专利名称：往复抓棉机抓臂升降控制装置及控制方法
技术领域：
本发明属于纺织机械技术领域，涉及抓棉机抓臂升降技术的改进，具体说 是一种往复抓棉机抓臂升降控制装置及控制方法。
背景技术：
现有的高效短流程清梳联成套设备，其中的往复抓棉机利用往复移动的塔 身、上下移动的抓臂实现对多包排列的纯棉、化纤或纯棉和化纤进行分层精细 抓取，然后利用气流通过导棉槽将抓取机构从棉包上抓取的小纤维束送到下工 序作进一步的丌松除杂。往复抓棉机从工艺上要求抓臂的升降至少有快慢两种 速度。现在国内外抓棉机的主要生产厂家如德国特吕茨勒、瑞士立达、郑州 宏大纺机等通用做法是通过接触器控制双绕组的电动机实现快慢两种速度的变
换，满足抓棉机抓臂升降的技术要求。
因为往复抓棉机的抓臂重达1吨左右，在其快速升降的过程中产生的惯性
力矩较大，使用双绕组的电动机控制抓臂升降不利之处在于(1)、启动、停止 突然，抓臂对设备自身和传动减速箱的冲击较大，引起机身振动和减速箱齿轮
损坏。(2)、传动电机启动、停止时抓臂因克服自身的惯性产生动作滞后现象，
难以达到设定的升降位置；(3)、仅限于两种速度的调节，对于两种以上速度的
要求则不能满足，且这两种速度是固定值，不能微调。
现在迫切希望能够有一种往复抓棉机抓臂升降控制装置及控制方法，克服
现有技术的不足，提高抓臂升降的定位精度和动作的稳定性。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种往复抓棉机抓臂升降 控制装置及控制方法，减少抓臂升降过程中对设备的冲击，提高抓臂升降的定 位精度，而且使抓臂升降的快慢速度可调。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的 一种往复抓棉机抓臂升降控制 装置，包括塔座、塔身、抓臂、吸槽、导轨、塔座驱动电机、抓臂升降电机及 控制系统，其特征在于所述的升降电机配置变频控制器或为变频一体机，在 升降电机输出轴上安装一检测抓臂升降位置的传感器；所述传感器与控制系统 的计算机相连，计算机输出与升降电机的变频控制器相连。传感器将检测数据 送入控制系统的计算机中，计算机输出指令给升降电机的变频控制器，控制升 降电机的动作。在升降电机启停时，利用变频的频率渐变原理设定合适的抓臂 升、降速时间，避免升降速时抓臂对机身和减速箱的刚性冲击。
对上述技术方案改进所述的抓臂机架上安装有上弧形定位板、下弧形定 位板，在塔身上分别安装有与上弧形定位板和下弧形定位板对应的第一、第二
上限位开关和第一、第二下限位开关。在抓臂快速上升中，上弧形定位板碰到 上第一限位开关时，抓臂的上升速度由快转慢并继续上升，上弧形定位板碰到 第二上限位开关时，抓臂停止动作，下降过程反之亦然。
一种往复抓棉机抓臂升降的控制方法，其特征在于所述的抓臂升降电机采 用变频或变频一体机控制抓臂升降，在升降电机输出轴上安装一检测抓臂升降 位置的传感器，传感器将检测数据送入控制系统的计算机中，计算机输出指令 给升降电机的变频控制器，控制升降电机的动作；在升降电机启停时，利用变 频的频率渐变原理设定合适的抓臂升、降速时间，避免升降速时抓臂对机身和 减速箱的刚性冲击。
对上述控制方法的改进自动工作状态抓取一个品种时，塔身在纤维排 列的长度方向上行走一个行程，抓臂慢速下降一个设定动程；抓取两个品种时， 塔身在纤维排列的长度方向上行走一个行程，抓臂须完成下述动作慢降，开 始抓取一第一品种区结束，快升一第二品种区开始，快降一慢降，至设定位置 开始抓取一反向循环。
对上述控制方法的改进抓臂的极限位置限位控制抓臂快速上升到最高 极限位置前快转慢一至最高极限位置时自动停止；抓臂快速下降到最低极限位 置前快转慢一至最低极限位置时自动停止。
本发明与现有技术相比具有以下优点和积极效果
本发明是采用变频或变频一体机控制传动装置，实现传动装置几种速度的转 换，满足抓臂升降对速度的要求。这在抓棉机上尚属首次应用。 本发明的优点在于
1、 使用变频控制会使传动装置的启动、停止平稳，大大减小对设备的冲击， 使运行更加稳定可靠，降低了故障率。
2、 目前使用的双绕组电动机传动控制快慢两种速度是不可调节的。而使用 变频控制，两种速度可以根据工艺要求在一定的范围内无级调节，升降定位精 度大大提高。
3、 使用变频控制可以满足抓臂对于三种或多种速度的要求。
4、 使用变频控制，可以减小设备在启动时对供电电网的冲击和干扰，同时 也具有一定的节电效果，具有绿色、节能的作用。
图1为本发明本实用新型往复抓棉机的立体图； 图2为本发明往复抓棉机的工作状态示意图； 图3为本发明往复抓棉机的主视图。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明
参见图1-图3，本发明一种往复抓棉机抓臂升降控制装置的实施例，包括 塔座2、塔身l、抓臂5、吸槽4、导轨3、塔座驱动电机9、抓臂升降电机及控 制系统的控制柜6，所述的升降电机9配置变频控制器或为变频一体机。在升降 电机9输出轴上安装一检测抓臂升降位置的传感器；所述传感器与控制柜的计 算机相连，计算机输出与升降电机的变频控制器相连。传感器将检测数据送入 控制系统的计算机中，计算机输出指令给升降电机9的变频控制器，控制升降 电机9的动作。在升降电机9启停时，利用变频的频率渐变原理设定合适的抓 臂5升、降速时间，避免升降速时抓臂5对机身和减速箱的刚性冲击。
在抓臂机架上安装有上弧形定位板10、下弧形定位板ll，在塔身上分别安 装有与上弧形定位板和下弧形定位板对应的第一、第二上限位开关8、 7和第一、 第二下限位开关12、 13。在抓臂5快速上升中，上弧形定位板10碰到上第一限 位开关8时，抓臂5的上升速度由快转慢并继续上升，上弧形定位板10碰到第 二上限位开关7时，抓臂5停止动作，下降过程反之亦然。
一种往复抓棉机抓臂升降的控制方法的实施例
抓臂升降电机9采用变频或变频一体机控制抓臂5升降，在升降电机9输 出轴上安装一检测抓臂5升降位置的传感器，传感器将检测数据送入控制系统 的计算机中，计算机输出指令给升降电机9的变频控制器，控制升降电机的动 作；在升降电机9启停时，利用变频的频率渐变原理设定合适的抓臂5升、降 速时间，避免升降速时抓臂5对机身和减速箱的刚性冲击。
Q动工作状态抓取一个品种时，塔身1在纤维排列的长度方向上行走 个行程，抓臂5慢速下降一个设定动程；抓取两个品种时，塔身在纤维排列的
长度方向上行走一个行程，抓臂须完成下述动作慢降，开始抓取一第品种A
区结束，快升一第二品种B区开始，快降一慢降，至设定位置开始抓取一反向 循环。
抓臂5的极限位置限位控制抓臂5快速上升到最高极限位置前快转慢一 至最高极限位置时自动停止；抓臂5快速下降到最低极限位置前快转慢一至最 低极限位置时自动停止。
手动工作状态因生产需要手动调整抓臂5的上下位置时，要求抓臂5能 够快速、慢速升降到要求位置。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明并不限于上述举例，本技 术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或 替换，都应属于本发明的保护范围。
权利要求
1、一种往复抓棉机抓臂升降控制装置，包括塔座、塔身、抓臂、吸槽、导轨、塔座驱动电机、抓臂升降电机及控制系统，其特征在于所述的升降电机配置变频控制器或为变频一体机，在升降电机输出轴上安装一检测抓臂升降位置的传感器；所述传感器与控制系统的计算机相连，计算机输出与升降电机的变频控制器相连。
2、 按照权利要求1所述往复抓棉机抓臂升降控制装置，其特征在于所述 的抓臂机架上安装有上弧形定位板、下弧形定位板，在塔身上分别安装有与上 弧形定位板和下弧形定位板对应的第一、第二上限位开关和第一、第二下限位 开关。
3、 一种往复抓棉机抓臂升降的控制方法，其特征在于所述的抓臂升降电机 采用变频或变频一体机控制抓臂升降，在升降电机输出轴上安装一检测抓臂升 降位置的传感器，传感器将检测数据送入控制系统的计算机中，计算机输出指令给升降电机的变频控制器，控制升降电机的动作；在升降电机启停时，利用 变频的频率渐变原理设定合适的抓臂升、降速时间，避免升降速时抓臂对机身 和减速箱的刚性冲击。
4、 按照权利要求3所述往复抓棉机抓臂升降的控制方法，其特征在于自 动工作状态抓取一个品种时，塔身在纤维排列的长度方向上行走一个行程， 抓臂慢速下降一个设定动程；抓取两个品种时，塔身在纤维排列的长度方向上 行走一个行程，抓臂须完成下述动作慢降，开始抓取一第一品种区结束，快 升一第二品种区开始，快降一慢降，至设定位置开始抓取一反向循环。
5、 按照权利要求3所述往复抓棉机抓臂升降的控制方法，其特征在于抓 臂的极限位置限位控制抓臂快速上升到最高极限位置前快转慢一至最高极限 位置时自动停止；抓臂快速下降到最低极限位置前快转慢一至最低极限位置时 自动停止。
全文摘要
本发明提供一种往复抓棉机抓臂升降控制装置及控制方法，包括塔座、塔身、抓臂、吸槽、导轨、塔座驱动电机、抓臂升降电机及控制系统，其特点是所述的升降电机配置变频控制器或为变频一体机，在升降电机输出轴上安装一检测抓臂升降位置的传感器；所述传感器与控制系统的计算机相连，计算机输出与升降电机的变频控制器相连。传感器将检测数据送入控制系统的计算机中，计算机输出指令给升降电机的变频控制器，控制升降电机的动作。在升降电机启停时，利用变频的频率渐变原理设定合适的抓臂升、降速时间，避免升降速时抓臂对机身和减速箱的刚性冲击。提高抓臂升降的定位精度，而且使抓臂升降的快慢速度可调，并且能够实现三种或多种升降速度。
文档编号G05B19/04GK101338464SQ200810138820
公开日2009年1月7日 申请日期2008年7月27日 优先权日2008年7月27日
发明者倪敬达, 宋钦文, 毅 徐, 徐晓睿, 杜爱蕊 申请人:青岛宏大纺织机械有限责任公司