专利名称：卷染全程张力控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型具体说的是一种特别适用于巨型卷染机的卷染全程张力控制装置，属于印染机械技术领域。
背景技术：
众所周知，产生卷染工艺过程织物张力的原因，主要有收卷与退卷间速度差、导布过程的摩擦阻力矩和张力架附加张力引起织物的拉伸形变张力等。织物卷染工艺张力的大小，将决定织物卷染过程浸渍染液的带液量的大小，而致使织物带液量不均匀，产生卷染成品织物头尾及左中右色差疵布。因而，卷染工艺过程必须实施对在线织物张力控制，以确保织物的恒张力，从而使其带液量均匀一致，避免或减少出现色差疵布。
已有技术的巨型卷染机(指布卷直径约＝1400mm)的张力控制工况，请参读附图1。退卷辊1在工艺动态(过渡过程的转速升降)、静态(工艺恒定运行)及“堵转”(工艺在线出现线速度前慢后快)运动中，皆要提供卷染机导布系统一个恒定的退卷张力。这是卷染工艺对卷染机设备的技术要求。而已有的巨型卷染机是无法满足这个技术要求的。我们可以从附图1中了解到，设在速度张力导布辊7轴承座下的压力传感变送器PP，采样织物从退卷辊1至速度张力导布辊7区段的织物在线张力信号，经由控制器与工艺设定张力值对比，差值控制退卷辊1的传动电机10的转速，而实现在线织物张力的调整，使其基本恒定在一定值。而收卷辊2为确保织物浸渍染液时间的一致性，而随着其布卷直径的增大，导布辊2的转速应当按卷绕机械特性曲线变化，而相应减慢，使其线速度保持不变。然而，已有技术缺少这种控制技术。附图1中所示与速度张力导布辊7联轴的速度编码器PGO，将转速信号经计算机处理后控制电动机10的输出速度。这种做法应当是正确的，但由于已有技术采用的是计算机控制系统最基本的速度开环反馈控制，传动电机无抗转矩扰动补偿，而卷染机卷绕系统是一个典型的非线性时变系统，因此已有技术的退卷辊1的速度控制也并不完全符合卷绕机械特性要求。综上所述，已有技术容易产生织物的前后色差和头子布色深的疵点。
同时我们还可以由附图1了解到，标号3、4是两个拉簧式张力架。随着布卷2由小到大，布卷推动压布辊12位移，从而增大了拉簧对张力架的矢量分力，而致使布面染液因压布辊12所产生的挤压力的增大而趋向边区扩散，严重影响到左中右染色的一致性。与此同时，我们还可以由附图1了解到、由退卷辊1经拉簧式摆臂装置3和前液下导布辊5至速度张力导布辊7的半程所形成的织物张力，经压力传感变送器PP采样信号反馈给计算机及时调整退卷辊1的输出转速而获得一定的张力控制；而由速度张力导布辊7经由后液下导布辊6和拉簧式摆臂装置4至收卷辊2的半程所形成的张力丝毫未能得到控制。由于上述拉簧式摆臂装置按时变的附加张力，导致织物带液不匀上卷，而严重影响织物染色的一致性(事实上织物是在带液上卷后才固色的)。目前，应用这种已有技术卷染机的厂商，为了防止过多产生色差疵布，而无奈地将布卷卷到φ1200mm就不继续再卷大了(而巨型卷染机的布卷直径为≥φ1400mm)。这样将会严重影响生产效率，及因增加同一织物单位长度所需的染缸数而使缸差疵布相应增加。因而，解决以上所述的技术课题，必然成为本领域科技人员所要探究的内容。
发明内容
本实用新型的目的在于针对已有技术的不足作改进，而提供一种特别适用于巨型卷染机的卷染全程张力控制装置，以克服已有技术由于半程张力控制所造成的不足。
实现本实用新型的目的所采取的技术方案是，它包括卷布辊、退卷辊、摆臂装置，前液下导布辊、后液下导布辊、速度张力导布辊，与速度张力导布辊联轴的转速编码器，装设在速度张力导布辊轴承座下的控制退卷辊转速的压力传感变送器、扩幅辊、卷布辊驱动电机和退卷辊驱动电机，而其改进点在于所说的摆臂装置是恒带液摆臂装置，而所说的恒带液摆臂，是在速度张力导布辊的左右两端转轴上，左右各套装1只可与卷染机左右机架固定连结的左右导向管，在左右导向管上活套有左右摆臂套管，在左右摆臂套管上分别固定连结有左右摆臂竖杆，在左右摆臂竖杆上分别固定连结有左右摆臂横杆，两只扩幅辊的两端分别固定连结在左右摆臂横杆的两端，导布辊装设在摆臂竖杆的上端既可自由转动，又与卷布辊保持一定的间隙；通过导布辊和两只扩幅辊的固定装设而令左右两根摆臂竖杆、左右两根摆臂横杆、导布辊和两只扩幅辊四者相互连结而构成一体；在摆臂套管的外圆上固定装设有从动齿轮，伺服电机经由减速机驱动的主动齿轮与所说的从动齿轮相啮合；而所说的伺服电机与位置编码器联轴，而位置编码器与伺服驱动器电连接，伺服驱动器与伺服电机电连接，而伺服驱动器通过通讯总线与计算机电连接。由以上所描述的恒带液摆臂，克服了已有技术拉簧式摆臂装置的不足，而有效解决了拉簧式摆臂装置所造成的织物左中右色差，从而能够使卷布辊布卷的直径达到≥φ1400mm，不但提高了生产效率，而且还减少了缸差疵布。
而卷布辊驱动电机和退卷辊驱动电机均系直联减速传动的伺服电机，且所说的伺服电机分别与转速编码器联轴，转速编码器分别与伺服驱动器电连接，伺服驱动器分别与伺服电机电连接，而伺服驱动器分别通过通讯总线与计算机电连接。从而构成本实用新型的卷布辊和退卷辊的转速闭环反馈控制，使伺服电机传动具有抗转矩扰动补偿能力，提高了卷布辊和退卷辊动态偏差调节的灵敏度，克服了已有的速度控制技术的不足。
由以上描述的技术方案，即构成本实用新型，实现了其发明创造的初衷，而其进一步的改进点在于，在恒带液摆臂装置部分所包括的由伺服电机驱动的减速机的动力输出轴上，固定装设有凸轮，而该凸轮与位置开关相应对配置，从而由所说的凸轮和位置开关构成原点开关。这一进一步的改进点，是用来令恒带液摆臂装置所包括的导布辊的工作状态初始位置或结束位置，始终处在与卷布辊保持一个定值间隙的位置，而导布辊只有到达这个位置方才可以启动或关停卷染机。当然，完成这个动作也可以在机架上标上标记线，由操作工人经过对标而手动实行控制卷染机的启动或关停。
为了有效提高本实用新型所包括的恒带液摆臂装置的整体性刚度和强度，本实用新型还在左右摆臂套管与左右摆臂横杆的尾端之间，分别设有斜撑杆；而在左右摆臂横杆的尾部与尾部之间，分别连接有直撑杆。
本实用新型上述技术方案得以实施之后，其所能够实行卷染工艺全程张力控制，而有效减少织物色差疵布，提高生产效率等特点，是不言而喻的。
图1为具有拉簧式摆臂装置的工艺半程张力控制的已有技术的结构示意图。图中所示，1为退卷辊，2为收卷辊，3为退卷拉簧式摆臂装置(或称张力架)，4为收卷拉簧式摆臂装置(或称张力架)，5为后液下导布辊，6为前液下导布辊，7为速度张力导布辊，8为染液槽，9为织物，10、11为传动电机，PP为压力传感变送器，PGO为编码器。
图2为已有技术拉簧式摆臂装置(或称张力架)的结构和工作原理示意图，图中所示1为收卷辊，2为布卷，3为压布辊，4为扩幅辊，5为架臂，6为拉簧，7为架臂转轴，8为液下导布辊；图3为是本实用新型的结构示意图；图4本实用新型所包括的恒带液摆臂装置的结构示意图。
具体实施方式
由以上所给出的附图，同行业的技术人员已经足以明白本实用新型的结构和已有技术的不足。
以下结合附图通过具体实施方式
的描述，将会对本实用新型的目的及其实现目的的技术方案更加明白。
具体实施方式
之一，请参读附图3和4。
本实用新型包括卷布辊1，退卷辊2，恒带液摆臂装置3，前液下导布辊4和后液下导布辊5，速度张力导布辊6，扩幅辊7、8，与速度张力导布辊9联轴的转速变码器13，装置在速度张力导布辊轴承座下的控制退卷辊2转速的压力传感变送器14，驱动卷布辊的直联减速传动的伺服电机9和驱动退卷辊的直联减速传动的伺服电机10等。以上所说的零部件均按已有技术组装。
在卷布辊1和退卷辊2转速闭环反馈控制部分，伺服电机9、10分别与转速编码器11、12联轴；而转速编码器11、12分别与伺服驱动器17、18电连接，伺服驱动器17、18分别与伺服电机9、10电连接，而伺服驱动器17、18分别通过通讯总线Rs485与计算机电连接。
在恒带液摆臂装置3部分，请参读附图4。在速度张力导布辊6的两端转轴上，左右各套装1只可与卷染机机架(图中未画出)螺钉固定连结的左右导向管3-1，在左右导向管3-1上活套有左右摆臂套管3-2，在左右摆臂套管3-2上分别焊接固定连接有左右摆臂竖杆3-3，在左右摆臂竖杆3-3的接近其中间部位，分别焊接有与左右摆臂竖杆3-3成正相交的左右摆臂横杆3-4。扩幅7和8的两端通过焊接分别固定连接在左右摆臂横杆3-4的两端部位；导布辊3-5通过轴承座装设在摆臂竖杆3-3的上端而可自由转动，且令其与卷布辊1保持一定的间隙；通过导布辊3-5和扩幅辊7和8的装设而令左右两根摆臂竖杆3-3，左右两根摆臂横杆3-4、导布辊3-5和扩幅7和8四者相互连结而构成一体。在摆臂套管3-2的外圆上通过焊接或镙钉连结有呈扇形的从动齿轮3-6，伺服电机3-7经由减速机3-8驱动的主动齿轮3-9，与从动齿轮3-6相啮合；与伺服电机3-7联轴的位置编码器3-10，与伺服驱动器3-11电连接，伺服驱动器3-11与伺服电机3-7电连接，而伺服驱动器3-11通过通讯总线Rs485与计算机(图中未画出)电连接。
根据以上描述实施，即构成本实用新型。
具体实施方式
之二，请参读附图4。在由伺服电机3-7驱动的减速机3-8的动力输出轴上，固定装设有凸轮3-12-1。而凸轮3-12-1与位置开关13-12-2相应对配置，从而由凸轮3-12-1和位置开关3-12-2构成原点开关3-12；而在左右摆臂套管3-2与左右摆臂横杆3-4的尾端之间，分别设有斜撑杆3-13，在左右摆臂横杆3-4的尾部与尾部之间分别连接有直撑杆3-14，其它均如同为了节省染液用量和提高染布的质量，本实用新型特别推荐与本申请人已申请专利的双小槽染液循环装置配套使用。即如附图3所示那样，将前液下导布辊4和后液下导布辊5分别设在两个小染液槽15和16内。
本实用新型的使用范围，不受本说明书描述的限制。它可以同样适用于大中小型各种卷染机。
权利要求1.一种特别适用于巨型卷染机的卷染全程张力控制装置，包括卷布辊(1)、退卷辊(2)、摆臂装置(3)、前液下导布辊(4)、后液下导布辊(5)、速度张力导布辊(6)、与速度张力导布辊(6)联轴的转速编码器(13)、装设在速度张力导布辊(6)轴承座下的控制退卷辊(2)转速的压力传感变送器(14)、扩幅辊(7、8)、卷布辊驱动电机(9)和退卷辊驱动电机(10)，其特征在于a、所说的摆臂装置(3)是恒带液摆臂装置(3)，而所说的恒带液摆臂装置(3)，是在速度张力导布辊(6)的两端转轴上，左右各套装1只可与卷染机左右机架固定连结的左右导向管(3-1)，在左右导向管(3-1)上活套有左右摆臂套管(3-2)，在左右摆臂套管(3-2)上分别固定连结有左右摆臂竖杆(3-3)，在左右摆臂竖杆(3-3)上，分别固定连结有左右摆臂横杆(3-4)，两只扩幅辊(7、8)的两端分别固定连结在左右摆臂横杆(3-4)的两端，导布辊(3-5)装设在摆臂竖杆(3-3)的上端既可自由转动，又与卷布辊(1)保持一定的间隙；通过导布辊(3-5)和两只扩幅辊(7、8)的固定装设而令左右两根摆臂竖杆(3-3)、左右两根摆臂横杆(3-4)、导布辊(3-5)和两只扩幅辊(7、8)四者相互连结而构成一体；在摆臂套管(3-2)的外圆上固定装设有从动齿轮(3-6)，伺服电机(3-7)经由减速机(3-8)驱动的主动齿轮(3-9)与所说的从动齿轮(3-6)相啮合；而伺服电机(3-7)与位置编码器(3-10)联轴，位置编码器(3-10)与伺服驱动器(3-11)电连接，伺服驱动器(3-11)与伺服电机(3-7)电连接，而伺服驱动器(3-11)通过电讯总线与计算机电连接；b、卷布辊驱动电机(9)和退卷辊驱动电机(10)均系直联减速传动的伺服电机，且伺服电机(9、10)分别与转速编码器(11、12)联轴；而转速编码器(11、12)分别与伺服驱动器(17、18)电连接，伺服驱动器(17、18)分别与伺服电机(9、10)电连接，而伺服驱动器(17、18)分别通过电讯总线与计算机电连接，从而构成由计算机控制卷布辊(1)和退卷辊(2)转速的闭环反馈控制。
2.根据权利要求1所述的卷染全程张力控制装置，其特征在于在由驱动摆臂套管(3-2)的伺服电机(3-7)驱动的减速机(3-8)的动力输出轴上，固定装设有凸轮(3-12-1)，而凸轮(3-12-1)与位置开关(3-12-2)相应对配置，从而由凸轮(3-12-1)和位置开关(3-12-1)构成原点开关(3-12)。
3.根据权利要求1或2所述的卷染全程张力控制装置，其特征在于在左右摆臂套管(3-2)与左右摆臂横杆(3-4)的尾端之间，分别设有斜撑杆(3-13)，而在左右摆臂横杆(3-4)的尾部与尾部之间，分别连接有直撑杆(3-14)。
专利摘要本实用新型公开的是一种特别适用于巨型卷染机的卷染全程张力控制装置。属于印染机械技术领域。它包括卷布辊(1)、退卷辊(2)、摆臂装置(3)、前后液下导布辊(4、5)、速度张力导布辊(6)、扩幅辊(7、8)、与速度张力导布辊(6)联轴的转速编码器(13)、装设在速度张力导布辊(6)轴承座下的控制退卷辊(2)转速的压力传感变送器(14)、卷布辊驱动电机(9)和退布辊驱动电机(10)等，而以摆臂装置(3)系恒带液摆臂装置和卷布辊(1)和退布辊(2)的转速控制，系由计算机控制的闭环反馈控制为其主要特征。本实用新型具有织物卷染全程张力控制，从而提高卷染生产效率和有效减少色差疵布等特点。
文档编号D06B3/32GK2635698SQ03260000
公开日2004年8月25日 申请日期2003年7月28日 优先权日2003年7月28日
发明者陈立秋, 马晓东, 王建方, 李家珍 申请人:常州市永杰自动化设备有限公司