专利名称：一种数字化精梳试验机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种纺织机械，具体为一种用于纺纱精梳工序精细梳理纤维的数字化 精梳试验机。
背景技术：
精梳工序是精梳产品纺纱工艺流程中不可或缺的重要工序。但传统精梳机的结构 十分复杂。例如，精梳机车头部分含有外差动式行星轮系等复杂的机械传动机构，还包括许 多大型机械传动元件，如行星齿轮等，不仅安装、调整费时费力，而且工作过程中也会产生 大量的噪声，严重污染生产环境。还特别应当指出的是，传统精梳机仅有生产型机台，没有 试验型精梳机台，换言之，在现有的小型纺织试验样机系列中，尚无精梳试验设备。因此，精 梳试验要么使用大型的生产型机台，消耗大量的资源和能源，加大研发成本，且要忍受着高 分贝噪声；要么跳过非常重要的精梳环节，使严谨的工艺研究链条留下遗憾的缺口。显然， 无论哪种情况都不利于创新研发纱线新产品。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明拟解决的技术问题是，提供一种数字化精梳试验机， 该试验机采用数字化技术，大幅简化了机械机构，结构简单，调整和操作方便，同时也提高 了精梳条的质量，特别适用于精梳的小样快速试验研究。本发明解决所述技术问题的技术方案是设计一种数字化精梳试验机，包括安装 在机架上的喂入机构、锡林钳板机构、分离牵伸机构、压辊成条机构和毛刷清洁机构，以及 以触摸屏为界面的数字化控制系统；其特征在于所述锡林钳板机构中，锡林电机的输出轴 与锡林减速机的输入孔机械连接，锡林减速机同步带轮安装在锡林减速机的输出轴上，锡 林同步带轮安装在锡林轴上，锡林减速机同步带轮与锡林同步带轮之间安装有锡林同步 带；锡林轴与钳板轴之间安装钳板传动机构；所述分离牵伸机构中，分离电机同步带轮安装在分离电机的输出轴上，前分离罗 拉同步带轮安装在前分离罗拉上，后分离罗拉同步带轮安装在后分离罗拉上，分离电机同 步带轮与前分离罗拉同步带轮和后分离罗拉同步带轮之间安装有分离同步带；所述压辊成条机构中，成条电机同步带轮安装在成条电机的输出轴上，成条压辊 同步带轮安装在成条压辊轴上，输出罗拉同步带轮安装在输出罗拉轴上，成条电机同步带 轮与成条压辊同步带轮和输出罗拉同步带轮之间安装有成条同步带；所述的毛刷清洁机构中，毛刷电机同步带轮安装在毛刷电机上，毛刷同步带轮安 装在毛刷轴上，毛刷电机同步带轮与毛刷同步带轮之间安装有毛刷同步带，所述的毛刷电 机为独立的三相异步电机；所述的锡林电机、分离电机和成条电机均为独立的伺服电机，通过触摸屏分别由 所述数字化控制系统中相应的锡林交流伺服驱动控制器、分离交流伺服驱动控制器、成条 交流伺服驱动控制器驱动和控制。
与国内外先进的生产型精梳机相比，本发明的数字化精梳试验机基于可编程控制 器、触摸屏、伺服驱动和计算机技术等数字化技术进行了新设计，大幅减少了机械传动机 构，结构简单，降低了噪声和成本，变换工艺时无需更换齿轮，通过触摸屏修改工艺参数即 可，方便操作，同时在试纺过程中可实现各种工艺参数的在线显示、监测和自动控制与调 节，实现在线实时调整，特别适用于量少变化多的精梳试验要求。
图1为本发明美 字化精梳试S金机--种实施例的工艺结构示意图2为本发明美 字化精梳试S金机--种实施例的数字化控制系统结构示意图
图3为本发明美 字化精梳试S金机--种实施例的整体传动机构结构示意图4为本发明美 字化精梳试S金机--种实施例的锡林钳板机构结构示意图5为本发明美 字化精梳试S金机--种实施例的毛刷清洁机构结构示意图。
具体实施例方式下面结合具体实例及其附图对本发明做更详细的描述本发明数字化精梳试验机(以下简称精梳机，参见图1-5)，包括安装在机架上的 喂入机构5、锡林钳板机构1、分离牵伸机构2、压辊成条机构3和毛刷清洁机构4，以及以触 摸屏为界面的数字化控制系统。所述的喂入机构5为现有技术，即由锡林电机14通过喂棉 传动机构52传动喂棉罗拉51实施喂棉。其特征在于所述的锡林钳板机构1中，锡林钳板机构本身为现有技术，但其传动 机构做如下改进锡林电机14的输出轴与锡林减速机15的输入孔机械连接，锡林减速机同 步带轮12’安装在锡林减速机15上，锡林同步带轮12安装在锡林轴11上，锡林减速机同 步带轮12’与锡林同步带轮12之间安装有锡林同步带13，锡林轴11与钳板轴17之间安装 钳板传动机构16，由钳板传动机构16来驱动钳板前后摆动。钳板传动机构16本身为现有 技术。所述的锡林电机14既可采用独立的锡林伺服电机141，也可以采用独立的锡林变频 电机142。当采用锡林变频电机142时，需要在锡林轴11的轴端加装一个锡林编码器18， 用来反馈锡林轴11的转速。因为伺服电机本身含有编码器，所以当选用锡林伺服电机141 时，无需再外加编码器。实施例采用锡林伺服电机141。机器运转时，锡林电机14依次通过 锡林减速机15、锡林减速机同步带轮12’、锡林同步带13和锡林同步带轮12直接传动锡林 轴11，使锡林做可调速的稳定的连续回转运动，并通过钳板传动机构16传动钳板的前后摆 动。所述的分离牵伸机构2中，分离牵伸机构本身为现有技术，但其传动机构做如下 改进分离电机同步带轮23安装在分离电机25的输出轴上，前分离罗拉同步带轮23’安装 在前分离罗拉21上，后分离罗拉同步带轮23”安装在后分离罗拉22上，分离电机同步带轮 23与前分离罗拉同步带轮23’和后分离罗拉同步带轮23”之间安装有分离同步带24。机 器运转时，分离电机25依次通过分离电机同步带轮23、分离同步带24、前分离罗拉同步带 轮23’和后分离罗拉同步带轮23”传动前分离罗拉21和后分离罗拉22，实现纤维须丛的有 效分离工作。所述的压辊成条机构3中，压辊成条机构本身为现有技术，但其传动机构做如下改进成条电机同步带轮35安装在成条电机37的输出轴上，成条压辊同步带轮35’安装在 成条压辊轴31上，输出罗拉同步带轮35”安装在输出罗拉轴32上，成条电机同步带轮35与 成条压辊同步带轮35’和输出罗拉同步带轮35”之间安装有成条同步带36。机器运转时， 成条电机37依次通过成条电机同步带轮35、成条同步带36、输出压辊同步带轮35’和输出 罗拉同步带轮35”传动成条压辊轴31以及输出罗拉轴32，使棉网经由输出罗拉轴32与输 出压辊33构成的输出钳口后，通过集束器34进入成条压辊的钳口中，稳定输出棉条。所述的毛刷清洁机构4中，毛刷清洁机构本身为现有技术，但其传动机构做如下 改进毛刷电机同步带轮42’安装在毛刷电机44上，毛刷同步带轮42安装在毛刷轴41上， 毛刷电机同步带轮42’与毛刷同步带轮42之间安装有毛刷同步带43。机器运转时，毛刷电 机44依次经毛刷电机同步带轮42，、毛刷同步带43和毛刷同步带轮42传动毛刷41转动工 作，所述的毛刷电机44为独立的三相异步电机。本发明精梳机所述的以触摸屏为界面的数字化控制系统(参见图2)，包括触摸屏 61、可编程控制器62和三套交流伺服驱动控制器。其控制结构是所述的锡林电机14经锡 林交流伺服驱动控制器6311(或者是锡林变频器6312)与可编程控制器62连接；所述的分 离电机25经分离交流伺服驱动控制器632与可编程控制器62连接；所述的成条电机37经 成条交流伺服驱动控制器633与可编程控制器62连接。所述的锡林电机、分离电机和成条 电机均为独立的伺服电机，通过触摸屏61分别由所述数字化控制系统中相应的锡林交流 伺服驱动控制器6311、分离交流伺服驱动控制器632和成条交流伺服驱动控制器633驱动 和控制。为简化机构，所述的毛刷电机44为普通的三相异步电机，通电即运转，无需调速， 也无需调速控制。本发明采用触摸屏61来完成人机对话的功能，设置纺纱工艺参数如锡林转速、出 条速度等，然后将这些工艺参数传送给可编程控制器62对纺纱过程进行控制，可编程控制 器62将监测或计算的实时状态传送到触摸屏61上显示出来。所述的触摸屏是61是数字 化控制系统的控制中心。可编程控制器62与触摸屏61连接。所述的锡林钳板机构中，锡 林电机141(选用伺服电机)内部的光电编码器用于检测锡林11的实际转速，通过程序设 定将信号脉冲传送到可编程控制器62，可编程控制器62与锡林交流伺服驱动控制器6311 之间进行数据传输，确保锡林11的转速符合工艺设计的要求。当选用变频电机142时，需 要在锡林轴11的轴端加装一个锡林编码器18，用来检测锡林11的实际转速。所述的分离牵伸机构中，分离电机25内部的光电编码器用来检测分离罗拉(前分 离罗拉21，后分离罗拉22)的实际转速，通过程序设定将信号脉冲传送到可编程控制器62， 可编程控制器62与分离交流伺服驱动控制器632进行数据传输，确保分离罗拉(前分离罗 拉21，后分离罗拉22)的转速符合工艺设计的要求。所述的压辊成条机构中，成条电机37内部的光电编码器用来检测输出罗拉32的 实际转速，通过程序设定将信号脉冲传送到可编程控制器62，可编程控制器62与成形交流 伺服驱动控制器633进行数据传输，确保输出罗拉32的转速符合工艺设计的要求。本发明所述的独立伺服驱动系统本身为现有技术。本发明未述及之处适用于现有技术。根据精梳试验研究需要，本发明精梳机设计为单眼或单头精梳机，即所述的喂入 机构、锡林钳板机构、分离牵伸机构、压辊成条机构和毛刷清洁机构仅有一套，改变了传统生产型多眼、多套或多头设计，取消了精梳机输出纱条的并合机构(需要并合工艺时由并 条机解决)，结构大为简化，有利于精梳各个传动机构的稳定性和精确性。同时，所述锡林 钳板机构中，锡林电机与锡林轴与钳板轴之间采用锡林同步带传动；所述分离牵伸机构中， 分离电机与前、后分离罗拉之间采用分离同步带传动；所述压辊成条机构中，成条电机与成 条压辊同步带轮和输出罗拉之间采用成条同步带传动；所述毛刷清洁机构中，毛刷电机与 毛刷轴之间采用毛刷同步带传动，传动稳定，噪声小，并且所述锡林钳板机构、分离牵伸机 构、压辊成条机构均采用独立的伺服电机，通过触摸屏分别由所述数字化控制系统中的锡 林交流伺服驱动控制器、分离交流伺服驱动控制器和成条交流伺服驱动控制器单独驱动和 控制，传动简单，控制精确，避免了齿轮传动造成的转速波动。与现有生产型精梳设备相比， 本发明精梳机具有以下优势实现精梳设备的数字化，减少机械故障的发生，提高设备的稳 定性与可靠性，降低了设备震动和噪音，减少车头部件，结构简单，且工艺参数均可实现在 线实时调整，特别适用于量少变化多的精梳试验要求。
权利要求
一种数字化精梳试验机，包括安装在机架上的喂入机构、锡林钳板机构、分离牵伸机构、压辊成条机构和毛刷清洁机构，以及以触摸屏为界面的数字化控制系统；其特征在于所述锡林钳板机构中，锡林电机的输出轴与锡林减速机的输入孔机械连接，锡林减速机同步带轮安装在锡林减速机的输出轴上，锡林同步带轮安装在锡林轴上，锡林减速机同步带轮与锡林同步带轮之间安装有锡林同步带；锡林轴与钳板轴之间安装钳板传动机构；所述分离牵伸机构中，分离电机同步带轮安装在分离电机的输出轴上，前分离罗拉同步带轮安装在前分离罗拉上，后分离罗拉同步带轮安装在后分离罗拉上，分离电机同步带轮与前分离罗拉同步带轮和后分离罗拉同步带轮之间安装有一条分离同步带；所述压辊成条机构中，成条电机同步带轮安装在成条电机的输出轴上，成条压辊同步带轮安装在成条压辊轴上，输出罗拉同步带轮安装在输出罗拉轴上，成条电机同步带轮与成条压辊同步带轮和输出罗拉同步带轮之间安装有一条成条同步带；所述的毛刷清洁机构中，毛刷电机同步带轮安装在毛刷电机上，毛刷同步带轮安装在毛刷轴上，毛刷电机同步带轮与毛刷同步带轮之间安装有毛刷同步带，所述的毛刷电机为独立的三相异步电机；；所述的锡林电机、分离电机和成条电机均为独立的伺服电机，通过触摸屏分别由所述数字化控制系统中相应的锡林交流伺服驱动控制器、分离交流伺服驱动控制器和成条交流伺服驱动控制器驱动和控制。
2.根据权利要求1所述的一种数字化精梳试验机，其特征在于所述的锡林电机采用独 立的锡林变频电机，且在锡林轴的轴端加装一个用来反馈锡林轴转速的锡林编码器。
3.根据权利要求1或2所述的一种数字化精梳试验机，其特征在于所述的喂入机构、锡 林钳板机构、分离牵伸机构、压辊成条机构和毛刷清洁机构仅有一套。
全文摘要
本发明公开一种数字化精梳试验机。该试验机包括安装在机架上的喂入机构、锡林钳板机构、分离牵伸机构、压辊成条机构和毛刷清洁机构，以及以触摸屏为界面的数字化控制系统，其特征在于所述锡林钳板机构中，锡林电机与锡林轴与钳板轴之间采用锡林同步带传动；所述分离牵伸机构中，分离电机与前、后分离罗拉之间采用分离同步带传动；所述压辊成条机构中，成条电机与成条压辊同步带轮和输出罗拉之间采用成条同步带传动；所述毛刷清洁机构中，毛刷电机与毛刷轴之间采用毛刷同步带传动；所述锡林电机、分离电机和成条电机均为独立的伺服电机，通过触摸屏分别由所述数字化控制系统中的锡林交流伺服驱动控制器、分离交流伺服驱动控制器和成条交流伺服驱动控制器驱动和控制。
文档编号D01G19/10GK101962829SQ200910068909
公开日2011年2月2日 申请日期2009年5月18日 优先权日2009年5月18日
发明者吕汉明, 周宝明, 嵇境*, 张丽, 李广, 白宇, 董洪明, 陈庆恩, 马崇启 申请人:天津工业大学