专利名称：落纱机的自动控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于纺织行业的自动化控制技术领域，特别涉及纱厂集体落纱机的自
动控制装置。
背景技术：
纺织行业是传统的行业，属于劳动密集型和具有比较优势的行业，近些年，随着纺 织原材料的价格上涨，能源短缺，造成了劳动力成本的相对上涨，而自动落纱机能很好的减 少用工，提高劳动效率，必将成为未来几年的发展趋势。 目前，在虽然有一些纺纱落纱一体机，但旧厂更换设备成本较高，所以大多数纱厂 仍采用人工落纱方式，即将满纱管从细纱机的锭子上拔下并换上空纱管；落纱工的劳动强 度大，效率低，而一般的纱厂纱锭数目多， 一次停机需要多名落纱工同时操作才能完成落纱 工作，浪费了太多的人力；落纱工需常年工作在高强度的劳动中，容易对身体造成损伤，所 以，自动落纱机的研制对与纺织厂的设备改造，提高劳动效率，降低工人劳动强度，提高生 产的自动化、连续化具有重要意义。 以往的电动落纱机大多属于半自动落纱，操作过程中需要人力操作机械部件实 现。近年来出现一种适应性更强、更可靠的全自动落纱装置(见专利号为94110816.3的"电 动落纱机的自动控制方法及其装置")但上述装置的缺点也很明显它的核心控制系统采用 的是可编程PC，控制电路比较复杂，外部需要安装多个接触传感器检测拔管器位置反馈回 可编程PC，并且可编程PC对于控制电机联合实现复杂的运动比较难；该装置采用的电机是 普通的交流电机，运行的位置精度和反应速度不够快；它的显示装置采用的是发光二极管， 功能和显示状态比较单调。
发明内容本实用新型的目的是为了克服已有技术的不足之处，设计出一种落纱机的自动控
制装置。该装置能够进行自动拔取纱管，具有更强的可操作性和可移植性。 本实用新型设计的落纱机的自动控制装置，其特征在于，该装置包括运动控制器、
标准通讯接口、伺服驱动器、激光传感器、状态显示器、伺服电机；其中，运动控制器与标准
通讯接口相连，运动控制器通过标准通讯接口与伺服驱动器、激光传感器、状态显示器相
连，伺服驱动器与伺服电机相连；伺服电机分别装在落纱机的驱动位置上，激光传感器安装
在落纱机的前端。 本实用新型的特点及有益效果 本实用新型与以往的落纱机自动控制装置完全不同且超越了以往的落纱机的自 动控制装置，具有更强的可操作性。且本自动控制装置具有很强的可移植性，对老式的自动 落纱机的电气化改造具有重要意义。
图1为本实用新型集体落纱机的自动控制装置的结构框图。 图2为本实用新型伺服驱动器的电气安装图。 图3为本实用新型控制方法程序逻辑图。
具体实施方式本实用新型的落纱机的自动控制装置的结构如图1所示，包括运动控制器、标准 通讯接口、伺服驱动器、激光传感器、状态显示器、伺服电机；其中，运动控制器与标准通讯 接口相连，运动控制器通过标准通讯接口与伺服驱动器、激光传感器、状态显示器相连，伺 服驱动器与伺服电机相连；运动控制器通过伺服驱动器对伺服电机进行控制；状态显示器 用于完成自动落纱机自动控制装置的自检、工作状态和通讯状态等的状态显示；伺服电机 装在落纱机的驱动位置上，激光传感器安装在落纱机的前端，对锭子根部进行检测以达到 准确计数的目的。 本实施例的实施例的部件及功能说明如下 运动控制器采用施耐德LMC20可编程自动控制器PAC，具有易用性、稳定性更强和
定位更准更快、运行更可靠的伺服电机；所以可以驱动电机实现更为复杂的圆弧插补，从而
避免了出现需要靠大量的传感器对整个电机的行走位置进行定位的情况，节省了传感器的
使用且增加了程序的运行效率； 伺服驱动器采用LXM05A伺服驱动器； 标准通讯接口为连接于控制器的串行接口 RS-232和局域网总线接口 CAN，通过 CAN总线对伺服电机进行组网页控制； 状态显示器采用威伦通MT6050i的触摸屏显示装置，通过CAN总线连接到PAC，可 以将大部分的操作通过触摸屏来实现。 伺服电机采用施耐德BSH系列电机BSH0551T02F2A ;本实施例采用四台伺服电机，
分别装在落纱机的四个不同位置，其中一台伺服电机装在落纱机前段横梁上，负责推动落
纱机匀速向前行驶；另一台伺服电机负责跟踪主轴速度反方向运行使落纱机的拔纱装置在
拔管阶段与纱管保持相对静止；其余两台伺服电机负责联合控制拔纱装置使其按照规定路
线做弧线插补进行拔管，具有定位更准更快、运行更可靠的特点。激光传感器采用邦纳M12系列传感器M126E2LDQ。 本实用新型的伺服驱动器的电气安装图如图2所示，伺服驱动器的三个输入端R/ Ll 、 S/L2、 T/L3接外部380V交流电负责给伺服驱动器提供主电，三个输出端U/T1 、 V/T2、 W/ T3与伺服电机相连，负责给伺服电机供电；伺服驱动器的42、44引脚接外部24V直流电负 责给伺服驱动器提供弱电，BRAKEJ)UT引脚为外部伺服电机抱闸系统提供控制信号，LIMN 与LIMP分别为外部伺服电机提供正负限位信号；伺服驱动器的CN4通过标准通讯接口 (RS485-RS232转接口 )与控制核心运动控制器相连传输数据。 本实用新型的运动控制器的控制程序如图3所示，落纱机被推上轨道后，选择自 动模式，按下启动按钮，小车进入自动运行方式，主轴驱动小车匀速向前行驶，锭子检测激 光传感器检测到同步信号后，小车从轴开始以主轴速度反方向运动，同时同步信号给达拔 纱装置控制电机，使拔纱装置开始做拔管运动，拔纱装置做完拔管运动后，小车从轴快速返回初始位置，为下次拔管做准备。直到检测拔完所有锭子后，程序结束。
本实用新型的工作原理 本实用新型是对已有的落纱机(如专利号为200820136492. 7的"自动落纱机") 的配套装置。 本自动控制装置工作时，落纱机沿轨道紧贴纱锭侧匀速向前行驶，当伺服运动控 制器接到激光传感器发出的同步动作信号后，落纱机从轴电机开始动作，使落纱机的拔纱 装置在拔管阶段与要拔的纱管保持相对静止，同时控制拔纱装置运动的电机也开始动作， 使其按照指定路线运行，当拔纱装置运行到拔管位置后，运动控制器发出一高电平信号，使 拔纱装置加紧纱锭，同时按照原路径返回初始位置后，拔纱装置松开夹持的纱管，至此一个 拔纱周期完成，落纱机匀速向前等待下个同步动作信号的到来再进行下个周期，直至所有 纱锭落纱结束。 激光传感器安装在落纱机的前端检测落纱机经过的锭子的数量，当落纱机经过的 锭子数达到一定数量后(取决于拔纱装置的一次拔管数量)，激光传感器向运动控制器传 送出一高电平信号，运动控制器再根据落纱机行走主轴伺服电机的编码器位置作出校正， 当外部激光传感器信号和落纱机主轴编码器位置同时达到要求时，运动控制器发出动作命 令，落纱机从轴开始同步并且拔纱装置开始动作拔管。
权利要求一种落纱机的自动控制装置，其特征在于，该装置包括运动控制器、标准通讯接口、伺服驱动器、激光传感器、状态显示器、伺服电机；其中，运动控制器与标准通讯接口相连，运动控制器通过标准通讯接口与伺服驱动器、激光传感器、状态显示器相连，伺服驱动器与伺服电机相连；伺服电机分别装在落纱机的驱动位置上，激光传感器安装在落纱机的前端。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述运动控制器采用可编程自动控制器。
3. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述伺服电机采用四台，分别装在落纱机的 四个不同位置。
专利摘要本实用新型涉及落纱机的自动控制装置，属于纺织行业的自动化控制技术领域，该装置包括运动控制器、标准通讯接口、伺服驱动器、激光传感器、状态显示器、伺服电机；其中，运动控制器与标准通讯接口相连，运动控制器通过标准通讯接口与伺服驱动器、激光传感器、状态显示器相连，伺服驱动器与伺服电机相连；伺服电机分别装在落纱机的驱动位置上，激光传感器安装在落纱机的前端。该装置能够进行自动拔取纱管，具有更强的可操作性和可移植性。
文档编号G05B19/414GK201540477SQ200920246920
公开日2010年8月4日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者于庆广, 成荣杰, 王腊保, 索双福, 赵为勇, 阮运松 申请人:清华大学;铜陵市松宝机械有限公司