专利名称：落纱机的自动控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及纺织行业的自动化控制技术领域，尤其涉及一种落纱机的自动控制装置。
背景技术：
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，提高生产效率，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。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可自动拔管和插管的落纱机的自动控制装置。为达到上述目的，本发明提供了一种落纱机的自动控制装置，该装置包括W轴伺服驱动器，其用于驱动自动落纱机的W轴伺服电机，以驱动所述自动落纱机沿纺纱机的一侧做匀速直线运动；X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器，其用于分别对应驱动所述自动落纱机的X轴伺服电机、Y轴伺服电机和Z轴伺服电机，以驱动所述自动落纱机的拔管机构相对于所述自动落纱机做三维运动；拔管检测激光传感器，其用于在所述自动落纱机沿所述纺纱机做匀速直线运动过程中检测所述纺纱机的满纱纱管；插管检测激光传感器，其用于在所述自动落纱机沿所述纺纱机做匀速直线运动过程中检测所述纺纱机的空纱锭；运动控制器，其用于向所述W轴伺服驱动器发出控制指令控制自动落纱机沿纺纱机做匀速直线运动，当接收到所述拔管检测激光传感器发送的同步信号时，向所述Y轴伺服驱动器发出控制信号控制所述拔管机构相对于所述自动落纱机的行走方向反向运动至面对所述满纱纱管的位置并保持相对静止，然后与所述X轴伺服驱动器、所述Z轴伺服驱动器和所述拔管机构进行交互，以控制所述拔管机构运行到拔管位置将所述满纱纱管拔出并放入所述自动落纱机的接纱筐中，然后控制所述X轴伺服电机、所述Y轴伺服电机、所述Z 轴伺服电机和所述拔管机构复位等待下一次拔管，此后当接收到所述插管检测激光传感器发送的空纱锭定位信号时，与所述插管机构进行通讯，控制所述插管机构将空纱管插到对应的空纱锭上并复位所述插管机构等待下一次插管。本发明的落纱机的自动控制装置中，W轴伺服电机负责自动落纱机的前行，X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机负责拔管机构相对于落纱机做三维运动，当运动控制器收到拔管检测激光传感器发送同步信号后，通过Y轴伺服驱动器控制拔管机构相对于自动落纱机的行走方向反向运动至面对满纱纱管的位置并保持相对静止，然后通过控制X轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器和拔管机构将满纱纱管拔出并放入所述自动落纱机的接纱筐中，当接收到插管检测激光传感器发送的空纱锭定位信号时，与插管机构进行通讯，控制插管机构将空纱管插到对应的空纱锭上，从而实现落纱机的自动拔管和插管控制，因而提高了落纱机的自动化水平和生产效率。
图I为本发明的落纱机的自动控制装置的结构框图；图2为本发明的落纱机的自动控制装置的控制流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细描述参考图I所示，本实施例的落纱机的自动控制装置是对申请号为PCT/CN2010/078396的环锭纺智能落纱机(以下称之为自动落纱机)在机械结构基础上的电气配套及改进部分，其包括W轴伺服驱动器、X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、拔管检测激光传感器、插管检测激光传感器、运动控制器、状态显示器、W轴行程限位器、X轴行程限位器、Y轴行程限位器和Z轴行程限位器等。其中W轴伺服驱动器用于驱动自动落纱机的W轴伺服电机，以驱动自动落纱机沿纺纱机的一侧做匀速直线运动。X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器用于分别对应驱动自动落纱机的X轴伺服电机、Y轴伺服电机和Z轴伺服电机，以驱动自动落纱机的拔管机构相对于自动落纱机做三维运动，其中，X轴伺服驱动器控制拔管机构相对于自动落纱机做左右运动，Y轴伺服驱动器控制拔管机构相对于自动落纱机做前后运动，X轴伺服驱动器控制拔管机构相对于自动落纱机做上下运动。拔管检测激光传感器用于在自动落纱机沿纺纱机做匀速直线运动过程中检测纺纱机的满纱纱管。插管检测激光传感器用于在自动落纱机沿纺纱机做匀速直线运动过程中检测纺纱机的空纱锭。结合图2所示，运动控制器用于向W轴伺服驱动器发出控制指令控制自动落纱机沿纺纱机做匀速直线运动，当接收到拔管检测激光传感器发送的同步信号时，向Y轴伺服驱动器发出控制信号控制拔管机构相对于自动落纱机的行走方向反向运动至面对满纱纱管的位置并保持相对静止，然后与X轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器和拔管机构进行交互，以控制拔管机构运行到拔管位置将满纱纱管做远离纺纱机的弧线运动拔出并放入自动落纱机的接纱筐中，从而避免与满纱管上方的物体相接处而触动压纱轮产生纱头松动，然后控制X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机和拔管机构复位等待下一次拔管，此后当接收到插管检测激光传感器发送的空纱锭定位信号时，与插管机构进行通讯，控制插管机构将空纱管插到对应的空纱锭上，然后复位插管机构等待下一次插管。状态显示器用于参数设置以及接收运动控制器发送的当前拔管和插管状态数据将其显示输出。W轴行程限位器，用于限制自动落纱机的行程。X轴行程限位器用于限制拔管机构的左右行程。Y轴行程限位器用于限制拔管机构的前后行程。Z轴行程限位器用于限制拔管机构的上下行程。
为了提高拔管效率，拔管机构具有若干个夹持部件，其相邻间隔与纺纱机的空纱锭位置匹配，这样，当拔管检测激光传感器检测自动落纱机在匀速直线运动过程经过的满纱管的数量，当检测到的满纱管的数量达到设定数量后向运动控制器发送同步信号，在拔管时，运动控制器控制拔管机构将该设定数量的满纱管同步拔出。上述运动控制器的优选型号为LMC20。上述每个伺服驱动器的优选型号为LXM05A,其CM端子通过RS485-RS232转接口与运动控制器的一个控制信号输出端相连，其三个电源输入端R/Ll、S/L2、T/L3接外部380V交流电，三个驱动输出端U/Tl、V/T2、W/T3与对应的伺服电机相连，其第42、第44引脚接外部24V直流电负责给伺服驱动器提供弱电，其其BRAKE_0UT引脚为对应伺服电机提供抱闸控制信号，其LIMN与LIMP端子分别为对应伺服电机提供正、负限位信号。上述状态显示器的优选型号为MT6050i，其通过CAN与所述运动控制器的数据通讯端口相连。上述激光传感器的优选型号为M126E2LDQ，其输出端与所述运动控制器的信号输出端相连。 以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.一种落纱机的自动控制装置，其特征在于，该装置包括 W轴伺服驱动器，其用于驱动自动落纱机的W轴伺服电机，以驱动所述自动落纱机沿纺纱机的一侧做匀速直线运动； X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器，其用于分别对应驱动所述自动落纱机的X轴伺服电机、Y轴伺服电机和Z轴伺服电机，以驱动所述自动落纱机的拔管机构相对于所述自动落纱机做三维运动； 拔管检测激光传感器，其用于在所述自动落纱机沿所述纺纱机做匀速直线运动过程中检测所述纺纱机的满纱纱管； 插管检测激光传感器，其用于在所述自动落纱机沿所述纺纱机做匀速直线运动过程中检测所述纺纱机的空纱锭； 运动控制器，其用于向所述W轴伺服驱动器发出控制指令控制自动落纱机沿纺纱机做匀速直线运动，当接收到所述拔管检测激光传感器发送的同步信号时，向所述Y轴伺服驱动器发出控制信号控制所述拔管机构相对于所述自动落纱机的行走方向反向运动至面对所述满纱纱管的位置并保持相对静止，然后与所述X轴伺服驱动器、所述Z轴伺服驱动器和所述拔管机构进行交互，以控制所述拔管机构运行到拔管位置将所述满纱纱管拔出并放入所述自动落纱机的接纱筐中，然后控制所述X轴伺服电机、所述Y轴伺服电机、所述Z轴伺服电机和所述拔管机构复位等待下一次拔管，此后当接收到所述插管检测激光传感器发送的空纱锭定位信号时，与所述插管机构进行通讯，控制所述插管机构将空纱管插到对应的空纱锭上并复位所述插管机构等待下一次插管。
2.根据权利要求I所述的落纱机的自动控制装置，其特征在于，在拔管过程中，所述运动控制器控制所述拔管机构做远离所述纺纱机的弧线运动。
3.根据权利要求2所述的落纱机的自动控制装置，其特征在于，所述拔管机构具有若干个夹持部件，其相邻间隔与所述纺纱机的空纱锭位置匹配，所述拔管检测激光传感器检测所述自动落纱机在匀速直线运动过程经过的满纱管的数量，当检测到的满纱管的数量达到设定数量后向所述运动控制器发送同步信号，在拔管时，所述运动控制器控制所述拔管机构将该设定数量的满纱管同步拔出。
4.根据权利要求3所述的落纱机的自动控制装置，其特征在于，还包括 状态显示器，用于参数设置以及接收所述运动控制器发送的当前拔管和插管状态数据将其显示输出。
5.根据权利要求4所述的落纱机的自动控制装置，其特征在于，还包括 W轴行程限位器，用于限制所述自动落纱机的行程； X轴行程限位器，用于限制所述拔管机构的左右行程； Y轴行程限位器，用于限制所述拔管机构的前后行程； Z轴行程限位器，用于限制所述拔管机构的上下行程。
6.根据权利要求I所述的落纱机的自动控制装置，其特征在于，所述运动控制器的型号为LMC20 ;每个所述伺服驱动器的型号为LXM05A，其CM端子通过RS485-RS232转接口与所述运动控制器的一个控制信号输出端相连，其三个电源输入端R/Ll、S/L2、T/L3接外部380V交流电，三个驱动输出端U/T1、V/T2、W/T3与对应的伺服电机相连，其第42、第44引脚接外部24V直流电，其BRAKE_OUT引脚为对应伺服电机提供抱闸控制信号，其LIMN与LIMP端子分别为对应伺服电机提供正、负限位信号；所述状态显示器的型号为MT6050i，其通过 CAN与所述运动控制器的数据通讯端口相连；所述激光传感器的型号为M126E2LDQ，其输出端与所述运动控制器的信号输出端相连。
全文摘要
本发明公开了一种落纱机的自动控制装置，其中W轴伺服电机负责自动落纱机的前行，X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机负责拔管机构相对于落纱机做三维运动，当运动控制器收到拔管检测激光传感器发送同步信号后，通过Y轴伺服驱动器控制拔管机构相对于自动落纱机的行走方向反向运动至面对满纱纱管的位置并保持相对静止，然后通过控制X轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器和拔管机构将满纱纱管拔出并放入所述自动落纱机的接纱筐中，当接收到插管检测激光传感器发送的空纱锭定位信号时，与插管机构进行通讯，控制插管机构将空纱管插到对应的空纱锭上，从而实现落纱机的自动拔管和插管控制，因而提高了落纱机的自动化水平和生产效率。
文档编号G05B19/414GK102634891SQ20121012516
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者于庆广, 周鹏, 王传满, 王腊保, 索双富, 赵为勇, 阮德智, 阮运松, 陈山 申请人:铜陵市松宝机械有限公司