专利名称：经轴定位夹紧系统及其夹紧方法
技术领域：
本发明属于纺织机械领域，具体涉及一种经轴定位夹紧系统及其夹紧方法。
背景技术：
目前国内纺织行业中一般都是使用21*21英寸或21*30英寸的经轴，很少有42*30 英寸或42*40英寸的大经轴，而国内现有的经轴夹紧方法相对简单，就是通过用手转动经 轴，将经轴上的定位键槽与右顶紧轴头上的定位键对齐，由于左顶紧轴头上没有定位键，所 以在顶紧气缸的推动下，右顶紧轴头的定位键很容易进入经轴的定位键槽内，最终经轴夹 紧的过程结束，完成整经工作前的装夹经轴的准备工作。现有GE318型号的整经机所使用的经轴的规格为42*30英寸或42*40英寸，经轴 定位夹紧系统的右顶紧轴头上具有定位键，左顶紧轴头上没有定位键，机器刹车时间长，不 能满足生产要求，而经轴夹紧方法是通过手转动经轴，将经轴上的定位键槽与右顶紧轴头 上的定位键对齐，不仅操作复杂，而且费力、耗时时间长。
发明内容
本发明的目的是提供一种停车迅速，以及操作简单，省力又省时的经轴定位夹紧 系统及其夹紧方法。为了达到上述目的，本发明的第一种技术方案是一种经轴定位夹紧系统，具有经 轴夹紧机构，所述经轴夹紧机构包括经轴、顶紧气缸、左、右顶紧轴头、主电机及其右刹，以 及左顶紧轴头的左刹，经轴的两端均具有左、右定位键槽，右顶紧轴头上具有右定位键，左 顶紧轴头与顶紧气缸的活塞杆传动连接，右顶紧轴头与主电机的输出轴固定连接，所述经 轴夹紧机构的左顶紧轴头上具有左定位键；还具有控制机构，所述控制机构包括人机界面、 可编程控制器PLC、气动比例减压阀、紧限位开关、慢车开关和变频器，所述人机界面通过第 一总线与可编程控制器PLC通信连接，紧限位开关和慢车开关分别与可编程控制器PLC的 输入端连接，所述可编程控制器PLC连有模拟量输出模块，且可编程控制器PLC的模拟量输 出模块与气动比例减压阀电连接，所述左刹和右刹分别与可编程控制器PLC的输出端电连 接，所述紧限位开关装在顶紧气缸上，变频器通过第二总线与可编程控制器PLC通信连接， 且变频器与主电机电连接。为了达到上述目的，本发明的第二种技术方案是一种经轴定位夹紧方法，具有经 轴夹紧机构，所述经轴夹紧机构包括经轴、顶紧气缸、左、右顶紧轴头、主电机及其右刹，以 及左顶紧轴头的左刹，经轴的两端均具有左、右定位键槽，右顶紧轴头上具有右定位键，左 顶紧轴头与顶紧气缸的活塞杆传动连接，右顶紧轴头与主电机的输出轴固定连接，所述经 轴夹紧机构的左顶紧轴头上具有左定位键；还具有控制机构，所述控制机构包括人机界面、 可编程控制器PLC、气动比例减压阀、紧限位开关、慢车开关和变频器，所述人机界面通过第 一总线与可编程控制器PLC通信连接，紧限位开关和慢车开关分别与可编程控制器PLC的 输入端连接，所述可编程控制器PLC连有模拟量输出模块，且可编程控制器PLC的模拟量输出模块与气动比例减压阀电连接，所述左刹和右刹分别与可编程控制器PLC的输出端电连 接，所述紧限位开关装在顶紧气缸上，变频器通过第二总线与可编程控制器PLC通信连接， 且变频器与主电机电连接，该方法包括以下步骤对人机界面输入一个经轴夹紧的信号，并且将该信号通过第一总线送至可编程控 制器PLC，可编程控制器PLC的模拟量输出模块输出经轴夹紧的模拟信号，并且将该模拟信 号送至气动比例减压阀，气动比例减压阀根据模拟信号的大小输出相应的气压，气动比例 减压阀输出的气压控制顶紧气缸(9)将左顶紧轴头慢慢顶出；若经轴两端的左、右定位键槽与左、右顶紧轴头上相应的左、右定位键重合时，则 在顶紧气缸的推动下，左、右顶紧轴头上的左、右定位键分别进入经轴两端相应的左、右定 位键槽内，此时，紧限位开关输出紧限位信号，并且将该信号送至可编程控制器PLC的输入 端，经轴定位夹紧的过程结束；若经轴两端的左、右定位键槽与左、右顶紧轴头上相应的左、右定位键未重合时， 则启动慢车开关的慢车信号，并且将该信号送至可编程控制器PLC的输入端，此时，可编程 控制器PLC输出端输出右刹松开信号，可编程控制器PLC通过第二总线控制变频器运行并 输出一个频率，主电机慢慢转动，右顶紧轴头慢慢转动；当经轴的右定位键槽与右顶紧轴头 上的右定位键重合时，则在顶紧气缸的推动下，右顶紧轴头的右定位键进入经轴的右定位 键槽内，此时，主电机通过右顶紧轴头带动经轴慢慢转动，在经轴的左定位键槽与左顶紧轴 头的定位键重合时，则在顶紧气缸的推动下，左顶紧轴头的左定位键进入经轴的左定位键 槽内；当左、右顶紧轴头的左、右定位键分别进入经轴两端相应的左、右定位键槽内时，紧限 位开关输出紧限位信号，并且将该信号送至可编程控制器PLC的输入端，然后可编程控制 器PLC输出端输出左刹松开信号，通过切断慢车开关的慢车信号，可编程控制器PLC通过第 二总线控制变频器停止运行，主电机停止运转，可编程控制器PLC输出端输出左刹夹紧信 号和右刹夹紧信号，即左刹和右刹分别夹紧，经轴定位夹紧过程结束。本发明所具有的有益效果是由于经轴定位夹紧系统具有的经轴夹紧机构的左顶 紧轴头上具有左定位键，该夹紧系统还具有控制机构，所述控制机构包括人机界面、可编程 控制器PLC、气动比例减压阀、紧限位开关、慢车开关和变频器，所述人机界面通过第一总线 与可编程控制器PLC通信连接，紧限位开关和慢车开关分别与可编程控制器PLC的输入端 连接，所述可编程控制器PLC连有模拟量输出模块，且可编程控制器PLC的模拟量输出模块 与气动比例减压阀电连接，所述左刹和右刹分别与可编程控制器PLC的输出端电连接，所 述紧限位开关装在顶紧气缸上，变频器通过第二总线与可编程控制器PLC通信连接，且变 频器与主电机电连接，经轴定位夹紧方法具有夹紧机构和控制机构，通过夹紧机构和控制 机构控制经轴两端的左、右定位键槽分别与左、右顶紧轴头相应的左右、定位键定位夹紧， 因而，能够缩短刹车时间，停车迅速，以及不仅操作方法简单方便，而且省力又省时，可靠性 高，且安装维护方便。
图1是本发明的经轴定位夹紧系统的控制机构的结构方框示意图；图2是本发明的经轴定位夹紧系统的夹紧机构的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。如图1、2所示，一种经轴定位夹紧系统，具有经轴夹紧机构，所述经轴夹紧机构包 括经轴7、顶紧气缸9、左、右顶紧轴头8-1、8-2、主电机10及其右刹11-2，以及左顶紧轴头 8-1的左刹11-1，经轴7的两端均具有左、右定位键槽7-1、7-2，右顶紧轴头8-2上具有右 定位键8-2-1，左顶紧轴头8-1与顶紧气缸9的活塞杆传动连接，右顶紧轴头8-2与主电机 10的输出轴固定连接，所述经轴夹紧机构的左顶紧轴头8-1上具有左定位键8-1-1 ；还具有 控制机构，所述控制机构包括人机界面1、可编程控制器PLC3、气动比例减压阀4、紧限位开 关5、慢车开关6和变频器12，所述人机界面1通过第一总线2-1与可编程控制器PLC3通 信连接，紧限位开关5和慢车开关6分别与可编程控制器PLC3的输入端连接，所述可编程 控制器PLC3连有模拟量输出模块，且可编程控制器PLC3的模拟量输出模块与气动比例减 压阀4电连接，所述左刹11-1和右刹11-2分别与可编程控制器PLC3的输出端电连接，所 述紧限位开关5装在顶紧气缸9上，变频器12通过第二总线2-2与可编程控制器PLC3通 信连接，且变频器12与主电机10电连接。如图1、2所示，一种经轴定位夹紧方法，具有经轴夹紧机构，所述经轴夹紧机构包 括经轴7、顶紧气缸9、左、右顶紧轴头8-1、8-2、主电机10及其右刹11-2，以及左顶紧轴头 8-1的左刹11-1，经轴7的两端均具有左、右定位键槽7-1、7-2，右顶紧轴头8-2上具有右 定位键8-2-1，左顶紧轴头8-1与顶紧气缸9的活塞杆传动连接，右顶紧轴头8-2与主电机 10的输出轴固定连接，所述经轴夹紧机构的左顶紧轴头8-1上具有左定位键8-1-1 ；还具有 控制机构，所述控制机构包括人机界面1、可编程控制器PLC3、气动比例减压阀4、紧限位开 关5、慢车开关6和变频器12，所述人机界面1通过第一总线2-1与可编程控制器PLC3通 信连接，紧限位开关5和慢车开关6分别与可编程控制器PLC3的输入端连接，所述可编程 控制器PLC3连有模拟量输出模块，且可编程控制器PLC3的模拟量输出模块与气动比例减 压阀4电连接，所述左刹11-1和右刹11-2分别与可编程控制器PLC3的输出端电连接，所 述紧限位开关5装在顶紧气缸9上，变频器12通过第二总线2-2与可编程控制器PLC3通 信连接，且变频器12与主电机10电连接，在经轴7定位夹紧之前，确定左顶紧轴头8-1不顶紧，顶紧气缸9未被顶出，可编 程控制器PLC3输出端输出左刹夹紧信号和右刹夹紧信号，再将经轴7推上托架13，在人机 界面1上输入一个将盘头提升的信号，并且将该信号通过第一总线2-1送至可编程控制器 PLC3，经轴7到达预定高度，该方法包括以下步骤在人机界面1上输入经轴7夹紧时的初始电压V0，并且将该初始电压VO通过第一 总线2-1送至可编程控制器PLC3，由人机界面1输入一个经轴夹紧的信号，并且将该信号通 过第一总线2-1送至可编程控制器PLC3，可编程控制器PLC3的模拟量输出模块输出初始电 压VO，并且该初始电压VO控制气动比例减压阀4，气动比例减压阀4根据初始电压VO的大 小输出相应的气压，气动比例减压阀4输出的气压控制顶紧气缸9将左顶紧轴头8-1慢慢 顶出；若经轴7两端的左、右定位键槽7-1、7_2与左、右顶紧轴头8_1、8_2上相应的左、 右定位键8-1-1、8-2-1重合时，则在顶紧气缸9的推动下，左、右顶紧轴头8-1、8-2上的左、 右定位键8-1-1、8-2-1分别进入经轴7两端相应的左、右定位键槽7-1、7-2内，此时，紧限位开关5输出紧限位信号，并且将该信号送至可编程控制器PLC3的输入端，可编程控制器 PLC3的模拟量输出模块输出最大电压，经轴定位夹紧的过程结束；若经轴7两端的左、右定位键槽7-1、7_2与左、右顶紧轴头8_1、8_2上相应的左、 右定位键8-1-1、8-2-1未重合时，则启动慢车开关6的慢车信号，并且将该信号送至可编程 控制器PLC3的输入端，此时，可编程控制器PLC3输出端输出右刹松开信号为“0”，可编程控 制器PLC3通过第二总线2-2控制变频器12运行并输出一个0. IHZ的频率，主电机10的转 速为1. 94r/min慢慢转动，右顶紧轴头8_2慢慢转动；当经轴7的右定位键槽7_2与右顶紧 轴头8-2上的右定位键8-2-1重合时，则在顶紧气缸9的推动下，右顶紧轴头8-2的右定位 键8-2-1进入经轴7的右定位键槽7-2内，此时，主电机10通过右顶紧轴头8-2带动经轴 7慢慢转动，在经轴7的左定位键槽7-1与左顶紧轴头8-1的定位键8-1-1重合时，则在顶 紧气缸9的推动下，左顶紧轴头8-1的左定位键8-1-1进入经轴7的左定位键槽7-1内；当 左、右顶紧轴头8-1、8-2的左、右定位键8-1-1、8-2-1分别进入经轴7两端相应的左、右定 位键槽7-1、7-2内时，紧限位开关5输出紧限位信号，并且将该信号送至可编程控制器PLC3 的输入端，可编程控制器PLC3的模拟量输出模块输出最大电压，然后可编程控制器PLC3输 出端输出左刹松开信号为“0”，机器进去慢车运行，这时通过切断慢车开关6的慢车信号， 可编程控制器PLC3通过第二总线2-2控制变频器12停止运行，主电机10停止运转，可编程 控制器PLC3输出端输出左刹夹紧信号和右刹夹紧信号均为“1”，即左刹11-1和右刹11-2 分别夹紧，经轴定位夹紧过程结束。本发明的可编程控制器PLC可以选用具有模拟量输出模块的可编程控制器PLC， 优先选用欧姆龙公司生产的产品，型号为CP1H-XA40DR-A，当然，也可以采用其它型号具 有模拟量输出模块的可编程控制器PLC ；可编程控制器PLC也可以选用其外部单独连接 的模拟量输出模块，优先选用法国施耐德公司生产的产品，可编程控制器PLC型号为TWD LCAA40DRF，模拟量输出模块的型号为TM2AV02HT，当然，也可以采用其它型号的可编程控制 器PLC和模拟量输出模块。本发明的气动比例减压阀优先选用德国费斯托公司生产的产品，型号为 VPPE-3-1/8-6-010 ；当然，也可以采用其它型号的气动比例减压阀。本发明的变频器优先选用法国施耐德公司生产的产品，型号为ATV71HD30N4Z ；当 然，也可以采用其它型号的变频器。本发明的人机界面优先选用法国施耐德公司生产的产品，型号为XBTGT5230 ；当 然，也可以采用其它型号的人机界面。本发明的紧限位开关优先选用型号为CSl-F的紧限位开关，慢车开关优先选用型 号为YDT1-16的慢车开关；当然，也可以采用其它型号的紧限位开关和慢车开关。本发明的整经机的经轴双轴定位的夹紧方法，不仅操作简单方便，而且可操作性 强，可靠性高，且安装维护方便。
权利要求
一种经轴定位夹紧系统，具有经轴夹紧机构，所述经轴夹紧机构包括经轴(7)、顶紧气缸(9)、左、右顶紧轴头(8 1、8 2)、主电机(10)及其右刹(11 2)，以及左顶紧轴头(8 1)的左刹(11 1)，经轴(7)的两端均具有左、右定位键槽(7 1、7 2)，右顶紧轴头(8 2)上具有右定位键(8 2 1)，左顶紧轴头(8 1)与顶紧气缸(9)的活塞杆传动连接，右顶紧轴头(8 2)与主电机(10)的输出轴固定连接，其特征在于所述经轴夹紧机构的左顶紧轴头(8 1)上具有左定位键(8 1 1)；还具有控制机构，所述控制机构包括人机界面(1)、可编程控制器PLC(3)、气动比例减压阀(4)、紧限位开关(5)、慢车开关(6)和变频器(12)，所述人机界面(1)通过第一总线(2 1)与可编程控制器PLC(3)通信连接，紧限位开关(5)和慢车开关(6)分别与可编程控制器PLC(3)的输入端连接，所述可编程控制器PLC(3)连有模拟量输出模块，且可编程控制器PLC(3)的模拟量输出模块与气动比例减压阀(4)电连接，所述左刹(11 1)和右刹(11 2)分别与可编程控制器PLC(3)的输出端电连接，所述紧限位开关(5)装在顶紧气缸(9)上，变频器(12)通过第二总线(2 2)与可编程控制器PLC(3)通信连接，且变频器(12)与主电机(10)电连接。
2.根据权利要求1所述的经轴定位夹紧系统，其特征在于所述人机界面(1)的型号 为 XBTGT5230。
3.根据权利要求1所述的经轴定位夹紧系统，其特征在于所述气动比例减压阀(4) 的型号为 VPPE-3-1/8-6-010。
4.根据权利要求1所述的经轴定位夹紧系统，其特征在于所述紧限位开关(5)的型 号为CS1-F。
5.根据权利要求1所述的经轴定位夹紧系统，其特征在于所述慢车开关(6)的型号 为 YDT1-16。
6.一种经轴定位夹紧方法，具有经轴夹紧机构，所述经轴夹紧机构包括经轴(7)、顶紧 气缸(9)、左、右顶紧轴头(8-1、8-2)、主电机(10)及其右刹(11-2)，以及左顶紧轴头(8_1) 的左刹(11-1)，经轴(7)的两端均具有左、右定位键槽(7-1、7-2)，右顶紧轴头(8-2)上具 有右定位键(8-2-1)，左顶紧轴头(8-1)与顶紧气缸(9)的活塞杆传动连接，右顶紧轴头 (8-2)与主电机(10)的输出轴固定连接，其特征在于所述经轴夹紧机构的左顶紧轴头(8-1)上具有左定位键(8-1-1)；还具有控制机构，所述控制机构包括人机界面(1)、可编程控制器PLC(3)、气动比例减 压阀(4)、紧限位开关(5)、慢车开关(6)和变频器(12)，所述人机界面(1)通过第一总线 (2-1)与可编程控制器PLC(3)通信连接，紧限位开关(5)和慢车开关(6)分别与可编程 控制器PLC(3)的输入端连接，所述可编程控制器PLC(3)连有模拟量输出模块，且可编程 控制器PLC(3)的模拟量输出模块与气动比例减压阀⑷电连接，所述左刹(11-1)和右刹 (11-2)分别与可编程控制器PLC(3)的输出端电连接，所述紧限位开关(5)装在顶紧气缸 (9)上，变频器(12)通过第二总线(2-2)与可编程控制器PLC (3)通信连接，且变频器(12) 与主电机(10)电连接，该方法包括以下步骤对人机界面(1)输入一个经轴夹紧的信号，并且将该信号通过第一总线(2-1)送至可 编程控制器PLC(3)，可编程控制器PLC(3)的模拟量输出模块输出经轴夹紧的模拟信号，并且将该模拟信号送至气动比例减压阀(4)，气动比例减压阀(4)根据模拟信号的大小输出 相应的气压，气动比例减压阀(4)输出的气压控制顶紧气缸(9)将左顶紧轴头(8-1)慢慢 顶出；若经轴(7)两端的左、右定位键槽(7-1、7-2)与左、右顶紧轴头(8-1、8-2)上相应的 左、右定位键(8-1-1、8-2-1)重合时，则在顶紧气缸(9)的推动下，左、右顶紧轴头(8-1、 8-2)上的左、右定位键(8-1-1、8-2-1)分别进入经轴(7)两端相应的左、右定位键槽(7_1、7-2)内，此时，紧限位开关(5)输出紧限位信号，并且将该信号送至可编程控制器PLC(3)的 输入端，经轴定位夹紧的过程结束；若经轴(7)两端的左、右定位键槽(7-1、7-2)与左、右顶紧轴头(8-1、8-2)上相应的 左、右定位键(8-1-1、8-2-1)未重合时，则启动慢车开关(6)的慢车信号，并且将该信号送 至可编程控制器PLC(3)的输入端，此时，可编程控制器PLC(3)输出端输出右刹松开信号， 可编程控制器PLC (3)通过第二总线(2-2)控制变频器(12)运行并输出一个频率，主电机 (10)慢慢转动，右顶紧轴头(8-2)慢慢转动；当经轴(7)的右定位键槽(7-2)与右顶紧轴头 (8-2)上的右定位键(8-2-1)重合时，则在顶紧气缸(9)的推动下，右顶紧轴头(8-2)的右 定位键(8-2-1)进入经轴(7)的右定位键槽(7-2)内，此时，主电机(10)通过右顶紧轴头 (8-2)带动经轴(7)慢慢转动，在经轴(7)的左定位键槽(7-1)与左顶紧轴头(8-1)的定位 键(8-1-1)重合时，则在顶紧气缸(9)的推动下，左顶紧轴头(8-1)的左定位键(8-1-1)进 入经轴(7)的左定位键槽(7-1)内；当左、右顶紧轴头(8-1、8-2)的左、右定位键(8-1-1、8-2-1)分别进入经轴(7)两端相应的左、右定位键槽(7-1、7-2)内时，紧限位开关(5)输出 紧限位信号，并且将该信号送至可编程控制器PLC (3)的输入端，然后可编程控制器PLC (3) 输出端输出左刹松开信号，通过切断慢车开关(6)的慢车信号，可编程控制器PLC(3)通过 第二总线(2-2)控制变频器(12)停止运行，主电机(10)停止运转，可编程控制器PLC(3) 输出端输出左刹夹紧信号和右刹夹紧信号，即左刹(11-1)和右刹(11-2)分别夹紧，经轴定 位夹紧过程结束。
全文摘要
本发明涉及一种经轴定位夹紧系统及其夹紧方法，经轴定位夹紧系统具有经轴夹紧机构和控制机构，所述经轴夹紧机构的左顶紧轴头上具有左定位键，经轴定位夹紧方法具有夹紧机构和控制机构，通过夹紧机构和控制机构控制经轴两端的左、右定位键槽分别与左、右顶紧轴头相应的左右、定位键定位夹紧，能够缩短刹车时间，停车迅速，以及不仅操作方法简单方便，而且省力又省时。
文档编号D02H13/28GK101942726SQ20101021660
公开日2011年1月12日 申请日期2010年7月5日 优先权日2010年7月5日
发明者刘世伟, 吉成祥, 唐海波, 谈亚飞 申请人:常州市第八纺织机械有限公司