BYD-Ⅲ型自調(diào)勻整裝置是一種適合高速并條機(jī)的開環(huán)式短片段自調(diào)勻整裝置,通過高效的控制系統(tǒng)和高性能的微機(jī)系統(tǒng),能夠精確檢測喂入棉條中的短片段不勻,通過使用快速響應(yīng)的全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)棉條支數(shù)偏差的快速勻整。它采用定長檢測、定長控制的勻整方式,對(duì)并條機(jī)進(jìn)行控制,能夠?qū)ξ谷朊迼l中最短至1mm以上長度的片段進(jìn)行檢測和控制,具有完善的系統(tǒng)自檢測功能和棉條在線檢測功能,能夠在線顯示多項(xiàng)工藝、質(zhì)量、產(chǎn)量等數(shù)據(jù),并能根據(jù)用戶設(shè)定的質(zhì)量極限發(fā)出報(bào)警,自動(dòng)停車。
圖1簡要表示了BYD-Ⅲ型自調(diào)勻整裝置的組成及勻整原理,根據(jù)各個(gè)組成部件在系統(tǒng)中所承擔(dān)的任務(wù),可以把該系統(tǒng)分成三個(gè)部分,即:檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。該裝置的工作過程如下:喂入的棉條經(jīng)過凹凸羅拉測量部件的加壓后,其厚度信號(hào)可以代表其線密度信號(hào),凹凸羅拉中的凸羅拉隨著喂入棉條壓縮后的厚度變化而發(fā)生移動(dòng),位移傳感器把這個(gè)代表喂入棉條線密度變化的位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后送入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)將該信號(hào)與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較,計(jì)算出差值,并存儲(chǔ)下來,當(dāng)該信號(hào)對(duì)應(yīng)的喂入棉條到達(dá)主牽伸區(qū)的纖維變速點(diǎn)時(shí),控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào),使伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化,從而改變中羅拉的轉(zhuǎn)速,進(jìn)而改變并條機(jī)的主牽伸倍數(shù),修正喂入棉條的偏差,使喂入棉條得以勻整。
牽伸完成后的輸出棉條在出條處被出條傳感器測量,計(jì)算機(jī)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行指標(biāo)計(jì)算,并在液晶顯示器上顯示出來。
檢測系統(tǒng)
BYD-Ⅲ型自調(diào)勻整裝置的檢測系統(tǒng)包括入條檢測、出條檢測、和速度檢測三個(gè)部分。由于在整個(gè)勻整系統(tǒng)的控制過程中,都是以喂入棉條的重量偏差為調(diào)節(jié)基準(zhǔn)的,因此,喂入棉條檢測的準(zhǔn)確性,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)至關(guān)重要。該機(jī)構(gòu)位于機(jī)后棉條喂入處,包括凹凸羅拉檢測機(jī)構(gòu)和測量精度在0.1%以上的入條檢測位移傳感器。其工作原理是凹羅拉固定不動(dòng),凸羅拉通過氣動(dòng)加壓緊靠在凹羅拉上,形成一測量鉗口。由于鉗口中輸入棉條粗細(xì)的變化,使凸羅拉的位置也相應(yīng)發(fā)生變化,凸羅拉的位移由一套連桿機(jī)構(gòu)傳遞到位移傳感器上,使位移傳感器產(chǎn)生與棉條厚度相關(guān)的電壓信號(hào)。該機(jī)構(gòu)實(shí)際檢測的截面積就是凹羅拉的溝槽寬度與檢測厚度的乘積,凹羅拉的溝槽寬度為恒值,變化的只是棉條的厚度它與喂入棉條的線密度必須有良好的線性關(guān)系。因此要根據(jù)不同的原料、品種、喂入量來選擇不同規(guī)格的凹凸羅拉及加壓壓力。同時(shí)要嚴(yán)格按照要求安裝相關(guān)的零件和電氣元件,消除人為因素,提高測量精度。這種機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是測量穩(wěn)定可靠,不易受外界干擾,操作使用方便。出條檢測機(jī)構(gòu)位于圈條盤的上方,包括階梯羅拉和位移傳感器。其工作原理與入條檢測相似,所不同的就是階梯羅拉的是用彈簧加壓,而不是氣動(dòng)加壓。該機(jī)構(gòu)能直接測量出輸出棉條的質(zhì)量,并將所測結(jié)果顯示在屏幕上,包括棉條的烏斯特條干CV%值、5米片段棉條的重量偏差A(yù)%、5米片段棉條的重量不勻率H%以及光譜圖等質(zhì)量指標(biāo)。這對(duì)系統(tǒng)調(diào)試和質(zhì)量監(jiān)控具有重要意義。速度檢測包括測速齒輪和響應(yīng)頻率大于10KHz的測速傳感器,全機(jī)共有三套,一套安裝在凹凸羅拉下面的傳動(dòng)鏈上,用于檢測入條速度,一套安裝在輸出壓輥的軸上,用于檢測并條機(jī)的生產(chǎn)速度,另一套安裝在主電機(jī)到差速齒輪箱之間的傳動(dòng)軸上,用于檢測輸入差速齒輪箱的固定速度。
控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)是整個(gè)勻整系統(tǒng)的核心部分,其中的A/D板和CPU板是進(jìn)行勻整運(yùn)算的主要元件。該系統(tǒng)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運(yùn)算處理功能,實(shí)時(shí)性好。所有傳感器的信號(hào)直接進(jìn)入控制系統(tǒng),其中位移傳感器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)入A/D變換器,位移量的電壓信號(hào)經(jīng)A/D變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理。速度傳感器的信號(hào)為脈沖信號(hào),直接進(jìn)入控制單元??刂茊卧c外界的信號(hào)聯(lián)系是通過KZ模塊來實(shí)現(xiàn)的,對(duì)伺服系統(tǒng)的控制信號(hào)通過KF和DJ模塊輸出的。從而控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)
該機(jī)構(gòu)由差速齒輪箱、伺服電機(jī)及伺服控制器組成。從圖1中可以看出,輸入差速齒輪箱的速度是恒定的,而伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速是變化的,這樣使得差速齒輪箱的輸出轉(zhuǎn)速發(fā)生變化,從而改變了中羅拉以后的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速,也就改變了主牽伸區(qū)的牽伸倍數(shù)。以達(dá)到對(duì)棉條勻整的目的。這里重要的是伺服系統(tǒng)的精度、響應(yīng)時(shí)間、動(dòng)態(tài)特性等參數(shù)。對(duì)伺服系統(tǒng)的要求是:慣性小、轉(zhuǎn)矩大、免維護(hù)、響應(yīng)速度快等。本裝置選用的是日本SANYO公司的交流伺服系統(tǒng),精度高,響應(yīng)速度快,動(dòng)態(tài)性能好。滿足了系統(tǒng)的使用要求。
隨著現(xiàn)代紡紗生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高,并條機(jī)自調(diào)勻整技術(shù)的應(yīng)用已十分重要,其技術(shù)和作用已成為并條工序現(xiàn)代化的關(guān)鍵所在。并條機(jī)在安裝BYD-Ⅲ型自調(diào)勻整裝置后,對(duì)棉條短片段有較好的勻整作用,烏斯特條干應(yīng)明顯好于無勻整狀態(tài),對(duì)成紗質(zhì)量有一定的提高。但由于我公司的HY31型并條機(jī)剛剛安裝結(jié)束,正在開機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn),對(duì)該裝置的實(shí)際效果,還待以后做棉紡試驗(yàn)時(shí)做進(jìn)一步的驗(yàn)證。
(轉(zhuǎn)載)