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1、 基于臺達機電技術(shù)的伺服成型包覆絲機自動化設(shè)計摘要:簡要介紹包覆絲機工作原理基礎(chǔ)上重點研討伺服成型包覆絲機自動化系統(tǒng)設(shè)計術(shù)。系統(tǒng)基于PLC控制平臺與觸摸屏、變頻器、伺服驅(qū)動集成控制結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞:包覆絲機伺服成型伺服驅(qū)動器PLC變頻器交叉角防硬邊防疊繞防掉線油浴式齒輪箱1、引言包覆絲機可用于生產(chǎn)各種規(guī)格氨綸包覆絲,芯絲用氨綸外包錦綸、滌綸等化纖彈力絲、長絲、也可包真絲、棉紗、毛紗線,各種混紡紗,這些彈力包絲或包紗廣泛用于彈力襪、運動襪、絲襪、連褲襪,摘 要:簡要介紹包覆絲機工作原理基礎(chǔ)上重點研討伺服成型包覆絲機自動化系統(tǒng)設(shè)計術(shù)。系統(tǒng)基于PL
2、C控制平臺與觸摸屏、變頻器、伺服驅(qū)動集成控制結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞:包覆絲機 伺服成型 伺服驅(qū)動器 PLC 變頻器 交叉角 防硬邊 防疊繞 防掉線 油浴式齒輪箱1、 引言 包覆絲機可用于生產(chǎn)各種規(guī)格氨綸包覆絲,芯絲用氨綸外包錦綸、滌綸等化纖彈力絲、長絲、也可包真絲、棉紗、毛紗線,各種混紡紗,這些彈力包絲或包紗廣泛用于彈力襪、運動襪、絲襪、連褲襪,針織內(nèi)衣衫褲,機織面料,彈性服裝、運動服、休閑服、羊毛衫、彈性帶等。
3、 包覆絲機能生產(chǎn)單包絲、雙包絲,也能生產(chǎn)某些特種加捻絲、線,生產(chǎn)一些附加值很高產(chǎn)品。 目前傳統(tǒng)包覆絲機(以下簡稱機械成型包覆絲機)組成是:一臺18.5KW VFD-B變頻器驅(qū)動兩臺9KW異步電機傳動主軸運行,再機械齒輪變比帶動錠子高速旋轉(zhuǎn),及卷繞,再機械油浴式齒輪箱帶動橫動機構(gòu)來回運動,實現(xiàn)卷繞成型功能, 一套速度監(jiān)測儀,隨時監(jiān)測錠子、卷繞等運行轉(zhuǎn)速。機械成型包覆絲機的主要技術(shù)參數(shù)為:缺點: 1、只能通過變頻器面板進行調(diào)速,界面不友好。 &
4、#160; 2、由于成型機構(gòu)是機械油浴式齒輪箱,導(dǎo)致整體車速只有不超過40米/分。 3、由于成型機構(gòu)是機械油浴式齒輪箱,卷繞成型有疊繞和硬邊突起等電阻效應(yīng)(對下一道工序退繞很不利,卷繞紗錠只能達到3公分厚)。 4、由于成型機構(gòu)是機械油浴式齒輪箱,長時間運行后機械磨損導(dǎo)致無法進行根本性修復(fù),維護,調(diào)整都很困難。 2、電子成型包覆絲機自動化設(shè)計 由于傳統(tǒng)機械成型的速度、成型效果、維護
5、難等局限性,已經(jīng)嚴重制約了包覆絲機在市場上的發(fā)展,所以近年來很多的紡機廠家及自動化系統(tǒng)設(shè)計集成企業(yè)都在全力研發(fā)電子成型包覆絲機這一產(chǎn)品,但由于在成型控制精度、防疊繞算法、防電阻效應(yīng)、防掉線、機械精度、卷繞成型交叉角度算法等、生產(chǎn)調(diào)試周期廠(生產(chǎn)一個錠需要20小時-80小時)等困難所以至今成效都不大。 通過近期一個多月的努力我們在國內(nèi)設(shè)計出以臺達EH系列可編過程控制器為主控制單元,控制全機錠子速度(臺達變頻器控制),卷繞電機速度(臺達變頻器控制系列),橫動移紗電子成型(臺達伺服驅(qū)動器),用臺達人機界面設(shè)置和顯示工藝參數(shù)的控制方案。取消機械
6、油浴式齒輪箱。對主軸轉(zhuǎn)速信號采用高速計速,對卷繞輥進行測速;通過在人機界面上設(shè)置工藝參數(shù)如:錠子速度、橫動速度、成型斜度、工作定時、捻度、等,對運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的故障信息均在人面界面上用來顯示,為排除故障提供方便。 主要元件清單如下: PLC:DVP-EH(高速脈衝輸出可達200KHz, 高速計數(shù)通道200KHz/通道、共四通道) HMI:DOP-AS(5.7寸)
7、160;變頻器:VFD-B(18.5KW) 伺服驅(qū)動器:VSD-B(0.75KW, 編碼器分辨率:10000, 位置定位時間:2ms)優(yōu)點: 1、可以通過觸摸屏隨意更改整機車速,橫動速度,成型參數(shù),等滿足不同生產(chǎn)需要,界面友好、方便。 2、由于成型橫動機構(gòu)采用伺服傳動,所以整體車速可以提高到100米/分,大大提高生產(chǎn)效率,是原機械成型機型200%-300%倍速度。
8、160; 3、由于成型橫動機構(gòu)采用伺服傳動,卷繞成型解決疊繞和硬邊突起電阻效應(yīng)等問題,所以卷繞紗錠可以達到10公分厚,原機械成型機型300%-400%倍,節(jié)約了換錠時間提高了生產(chǎn)效率。 4、由于成型機構(gòu)采用伺服傳動,所以機械結(jié)構(gòu)簡單,即使長時間運行維護,調(diào)整都很方便。 電子成型包覆絲機的主要技術(shù)參數(shù)為:3、 伺服電子成型的實現(xiàn)介紹 1)、卷繞速度設(shè)定
9、60;卷繞速度即主車速,決定整機的生產(chǎn)速度,根據(jù)卷繞速度設(shè)定變頻器運行頻率;卷繞速度決定卷繞線速度。 2)、橫走速度設(shè)定 橫走速度即橫向移絲速度,根據(jù)不同品種紗線的卷繞要求橫走速度與卷繞速度形成比例,來決定來回卷繞的交叉角度;且橫走速度不能過慢或過快,過慢會導(dǎo)致橫動反向時錠邊累計過多導(dǎo)致硬變和掉線,過快也會導(dǎo)致伺服反向時過沖、抖動而導(dǎo)致掉線。 3)、初始行程設(shè)定 初始行程即表示
10、A-B間距離。 4)、初始輥徑設(shè)定 初始輥徑設(shè)定必須準確,否則將影響成型效果。 5)、停車延時設(shè)定 停車延時即表示在按動停車按鈕后由于轉(zhuǎn)盤慣性無法立即停止,所以必須延時橫動機構(gòu)一段時間等待轉(zhuǎn)盤完全停止后再停止橫動,否則紗線將會在橫動停止位置大量卷繞。 6)、差動距離
11、0; AC與DB為差繞長度。 在AB往復(fù)的過程中,并不是每次往復(fù)行程都是由A點至B點,或是由B點至A點實際往復(fù)行程為A點至D點,D點至C點,C點至B點,再由B點至A點依序循環(huán),主要是解決在卷繞過程中兩邊會有凸起的現(xiàn)象(俗稱電阻效應(yīng)) 7)、成型角度調(diào)整參數(shù) 成型角度調(diào)整參數(shù)將決定紗錠在卷繞成型的收邊角度的坡度,由于成型角度是由卷繞速度、橫動速度、紗線粗細不同所共同決定的,所以可以通過成型角度調(diào)整參數(shù)進行修正,達到
12、美觀的效果,此參數(shù)越大表示坡度越陡,越小表示坡度越平。 8)、軟邊調(diào)整參數(shù)設(shè)定 在卷繞成型中由于退繞的需要,要求錠邊相對松軟,避免錠邊太硬、太緊所導(dǎo)致退繞斷線現(xiàn)象,調(diào)整軟邊參數(shù)可以有效調(diào)整收邊的松軟度,軟邊調(diào)整參數(shù)越大邊越硬,參數(shù)越小邊越軟。4、結(jié)束語 通過8月9月兩個月的時間,我們已經(jīng)使用不同紗線進行卷繞測試(40D-200D規(guī)格),現(xiàn)在的卷繞成型效果已經(jīng)非常接近國際領(lǐng)先包覆絲機生產(chǎn)商曼尼加圖的成型效果。 隨著伺服成型的高效、成熟、性價比的提高,應(yīng)用伺服成型的自動化包覆絲機將逐漸取代紡織行業(yè)上所有機械式傳統(tǒng)包覆絲機,效率比傳統(tǒng)包覆絲機成倍提高,卷裝容量增大,質(zhì)量大幅度提高,高品質(zhì)錠子在高速運轉(zhuǎn)
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