一种排线自动补充方法及排线设备与流程

本发明涉及捻股机的排线工艺领域，特别是涉及一种排线自动补充方法及排线设备。

背景技术：

捻股机作为钢帘线产品生产的最后一道工序，其产品质量直接决定企业的成材率及制造成本，经过捻股机捻制而成的钢帘线，需要通过收线轮的转动，以及排线器的移动将钢帘线逐层缠绕在收线轮上。

现有技术中，捻股机的排线器由排线电机通过同步带轮带动滚珠丝杠正反转，在整个设备运转过程中，随着收线轮上帘线的逐渐增多，收线轮的圈径逐渐增大，为了配合稳定的钢帘线牵引速度，收线轮的转速会逐渐降低，相对应的排线速度也会降低。

现有的排线中，由于排线速度降低，导致钢帘线在收线轮的左右换向位置的惯性降低，但是由于排线器的换向时间不变，导致满尺工字轮排线左右两侧凹陷，在轮胎厂使用过程中易造成压线断丝等情况。

同时，目前还存在操作人员频繁调整排线换向感应器位置的方法改善，人为的调整会导致排线的可控性差。

因此，如何提高排线器排线时的均匀性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种排线自动补充方法及排线设备，用于改善收线轮的左右两侧排线凹陷的问题，提高排线均匀性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种排线自动补充方法，包括以下步骤：

步骤S1：获取排线器移动至所述收线轮中部时的帘线的富余量参数，作为所述排线轮正常排面的标准富余量参数A₀；

步骤S2：在所述排线器的第一移动方向上，当所述排线器到达预设位置后，获取帘线的边缘富余量参数A₁；

步骤S₃：将所述标准富余量参数A₀与步骤S2中获取的所述边缘富余量参数A₁进行比较；

步骤S4：根所述A₀与所述A₁的比较结果，调节所述排线器自所述预设位置移动至目标换向位置的目标换向时间T。

优选的，所述步骤S2中，所述预设位置距离所述收线轮边缘的距离为L₀；所述步骤S2中，还包括步骤：

根据所述L₀和预先获取的所述排线器的移动速度V，计算所述排线器自所述预设位置移动至所述收线轮边缘的预设换向时间T₀。

优选的，所述步骤S4之前，还包括步骤：

设备开启之前，将所述帘线绕入所述工字轮中X长度，并获取缠绕过程中对应的所述帘线的富余量参数变化值E₁。

优选的，所述步骤S4中，按照以下公式调节所述目标换向时间T：

T＝(A₁-A₀)*π*D₁*2/X*E₁+T₀

其中，A₁为边缘富余量参数、A₀为标准富余量参数、D₁为所述帘线的直径、T₀为预设换向时间。

优选的，所述步骤S2中，当所述排线器到达预设位置后，每间隔预设时间获取一次帘线的富余量参数，并在获取的所述富余量参数的个数达到预设个数时，计算全部所述富余量参数的平均值，得到所述边缘富余量参数A₁。

一种排线设备，包括支架和安装在所述支架上的收线轮和换向器，还包括：

与所述支架转动连接的摆臂，所述摆臂的一端安装有导向轮，帘线在绕过所述导向轮后缠绕在所述收线轮中，所述摆臂远离所述导向轮的一端设有配重块，所述配重块可在所述帘线的富余量增大时下压所述摆臂以升高所述导向轮；

可跟随所述摆臂摆动的凸轮，所述凸轮安装所述摆臂的转动中心的位置；

安装在所述支架上的感应器，用于获取所述凸轮的摆动幅度，并作为帘线的富余量参数发送给控制器；

控制器，用于根据所述帘线的富余量参数变化调节所述换向器的目标换向时间T。

优选的，所述感应器具体用于：

获取排线器移动至所述收线轮中部时的帘线的富余量参数，作为所述排线轮正常排面的标准富余量参数A₀；

在所述排线器的第一移动方向上，当所述排线器到达预设位置后，获取帘线的边缘富余量参数A₁；

在设备开启之前，获取所述帘线绕入所述工字轮中X长度时，对应的所述帘线的富余量参数变化值E₁；

所述控制器具体用于：

将所述标准富余量参数A₀与所述边缘富余量参数A₁进行比较；

根据所述A₀与所述A₁的比较结果，调节所述排线器自所述预设位置移动至目标换向位置的目标换向时间T。

优选的，所述预设位置处安装有换向感应器，所述换向感应器距离所述收线轮边缘的距离为L₀，所述控制器还用于根据所述L₀和预先获取的所述排线器的移动速度V，计算所述排线器自所述预设位置移动至所述收线轮边缘的预设换向时间T₀。

优选的，所述控制器还用于按照以下公式调节所述目标换向时间T：

T＝(A₁-A₀)*π*D₁*2/X*E₁+T₀

其中，A₁为边缘富余量参数、A₀为标准富余量参数、D₁为所述帘线的直径、T₀为预设换向时间。

优选的，所述感应器还用于：

当所述排线器到达预设位置后，每间隔预设时间获取一次帘线的富余量参数，并在获取的所述富余量参数达到预设个数时，计算全部所述富余量参数的平均值，得到所述边缘富余量参数A₁，发送至所述控制器。

本发明所提供的排线自动补充方法，包括以下步骤：步骤S1：获取排线器移动至所述收线轮中部时的帘线的富余量参数，作为所述排线轮正常排面的标准富余量参数A₀；步骤S2：在所述排线器的第一移动方向上，当所述排线器到达预设位置后，获取帘线的边缘富余量参数A₁；步骤S₃：将所述标准富余量参数A₀与步骤S2中获取的所述边缘富余量参数A₁进行比较；步骤S4：根所述A₀与所述A₁的比较结果，调节所述排线器自所述预设位置移动至目标换向位置的目标换向时间T。该排线自动补充方法，通过对帘线的富余量参数的获取，并通过排至所述收线轮边缘位置时与中间位置时的帘线富余量参数的比较，获取所述收线轮边缘位置的排线凹凸情况，进而对其排线换向时间进行调整，根据凹凸程度和帘线规格对排面进行补偿，来达到排面平整，提高帘线的后续使用效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的排线自动补充方法一种具体实施方式的流程图；

图2为本发明所提供的排线设备的结构示意图；

其中：1-收线轮、2-摆臂、3-导向轮。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种排线自动补充方法及排线设备，能够通过检测帘线的张力变化，并利用排线换向时间的调节改善收线轮的左右两侧排线凹陷的问题，提高排线均匀性。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供的排线自动补充方法一种具体实施方式的流程图；图2为本发明所提供的排线设备的结构示意图。

在该实施方式中，排线自动补充方法包括以下步骤：

步骤S1：获取排线器移动至收线轮1中部时的帘线的富余量参数，作为排线轮正常排面的标准富余量参数A₀；

具体的，实时统计排线运转一个周期的时间，并在下一个周期的中间时间，即排线至收线轮1的中间位置时，间隔取帘线的富余量参数值9次，当然也可以为其他次数，间隔时间可以人为设定，并计算其平均值作为工字轮正常排面的标准富余量参数A；

步骤S2：在排线器的第一移动方向上，当排线器到达预设位置后，获取帘线的边缘富余量参数A₁；

具体的，上述预设位置优选为位于收线轮1接近边缘的位置，以便更加准确的获取收线轮1边缘位置的富余量参数，进而可以准确判断收线轮1边缘位置排线的凹凸情况；

步骤S3：将标准富余量参数A₀与步骤S2中获取的边缘富余量参数A₁进行比较；

具体的，若A₁>A₀，说明工字轮在第一方向的边缘位置的排面凹陷，若A₁＜A₀，说明工作轮在第一方向的边缘位置排面凸出，

步骤S4：根A₀与A₁的比较结果，调节排线器自预设位置移动至目标换向位置的目标换向时间T；

具体的，若A₁>A₀，则增加目标换向时间T，若A₁＜A₀，则应当减小目标换向时间T。

该排线自动补充方法，通过对帘线的富余量参数的获取，并通过排至收线轮1边缘位置时与中间位置时的帘线富余量参数的比较，获取收线轮1边缘位置的排线凹凸情况，进而对其排线换向时间进行调整，根据凹凸程度和帘线规格对排面进行补偿，来达到排面平整，提高帘线的后续使用效果。

进一步，预设位置距离收线轮1边缘的距离为L₀，上述收线轮1的边缘是指收线轮1在第一方向上的边缘；步骤S2中，还包括步骤：

根据L₀和预先获取的排线器的移动速度V，计算排线器自预设位置移动至收线轮1边缘的预设换向时间T₀，即目标换向时间T是在T₀的基础上进行增减，以改变排线器自到达预设位置后，移动至目标换向位置时的时间，用时间来控制换向器何时换向，计算更加方便，更容易实现。

在上述各实施方式的基础上，步骤S4之前，还包括步骤：

设备开启之前，此时放线停止，将帘线绕入工字轮中X长度，并获取缠绕过程中对应的帘线的富余量参数变化值E₁；上述富余量参数变化值E₁的设置，可以保证即使获取富余量参数的装置存在尺寸差值时，也可以通过比值的计算实现统一，提高准确度。

对于同一规格的排线，上述富余量参数变化值E₁，仅需获取一次即可，上述过程，可以采用手动缠绕，由于设备停止，放线停止，因此，帘线在缠绕的过程中，会带动导向轮下移，摆臂的位置发生变化。

具体的，统计不同规格帘线的富余量波动对应收线轮1圈径的变化情况，为了便于计算，可以此取帘线(直径D₁)绕入工字轮100mm后，即X＝100mm，记录收线摆臂2的摆动情况，即为富余量参数变化值E₁，计算E₁对应的帘线层数＝X/2(π*D₁)＝50/(π*D₁)。

进一步，步骤S4中，按照以下公式调节目标换向时间T：

T＝(A₁-A₀)*π*D₁*2/X*E₁+T₀

其中，A₁为边缘富余量参数、A₀为标准富余量参数、D₁为帘线的直径、T₀为预设换向时间。

在上述各实施方式的基础上，步骤S2中，当排线器到达预设位置后，每间隔预设时间获取一次富余量参数，并在获取的富余量参数的个数达到预设个数时，计算全部富余量参数的平均值，得到边缘富余量参数A₁。

具体的，在第一方向的边缘换向前的时间段T₀内间隔50ms采集张力的边缘值，并计算其平均值作为边缘富余量参数A₁，通过求平均的形式，计算更加准确。

上述仅对换向轮在第一方向上的换向时间进行了描述，同样的，位于换向轮在第二方向上的换向时间的计算可以参考第一方向上的计算，为了方便控制器的计算，位于第一方向上的预设位置距离换向轮在第一方向上的边缘的距离，与位于第二方向上的预设位置距离换向轮在第二方向上的边缘的距离优选为相同，即两个方向上的L₀和T₀均相同，便于控制器中公式的计算，具体的，换向器在第二方向上的换向时间的计算在此不再赘述。

除上述排线自动补充方法外，本发明还提供了一种排线设备。

该排线设备包括支架和安装在支架上的收线轮1和换向器，还包括：

与支架转动连接的摆臂2，摆臂2的一端安装有导向轮3，帘线在绕过导向轮3后缠绕在收线轮1中，摆臂2远离导向轮3的一端设有配重块，配重块可在帘线的富余量增大下压摆臂2以升高导向轮3；

可跟随摆臂2摆动的凸轮，凸轮安装摆臂2的转动中心位置，如图2中位置A所示，凸轮可跟随摆臂2的摆动而转动；

安装在支架上的感应器，用于获取凸轮的摆动幅度，并作为帘线的富余量参数发送给控制器；具体的，凸轮的凸桃尖端安装有芯片，感应器通过获取芯片的位置变化，获得摆臂2的摆动幅度大小，摆臂2的摆动幅度大小与帘线的富余量成正比。

控制器，用于根据帘线的富余量参数变化调节换向器的目标换向时间T。

具体的，在收线轮1较为平整的排面上，摆臂2处于水平状态，当收线轮1上的排面凹陷时，位于凹陷处的排线卷径小，导致绕入收线轮1上的帘线长度小，进而导致富余的帘线长度增大，配重块则将摆臂2远离导向轮3的一端压下，导向轮3升高，导致摆臂2倾斜，该排线设备则是通过获取摆臂2的倾斜量作为帘线的富余量参数，来判断排面的凹凸情况，并将富余量参数转换为时间，通过改变排线器的换向时间继续补偿。

进一步，感应器具体用于：

获取排线器移动至收线轮1中部时的帘线的富余量参数，作为排线轮正常排面的标准富余量参数A₀；

在排线器的第一移动方向上，当排线器到达预设位置后，获取帘线的边缘富余量参数A₁；

在设备开启之前，获取帘线绕入工字轮中X长度时，对应的帘线的富余量参数变化值E₁；

具体的，统计不同规格帘线的富余量波动对应收线轮1圈径的变化情况，当帘线(直径D₁)绕入工字轮100mm后，即X＝100mm，记录收线摆臂2的摆动情况，即获取帘线的富余量参数变化值E₁，计算富余量参数变化值E₁对应的帘线层数＝X/2(π*D₁)＝50/(π*D₁)。

需要说明的是，对于同一规格的排线，上述富余量参数变化值E₁，仅需获取一次即可，上述过程，可以采用手动缠绕，由于设备停止，放线停止，因此，帘线在缠绕的过程中，会带动导向轮下移，摆臂的位置发生变化，获取摆臂的变动情况作为基数使用。

控制器具体用于：

将标准富余量参数A₀与边缘富余量参数A₁进行比较；

根据A₀与A₁的比较结果，调节排线器自预设位置移动至目标换向位置的目标换向时间T。

在上述各实施方式的基础上，预设位置处安装有换向感应器，排线器移动至换向感应器后开始计算时间，换向感应器距离收线轮1边缘的距离为L₀，控制器还用于根据L₀和预先获取的排线器的移动速度V，计算排线器自预设位置移动至收线轮1边缘的预设换向时间T₀。

具体的，控制器还用于按照以下公式调节目标换向时间T：

T＝(A₁-A₀)*π*D₁*2/X*E₁+T₀

其中，A₁为边缘富余量参数、A₀为标准富余量参数、D₁为帘线的直径、T₀为预设换向时间。

进一步，感应器还用于：

当排线器到达预设位置后，每间隔预设时间获取一次富余量参数，并在获取的富余量参数达到预设个数时，计算全部富余量参数的平均值，得到边缘富余量参数A₁，发送至控制器。

具体的，在第一方向的边缘换向前的时间段T₀内间隔50ms采集张力的边缘值，并计算其平均值作为边缘富余量参数A₁。

同样的，上述仅对换向轮在第一方向上的换向时间进行了描述，位于换向轮在第二方向上的换向时间的计算可以参考第一方向上的计算，为了方便控制器的计算，位于第一方向上的预设位置距离换向轮在第一方向上的边缘的距离，与位于第二方向上的预设位置距离换向轮在第二方向上的边缘的距离优选为相同，即两个方向上的L₀和T₀均相同，便于控制器中公式的计算，具体的，换向器在第二方向上的换向时间的计算在此不再赘述。

具体的，本实施例所提供的排线设备中，在设备正常运行过程中，牵引速度恒定，收线轮1的转速逐渐降低，但收线在一个相对时间段内速度几乎是恒定的，当排面出现凹凸变化时，摆臂2会跟随出现上下波动。

首先，在现有的排线设备中，调整左、右换向感应器的位置，使其距离工字轮左右边缘相距相同的位移L₀；

设定排线速度V，根据速比计算得出左、右预设换向时间T₀；具体的T₀包括三部分，分别为排速正常部分、排线降速部分和排线换向惯性部分；

实时统计排线运转一个周期的时间，在下一个周期在中间位置间隔取帘线的富余量参数值9次，计算其平均值作为工字轮正常排面的标准值A；

在左、右两侧换向前的时间段T₀内每间隔50ms采集张力的边缘值，并计算其平均值作为左、右边缘富余量参数A₁和A₂；

若A₁>A₀，说明工字轮左侧排面凹陷，若A₁<A₀，说明工作轮左侧排面凸出，若A₂>A₀，说明工字轮右侧排面凹陷，若A₂<A₀，说明工作轮右侧排面凸出；

分析排面凹凸程度，计算A₁、A₂和A₀值的差值，A1-A0＝B，A2-A0＝C；

统计不同规格帘线张力波动对应收线轮1圈径的变化情况，当帘线(直径D₁)绕入工字轮100mm后记录收线张力臂张力变化值E₁，计算张力变化值E₁对应的帘线层数＝50/(π*D₁)；

排线自动补偿，通过调整排线换向时间来达到排面补偿效果：

当B>0时，排面凹陷，排线运转至左侧感应器时，目标排线换向时间T调整为(B*π*D₁)/(50*E₁)+T₀；

当B<0时，排面凸出，排线运转至左侧感应器时，目标排线换向时间T调整为T₀+(B*π*D₁)/(50*E₁)；

当C>0时，排面凹陷，排线运转至右侧感应器时，目标排线换向时间T调整为(C*π*D₁)/(50*E₁)+T₀；

当C<0时，排面凸出，排线运转至右侧感应器时，目标排线换向时间T调整T₀+(C*π*D₁)/(50*E₁)。

本实施例所提供的排线自动补偿方法和排线设备，适合各种类型的收线工字轮，并且，线的类型并不局限于帘线，排线时不必更换昂贵的伺服驱动器及伺服电机，操作员工无需调整排线器件，排面实时补偿。

以上对本发明所提供的排线自动补充方法及排线设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的排线设备及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。