专利名称：控制粗纱机龙筋往复运动的机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及纺织机械领域，具体是指一种控制粗纱机龙筋往复运动的机构。
背景技术：
粗纱机纺纱过程中，通过锭翼、筒管的回转运动和龙筋的往复升降运动实现粗纱的卷绕成型过程。
目前，控制粗纱机龙筋往复运动的机构一般采用两种形式。形式1是由变频器、异步电动机、同步齿轮带、齿轮箱、电磁离合换向器、绝对位置编码器、接口电路板及龙筋升降齿条组成(图1)。由于采用同步齿轮带，该机构不能直接完成换向周期小于1s情况下的位置控制，而且采用电磁离合器换向，它的响应时间一般大于250ms。当粗纱机速度超过1000r/min后，换向精度不能保证。由于机械传动链长且间隙大，为了实现位置控制还要采用绝对位置编码器及接口电路板，不但成本高，而且系统复杂，降低了可靠性。目前采用的形式2是采用交流伺服系统，该系统价格十分昂贵。
发明内容
本实用新型要解决的问题是建立一种控制粗纱机龙筋往复运动的机构，这种机构可大大降低制造成本，而且能提高可靠性和提高换向速度。
本实用新型提出的控制粗纱机龙筋往复运动的机构包括由变频器驱动、实现速度和位置控制的电动机，反馈电动机速度脉冲的增量型编码器，与电动机输出轴直接连接的齿轮箱，与升降齿轮啮合的龙筋升降齿条。本实用新型的优点是由于粗纱机采用的变频器本身已具有位置控制功能，能对电动机运动的绝对位置进行跟踪，其控制精度比背景技术中采用的形式1大大提高，并可用于大于10Hz以上频率时的位置控制，传动系统简单，可靠性大大提高，制造成本也大大下降。这种直接驱动机构的换向时间实测已达40ms，能完全满足高速粗纱机对龙筋换向的精度要求。
图1为背景技术中形式1采用电磁离合器的龙筋升降往复运动的机构示意图；图2为本实用新型提供控制粗纱机龙筋升降往复运动的机构示意图。图中1.异步电动机；2.同步齿轮带；3.齿轮箱；4.电磁离合器换向机构；5.绝对位置编码器；6.龙筋升降齿条；7.升降齿轮；8.变频器；9.增量型编码器。
具体实施方式
本实用新型由变频器驱动异步电动机1进行龙筋升降的速度和位置控制，通过齿轮箱3直接完成龙筋的往复运动。构思时，主要对传动链的精度和换向速度进行了分析。
(1)精度由于齿轮箱3的速比为400∶1，本方案采用齿轮箱输入端的增量型编码器获得的位置分辨率比背景技术中形式1在输出端用绝对位置编码器时要高两个数量级。
(2)换向速度齿轮7直径dB＝ZB×Mn＝25×2.5＝62.5mm式中ZB为齿数；Mn为齿轮模数。
齿轮7转一周的啮合长度L＝π·dB＝3.14×62.5mm；齿轮7转1/400周的啮合长度L′＝π·dB/400＝3.14×62.5/400＜0.5mm，即电动机转一周，齿轮升降高度h＜0.5mm。由于粗纱机要求换向误差小于粗纱直径(1mm)，当电动机转速最高为1500r/min时，相当于电动机转一周约60秒/1500转≈40ms。要使换向误差控制在1mm以内，换向时间应小于80ms。而本实用新型采用闭环变频器的异步电动机实际换向时间小于40ms，完全满足要求。
这一构思同样可以适用于其他有往复运动换向时间要求不大于40ms的其他设备，如细纱机的龙筋往复运动，化纤盛丝筒往复运动等，目前这些设备都采用交流伺服系统。
权利要求1.控制粗纱机龙筋往复运动的机构，其特征在于包括由变频器驱动的异步电动机，反馈电动机速度脉冲的增量型编码器，与电动机输出轴直接连接的齿轮箱，与升降齿轮啮合的龙筋升降齿条。
专利摘要纺织机械领域中控制粗纱机龙筋往复运动的机构，包括由变频器驱动、实现升降速度和位置控制的电动机，与电动机输出轴直接连接的齿轮箱，与升降齿轮啮合的龙筋升降齿条。该机构的控制精度比传统采用的电磁离合器的龙筋升降往复运动机构大大提高，换向速度大大提高，传动系统简单，可靠性提高，制造成本下降，能完全满足高速粗纱机对龙筋换向的精度要求。
文档编号D01H7/02GK2695462SQ200420022848
公开日2005年4月27日 申请日期2004年5月18日 优先权日2004年5月18日
发明者周锦碚, 吴伟明 申请人:上海二纺机股份有限公司