
[0034]如图1至图2所示，一种精密智能卷绕机，包括支架1、水平设置于支架I上的导轨2、沿导轨2来回平移的压臂组件3、依次设置于导轨2 —端用于带动织物的滚轮组6及进料支架16、送带伺服电机7、卷轴8及气动设备、设置于卷轴8 一端的皮带轮11及卷轴驱动电机，所述送带伺服电机7与滚轮组6中的驱动滚轮相连接，
[0035]还包括设置在滚轮组6上的张力阻力器19及设置于支架I 一侧的中央控制器14，所述压臂组件3上设有第一张力传感器34，所述滚轮组6下方设置有固定在支架I上带有重力轮的第二张力传感器18，用于感知织物的张力，所述第一张力传感器34及第二张力传感器18均与中央控制器14电路连接；被缠绕的织物通过进料支架16依次缠绕到滚轮组6中的各个滚轮，以及与第二张力传感器18连接的重力轮，并通过压臂组件3上的导向滚轮33，此后通过导向头36缠绕到卷轴8上，所述压臂组件3固定在同步带17上可以在导轨2上自由滑动，同步带17由同步轮驱动电机4通过同步带轮5驱动，所述卷轴8两端分别由锁紧气缸9和锁紧盘头10夹紧，并可由卷轴升降托架12及其升降气缸15进行升降拆装；所述的升降气缸15和锁紧气缸9通过气动箱13进行气压和运动控制，所述中央控制器14与送带伺服电机7、同步轮驱动电机4、卷轴驱动电机和气动设备电路连接；
[0036]所述导轨2固定在支架I上，其两端固定有同步带轮5，同步带轮上安装有同步带17 ;所述同步轮驱动电机4与其中一个同步带轮5同轴安装以驱动带轮旋转，中央控制器14与同步轮驱动电机4电路连接，用于控制压臂组件3的位置和移动速度；
[0037]所述压臂组件3包括可沿导轨2移动的滑动支架31、固设于滑动支架31内的滑块32、滚轮及压臂35，所述压臂35的一端通过转动轴38与滑动支架31底部活动连接，另一端设置有导向头36，所述第一张力传感器34设置于滑动支架31上。
[0038]所述压臂35上还设置有与中央控制器14电路连接、用于测量卷轴8上当前所缠绕的织物的厚度及控制卷轴8上所缠绕织物的两端形状的角度传感器37。
[0039]所述卷轴8 —端由锁紧盘头10固定，另一端由锁紧气缸9固定，锁紧盘头10同轴安装有皮带轮11，皮带轮11由卷轴驱动电机驱动，所述卷轴驱动电机的转速由中央控制器14控制，所述中央控制器14与气动箱13电路连接，通过锁紧气缸9控制锁紧盘头10与卷轴8的连接与释放;所述中央控制器14还与升降气缸15电路连接，用于控制升降托架12动作。
[0040]所述导轨2固定在缠绕机的支架I上，其两端固定有同步带轮5，同步带轮上安装有同步带17 ;所述同步轮驱动电机4与其中一个同步带轮同轴安装并且可由驱动带轮旋转，进而可由驱动压臂组件在导轨上滑动；中央控制器14通过控制同步轮驱动电机4的旋转运动，从而控制压臂组件的位置和步进速度。
[0041]所述压臂组件3包括可沿导轨2滑动支架31、设置于滑动支架31内侧的滑块32、一端通过转动轴38与滑动支架31底部活动连接的压臂35，所述压臂35另一端设置有导向头36，所述压臂35上还设置有角度传感器37。
[0042]实施例2
[0043]—种精密智能卷绕机的卷料控制方法,包括步骤:
[0044]A、启动卷绕机，升降托架12在升降气缸15作用下将卷轴8升至预定位置，气动箱13控制锁紧气缸9将卷轴8与锁紧盘头10相连接；
[0045]B、启动送带伺服电机7及卷轴驱动电机，通过张力传感器获取被卷织物的张力值；
[0046]C、当所述中央控制器14监测到的张力值小于预设的张力值范围下限时则降低送带伺服电机7的转速，或加快卷轴驱动电机的转速，或控制张力阻力器19增加张力；
[0047]当所述中央控制器14监测到的张力值大于预设的张力值范围的上限时，则提高送带伺服电机7的转速或降低卷轴驱动电机的转速；
[0048]或者，
[0049]当张力大于预设的张力值范围的上限时则降低卷轴驱动电机的转速；
[0050]所述预设张力的范围根据所缠绕织物的物理性质、后续的染色工艺所需的应力要求在中央控制器14中进行设定；
[0051]D、通过角度传感器37获得卷轴8上当前所缠绕的织物的厚度，并以此控制卷轴上所缠绕织物的两端形状，即织物圆柱体形状的两端倒角或圆角的规格；
[0052]或者，
[0053]通过获取送带伺服电机的当前线性速度V以及卷轴驱动电机的转速W计算得到当前卷轴上所缠绕的织物的半径R=V/W，并以此控制卷轴上所缠绕织物的两端形状，即织物圆柱体形状的两端倒角或者圆角的规格；
[0054]E、当所缠绕的织物的厚度达到预设值时，关闭送带伺服电机7及卷轴驱动电机，气动箱13控制锁紧气缸9将卷轴8与锁紧盘头10相释放，升降托架12在升降气缸15作用下将卷轴8降至预定位置。
[0055]所述中央控制器14通过获取并控制送带伺服电机7和卷轴8的转速，并通过压臂组件3上的第一张力传感器34和位于支架I上的第二张力传感器18分别获取位于导向滚轮33附近及滚轮组6附近织物的张力值；
[0056]所述预设张力的范围根据所缠绕织物的物理性质、后续的染色工艺所需的应力要求在中央控制器中进行设定。
[0057]本发明的工作过程如下:
[0058]将需要缠绕的织物通过进料支架16依次缠绕到滚轮组6中的各个滚轮上，并通过压臂组件3上的导向滚轮33，此后通过导向头36缠绕到卷轴8上，所述压臂组件3固定在同步带17上可以在导轨2上自由滑动，同步带17由同步轮驱动电机4通过同步带轮5驱动，所述卷轴8两端分别由锁紧气缸9和锁紧盘头10夹紧，并可由卷轴升降托架12及其升降气缸15进行升降拆装；所述的升降气缸15和锁紧气缸9通过气动箱13进行气压和运动控制，所述中央控制器14控制了送带伺服电机7、同步轮驱动电机4、卷轴驱动电机和气动设备，启动升降气缸15将卷轴8升至预定位置，启动锁紧气缸9，所述卷轴8两端分别与锁紧气缸9和锁紧盘头10夹紧，中央控制器14控制卷轴驱动电机、送带伺服电机7、同步轮驱动电机4、气动设备等，此时，卷轴8开始旋转，压臂组件3在同步带17的驱动下往复直线运动，使织物缠绕在卷轴8上，同时，所述中央控制器14通过压臂组件3上的角度传感器37获得卷轴8上当前所缠绕的织物的厚度，并以此控制卷轴上所缠绕织物的两端形状，也即织物圆柱体形状的两端倒角或圆角的规格；
[0059]或者，
[0060]通过获取送带伺服电机的当前线性速度V以及卷轴驱动电机的转速W计算得到当前卷轴上所缠绕的织物的半径R=V/W，并以此控制卷轴上所缠绕织物的两端形状，也即织物圆柱体形状的两端倒角或者圆角的规格。
[0061]为了控制织物缠绕的张力，获得均匀合适的张力，所述中央控制器14通过获取并控制送带伺服电机7和卷轴8的转速，并通过压臂组件3上的第一张力传感器34和位于支架I上的第二张力传感器18分别获取位于导向滚轮33附近及滚轮组6附近织物的张力；当所述中央控制器监测到张力小于预设的张力范围下限时则降低送带伺服电机7的转速，或使用张力阻力器19增加张力；所述中央控制器监测到张力大于预设的张力范围的上限时则提高送带伺服电机7的转速；
[0062]或者，
[0063]当所述中央控制器监测到张力小于预设的张力范围下限时则加快卷轴驱动电机的转速，当张力大于预设的张力范围的上限时则降低卷轴驱动电机的转速；
[0064]所述预设张力的范围根据所缠绕织物的物理性质、后续的染色工艺所需的应力要求在中央控制器中进行设定。
[0065]缠绕完毕后，中央控制器14停止送带伺服电机7、同步轮驱动电机4、卷轴驱动电机和气动设备，启动锁紧气缸9，将所述卷轴8两端分别与锁紧气缸9和锁紧盘头10脱离，同时，中央控制器14还控制升降气缸15从而控制了卷轴升降托架12以自动卸下卷轴8，完成整个缠绕过程。
[0066]由此，便将织物均匀的缠绕在卷轴8上，且织物各处的拉应力基本上均匀一致，杜绝了织物在拉应力不均匀的情况下，出现收缩不均、花色的情况，提高织物后续加工的品质，降低瑕疵率。
[0067]根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种精密智能卷绕机，包括支架(I)、水平设置于支架(I)上的导轨(2)、沿导轨(2)来回平移的压臂组件(3)、依次设置于导轨(2)—端用于带动织物的滚轮组(6)及进料支架(16)、送带伺服电机(7)、卷轴(8)及气动设备、设置于卷轴(8)—端的皮带轮(11)及卷轴驱动电机，所述送带伺服电机(7)与滚轮组(6)中的驱动滚轮相连接，其特征在于: 还包括设置在滚轮组(6)上的张力阻力器(19)及设置于支架(I) 一侧的中央控制器(14)，所述压臂组件(3)上设有第一张力传感器(34)，所述滚轮组(6)下方设置有固定在支架(I)上带有重力轮的第二张力传感器(18)，用于感知织物的张力，所述第一张力传感器(34)及第二张力传感器(18)均与中央控制器(14)电路连接；被缠绕的织物通过进料支架(16)依次缠绕到滚轮组(6)中的各个滚轮，以及与第二张力传感器(18)连接的重力轮，并通过压臂组件(3)上的导向滚轮(33)，此后通过导向头(36)缠绕到卷轴(8)上，所述压臂组件(3)固定在同步带(17)上可以在导轨(2)上自由滑动，同步带(17)由同步轮驱动电机(4)通过同步带轮(5)驱动，所述卷轴(8)两端分别由锁紧气缸(9)和锁紧盘头(10)夹紧，并可由卷轴升降托架(12)及其升降气缸(15)进行升降拆装；所述的升降气缸(15)和锁紧气缸(9)通过气动箱(13)进行气压和运动控制，所述中央控制器(14)与送带伺服电机(7)、同步轮驱动电机(4)、卷轴驱动电机和气动设备电路连接； 所述导轨(2)固定在支架(I)上，其两端固定有同步带轮(5)，同步带轮上安装有同步带(17);所述同步轮驱动电机(4)与其中一个同步带轮(5)同轴安装以驱动带轮旋转，中央控制器(14)与同步轮驱动电机(4)电路连接，用于控制压臂组件(3)的位置和移动速度。
2.根据权利要求1所述的一种精密智能卷绕机，其特征在于:所述压臂组件(3)包括可沿导轨(2)移动的滑动支架(31)、固设于滑动支架(31)内的滑块(32)、滚轮及压臂(35)，所述压臂(35)的一端通过转动轴(38)与滑动支架(31)底部活动连接，另一端设置有导向头(36)，所述第一张力传感器(34)设置于滑动支架(31)上。
3.根据权利要求2所述的一种精密智能卷绕机，其特征在于:所述压臂(35)上还设置有与中央控制器(14)电路连接、用于测量卷轴(8)上当前所缠绕的织物的厚度及控制卷轴(8)上所缠绕织物的两端形状的角度传感器(37)。
4.根据权利要求3所述的一种精密智能卷绕机，其特征在于:所述卷轴(8)—端由锁紧盘头(10)固定，另一端由锁紧气缸(9)固定，锁紧盘头(10)同轴安装有皮带轮(11)，皮带轮(11)由卷轴驱动电机驱动，所述卷轴驱动电机的转速由中央控制器(14)控制，所述中央控制器(14)与气动箱(13 )电路连接，通过锁紧气缸(9 )控制锁紧盘头(10 )与卷轴(8 )的连接与释放；所述中央控制器(14)还与升降气缸(15)电路连接，用于控制升降托架(12)动作。
【文档编号】B65H57/28GK203558648SQ201320606394
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】萧振林 申请人:萧振林