专利名称：用于精梳机的分离罗拉的运动设定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于精梳机的分离罗拉的运动设定装置，并且更具体地涉及用于独立精梳机的分离罗拉/分离辊的运动设定装置，其中该独立精梳机使用与驱动精梳锡林/精梳圆筒的马达不同的马达来驱动分离罗拉。
背景技术：
精梳机包括钳板和精梳锡林。棉卷被供给到钳板，该钳板将棉卷保持在钳板运动的后方位置。精梳锡林梳理由钳板保持的棉卷的前端。这样从棉卷去除会变成绒头的短纤维。钳板向前运动从而朝向分离罗拉移动绒头。分离罗拉的旋转与钳板的向前运动相逆反从而朝向后方移动先前接收到的绒头(前绒头)。这样使先前绒头的前端部分叠覆于新梳理绒头(后绒头)的后端部分。之后，分离罗拉向前旋转。分离罗拉从钳板接收绒头并且使得先前绒头结合于后绒头。顶梳梳理后绒头的后端。精梳机中分离罗拉的运动显著影响梳条品质(均勻度)以及一个循环中的机器负载，其中该循环实现对纤维绒头的切割、梳理和拼合(结合)。在现有技术中，精梳锡林的驱动轴(锡林轴)的旋转根据分离罗拉的运动曲线由例如凸轮或曲柄的机械机构传递到分离罗拉。大体而言，机械地进行根据纺纱条件的拼合点调节。在改进生产率(增加速度)的现今趋势中，为了降低前绒头的向后运动速度并且减少机械负载，运动曲线的形状被改变。不过，在使用机械机构传递锡林轴的旋转从而驱动分离罗拉的结构中，机械结构对运动曲线 (输出曲线)施加限制。因此，已经提出了使用独立且专用的马达而不使用锡林轴来驱动分离罗拉的精梳机(例如，参见日本专利号特开平8460255)。该公开内容描述了使用不同驱动装置来驱动分离罗拉(分离锡林)、锡林轴(圆梳轴)和钳板轴的精梳机。该公开内容还提到了“用于分离的驱动装置是伺服马达并且在如下情况下特别有利，即调节信号控制伺服马达的能量供应装置来改变分离运动的起始点A的位置、分离速度(t)、分离长度(a)或结合间隔(1)。”图4 示出了起始点A等，其示出了在锡林轴的单圈旋转期间单个点在分离罗拉的圆周上的运动过程。从上述公开内容应该能够理解，能够通过使用伺服马达驱动分离罗拉来增加分离罗拉的运动自由度。不过，该公开内容没有描述怎样设定适于纺纱条件的运动曲线。因此， 基于该公开内容的描述难以设定适于纺纱条件的运动曲线。此外，当使用伺服马达驱动分离罗拉时，能够在没有机械限制的情况下设定运动曲线。不过，当运动曲线超出伺服马达的运动能力时，不能使用该运动曲线。
发明内容
本发明的目标在于提供一种用于精梳机的分离罗拉的运动设定装置，其允许针对分离罗拉容易地设定适于纺纱条件的运动曲线。本发明的一个方面是用于精梳机的分离罗拉运动设定装置。该分离罗拉运动设定装置为分离罗拉设定运动曲线，该运动曲线显示出对应精梳锡林的旋转角位置的距分离罗拉的原点的运动量，分离罗拉运动设定装置包括计算单元和输入单元。计算单元将运动曲线设定为沿八个点逐渐绘制的曲线，该八个点是原点、用作确定前绒头朝向后方运动时的速度变化的因素的第一特征点、用作确定前绒头的向后运动长度的因素的第二特征点、用作确定拼合速度的因素的第三特征点、用作确定供给长度/牵伸量的因素的第四特征点、 位于第一特征点和第二特征点之间的第一辅助点、位于第二特征点和第三特征点之间的第二辅助点、位于第三特征点和第四特征点之间的第三辅助点。输入单元向计算单元输入至少第一特征点、第二特征点、第三特征点和第四特征点。结合附图从下述说明中将显而易见到本发明的其他方面和优点，其通过示例方式示出本发明的原理。
结合附图参考当前优选实施例的下述描述可以最佳地理解本发明及其目标和优点，附图中
图1是示出根据本发明一种实施例的梳头(combing head)的示意性侧视图； 图2是示出分离罗拉驱动单元和分离罗拉运动设定装置的结构的示意图； 图3是示出运动曲线设定屏的图表；以及图4是示出现有技术中分离罗拉的往复枢转运动的图表。
具体实施例方式现在将参考图1-3描述根据本发明一种实施例的精梳机中所包括的用于分离罗拉的运动设定装置。典型精梳机包括其内设置有八个梳头的工作区。参考图1，梳头11包括两个棉卷罗拉12、一个钳板14、一个精梳锡林15和设置在彼此旁边的两对分离罗拉16和17。钳板 14包括供给罗拉13和钳板框架18。钳板框架18被设置在精梳锡林15上方并且朝向前后方可倾斜。可绕枢轴18a枢转的钳板臂20被设置在钳板框架18上。钳板臂20具有远端， 顶部钳板20a固定到该远端。顶部钳板20a与钳板框架18的前后倾斜运动同步地在预定时刻打开和关闭以便与底部钳板19配合地保持棉卷L。顶梳21在底部钳板19的前方附连到钳板框架18，从而与钳板框架18同步地以预定方式运动。能够以往复方式枢转的钳板轴22设置在精梳锡林15的后方且在钳板框架18的下游。钳板框架驱动臂23包括固定到钳板轴22且与其一体地枢转的第一端部以及绕枢转轴23a被钳板框架18的后端部分可枢转地支撑的第二端部。当钳板轴22前后枢转(摇摆运动)时，钳板框架18朝向前和朝向后倾斜，使得底部钳板19的远端部分朝向和远离分离罗拉16和17运动。由主马达(未示出)驱动的驱动轴的旋转通过机械机构(例如齿轮或曲柄)被传递到精梳锡林15和钳板轴22，钳板14与精梳锡林15同步地被驱动。两对分离罗拉16和17被伺服马达驱动，伺服马达独立于主马达。如图2所示，齿轮箱M被设置在精梳机的两个纵向端部(如图2所示的左端和右端)。分离罗拉16和17 的轴25和沈被设置成在齿轮箱M之间彼此平行。轴25和沈各自具有延伸到齿轮箱M 内且以可旋转方式被轴承(未示出)支撑的两个端部部分。分别对应于轴25和沈的两个
4伺服马达27和28被设置在各齿轮箱M的外侧。伺服马达27和28具有延伸到齿轮箱M 内的马达轴27a和^a。包括惰轮^a的轮系四被设置在轴25和沈与马达轴27a和^a 之间。轴25和沈与马达轴以相同的速度旋转(旋转比为1:1)。伺服马达27和观被同步驱动从而基于来自控制器30的命令通过伺服放大器(未示出)产生正向和反向旋转。控制器30驱动并控制驱动精梳机所需的马达，例如主马达和伺服马达27和观。 控制器30包括CPU 31、存储器32、输入单元33和显示单元；34。CPU 31基于存储器32内存储的程序数据被操作。输入单元33用于输入纺纱条件，例如纤维类型(纤维长度)、纹理和夹钳数量(number of nips)以及其他数据。输入单元33例如包括操作者操作的密钥或类似物的输入操作部分。操作者操作输入单元33向控制器30输入数据。控制器30用作分离罗拉运动设定装置。输入单元33用于输入产生分离罗拉16 和17的运动曲线所需的数据。现在将描述用作精梳机的分离罗拉运动设定装置的控制器30的构造。CPU 31设定运动曲线，该运动曲线表示出与精梳锡林15的旋转角位置相对应的分离罗拉16和17距原点的运动量。在本实施例中，当如图3所示设定运动曲线时，设定屏36被显示在显示单元34的显示器35上。设定屏36显示出水平轴线表示通过等分精梳锡林15的旋转角位置 (在本实施例中，被等分为四十份)获得的索引值(index value)且竖直轴线表示作为分离罗拉16和17运动量的倾斜角的坐标。此外，设定屏36显示出设定运动曲线。在图3所示运动曲线中，当随着索引值增加而倾斜角减小时，分离罗拉16和17反向旋转。当随着索引值增加而倾斜角增大时，分离罗拉16和17正向旋转。如图3所示，运动曲线是沿八个点逐渐绘制的曲线，该八个点即原点Po、第一特征点Si、第二特征点S2、第三特征点S3、第四特征点S4、第一辅助点P1、第二辅助点P2和第三辅助点P3。原点Po代表了当位于最后端位置时钳板框架18的位置且不管纺纱条件如何均是恒定固定点。第一特征点Sl代表了用作确定前绒头(front fleece)朝向后方运动时的速度变化的因素的位置。第二特征点S2代表了用作确定前绒头的向后运动长度的因素的位置。第三特征点S3代表了用作确定拼合速度的因素的位置。第四特征点S4代表了用于确定供给长度/牵伸量的因素的位置。第一辅助点Pl位于第一特征点Sl和第二特征点S2 之间。第二辅助点P2位于第二特征点S2和第三特征点S3之间。第三辅助点P3位于第三特征点S3和第四特征点S4之间。第一辅助点Pl优选地是第一特征点Sl和第二特征点S2 之间的中点。第二辅助点P2优选地是第二特征点S2和第三特征点S3之间的中点。第三辅助点P3优选地是第三特征点S3和第四特征点S4之间的中点。此外，第三辅助点P3优选地位于在第三特征点S3和第四特征点S4之间延伸的直线上方。CPU 31用作计算单元，其将运动曲线设定为沿八个点逐渐绘制的曲线，该八个点即原点Po、四个特征点S1、S2、S3和S4以及辅助点P1、P2和P3。存储器32存储原点Po的数据(倾斜角和索引值)。特征点Si、S2、S3和S4的数据(倾斜角和索引值)通过输入单元 33被输入到CPU 31。存储器32存储特征点Si、S2、S3和S4的初始数据(参考值)。当输入特征点S1、S2、S3和S4时，特征点S1、S2、S3和S4的初始值被显示在显示器35的设定屏36上，并且能够微调索引方向和倾斜角方向。例如，倾斜角调节开关和索引调节开关可以设置在设定屏36上。这些开关可以操作成在设定屏36上微调特征点S1、S2、S3和S4的倾斜角或索引和改变其位置。当用作设定运动曲线的计算单元时，CPU 31基于输入单元33所输入的四个特征点Si、S2、S3和S4的数据(倾斜角和索引值)来计算第一辅助点P1、第二辅助点P2和第三辅助点P3的数据(倾斜角和索引值)。之后，CPU 31设定分离罗拉16和17的运动曲线以便形成沿八个点绘制的曲线，该八个点即原点Po、四个特征点Si、S2、S3和S4以及辅助点 P1、P2 禾口 P3。在设定了运动曲线之后，CPU 31针对每个预定索引间隔(例如每0.1个索弓丨)由运动曲线来计算倾斜角，并且针对每0. 1个索引将所计算的倾斜角的值存储在存储器32中倾斜角表格内。CPU 31基于倾斜角表格的数据针对每0.1个索引来计算分离罗拉16和17 的运动速度，并且针对每0. 1个索引将所计算的运动速度的值存储在存储器32中速度表格内。此外，CPU 31基于速度表格的数据求导每0.1个索引的速度数据以便针对每0.1个索引计算分离罗拉16和17的加速度并且针对每0. 1个索引将所计算的加速度的值存储在存储器32中加速度表格内。CPU 31能够基于存储器32中存储的倾斜角表格、速度表格和加速度表格在显示单元34的显示器35上显示出分别表示倾斜角、速度和加速度的变化的图。CPU 31基于驱动分离罗拉16和17的伺服马达27和观的能力来确定速度和加速度的值是否合适并且针对不合适的值输出报警信号。以此方式，CPU 31还用作确定速度和加速度的值是否合适并且当值不合适时输出报警信号的确定单元。当输出报警信号时，诸如报警灯(未示出)的报警单元被操作。这里，不合适的速度值指的是以马达的能力不能实现的速度值。此外，不合适的加速度值指的是通过驱动分离罗拉16和17所获得的且导致向伺服马达27和观施加了过载的加速度值。CPU 31所设定的运动曲线不直接用作实际上使精梳机运动的运动曲线。运动曲线被用于试运行(试纺纱)精梳机。当试纺纱获得了满意的效果时，运动曲线的数据与纺纱条件一同被存储在存储器32的数据库区内。当运行精梳机时，控制器30确定对应于输入单元33输入的纺纱条件的运动曲线是否被存储在存储器32中。当相应运动曲线被存储时，则控制器30使用该运动曲线来驱动分离罗拉16和17。当对应于纺纱条件的运动曲线没有被存储在存储器32中时，控制器 30发出需要设定曲线或需要运动曲线的通知。现在将描述精梳机的运转。当在工厂制造精梳机时，存储器32不存储运动曲线或者仅存储试验性运动曲线。 因此，当第一次运转精梳机时，必须首先设定运动曲线。当设定运动曲线时，控制器30选择其用作运动曲线设定装置所处的状态。之后，输入单元33被用于向CPU 31输入纺纱条件， 例如纤维类型(纤维长度)、纹理和夹钳数量以及第一特征点Si、第二特征点S2、第三特征点 S3和第四特征点S4的数据。当输入纺纱条件和四个特征点S1、S2、S3和S4的数据时，CPU 31计算三个辅助点 P1、P2和P3。之后，CPU 31通过逐渐绘制八个点而设定运动曲线，该八个点即原点Po、四个特征点Si、S2、S3和S4以及辅助点PI、P2和P3。在设定了运动曲线之后，CPU 31计算各索引的速度和加速度，确定速度和加速度的值是否合适，并且当存在不合适的值时输出报警信号。当意识到报警单元正输出报警信号时，操作者改变特征点Si、S2、S3和S4中的至少一个的数据。在设定了新的运动曲线之后，除非输出报警信号，否则CPU 31在存储器32 中存储该运动曲线并且进行试纺纱。当试纺纱获得了满意结果时，该运动曲线的数据与纺纱条件一同被存储在存储器32中。存储器32还存储倾斜角表格、速度表格和加速度表格。即使当运动曲线的数据与纺纱条件一同被存储在存储器32中时，如果输入单元 33输入的纺纱条件不对应运动曲线的数据，则设定对应纺纱条件的运动曲线。之后，运行精梳机。当运行精梳机时，CPU 31控制主马达或类似件。CPU 31还使用存储在存储器32 内的运动曲线来控制伺服马达27和观。更具体地，CPU 31使用运动曲线来控制伺服马达 27和观从而在控制时从存储器32中存储的倾斜角表格获得对应于索引的倾斜角。在精梳机运行期间，如果在伺服马达27和观的旋转速度改变时运动曲线的加速度数据包括不合适的值，则CPU 31输出报警信号并且停止精梳机的运行。 本实施例具有下述优点。( 1)分离罗拉运动设定装置设定运动曲线，该运动曲线示出了对应于精梳锡林的旋转角位置的分离罗拉16和17距原点的运动量。此外，分离罗拉运动设定装置包括计算单元(CPU 31)和输入单元33，其中该CPU 31通过逐渐描绘八个点来设定运动曲线，该八个点即原点Po、四个特征点Si、S2、S3和S4以及辅助点PU P2和P3，该输入单元33输入至少第一特征点至第四特征点。第一特征点Sl是用作确定前绒头朝向后方运动时的速度变化的因素的点。第二特征点S2是用作确定前绒头的向后运动长度的因素的点。第三特征点S3是用作确定拼合速度的因素的点。第四特征点S4是用作确定供给长度/牵伸量的因素的点。第一辅助点Pl是位于第一特征点Sl和第二特征点S2之间的点。第二辅助点P2 是位于第二特征点S2和第三特征点S3之间的点。第三辅助点P3是位于第三特征点S3和第四特征点S4之间的点。因而，操作者能够容易地生成适于纺纱条件的运动曲线。(2) CPU 31基于由输入单元33输入的四个特征点Si、S2、S3和S4来计算三个辅助点PI、P2和P3。因此，操作者还能够在不需要操作者输入三个辅助点PI、P2和P3的情况下容易地生成适于纺纱条件的运动曲线。(3)分离罗拉运动设定装置包括数据库，当设定运动曲线适于纺纱条件时该数据库存储与纺纱条件对应的运动曲线。因此，与不同纺纱条件对应的运动曲线的数据被逐渐累积在数据库中。当纺纱条件被输入时，数据库检查适于纺纱条件的运动曲线。当存在这样的运动曲线时，则使用存储在数据库中的该运动曲线，并且不进行运动曲线设定过程。(4)分离罗拉运动设定装置包括计算单体和显示单元34，该计算单元求导所述设定运动曲线并且计算速度和加速度，该显示单元34基于计算结果在图中显示速度和加速度。因此，通过将速度和加速度显示为显示单元34的显示器35上的图，操作者能够容易地观察并检查速度和加速度的变化。因此，操作者能够在改变特征点Sl或类似特征的数据时参考速度或加速度的变化。(5)分离罗拉运动设定装置包括计算单元和确定单元，该计算单元求导所述设定运动曲线从而计算速度(一次导数)和加速度(二次导数)，该确定单元确定计算的速度和加速度的值是否适合伺服马达27和观的能力，并且当值不合适时输出报警信号。这防止了当速度和加速度的值不合适时将设定运动曲线用于试纺纱。(6)在精梳机运行期间，当运动曲线的加速数据包括不合适的值时，CPU 31输出报
7警信号并且停止运行。因而，即使运动曲线被错误地设定成包括不合适的数据并且将这种运动曲线被存储在存储器32中，CPU 31仍自动地确定是否可以运行。这防止了伺服马达 27和观在过载状态下被驱动。(7)当生成运动曲线时，显示单元34的显示器35在设定屏36中显示坐标，在该坐标中水平轴线表示索引值并且竖直轴线表示作为分离罗拉16和17的运动量的倾斜角。因此，操作者能够在面板上检查运动曲线的形状调节和拼合点的调节。(8)操作者不输入特征点Si、S2、S3和S4作为新数据。而是，操作者微调在设定屏36上显示的初始值。这有助于特征点Si、S2、S3和S4的输入。本领域技术人员应该显而易见到，在不背离本发明的精神或范围的情况下，本发明可以实施成许多其他具体形式。具体而言，应该理解，本发明可以实施成下述形式。分离罗拉运动设定装置可以独立于精梳机被设置。例如，可以使用专用分离罗拉运动设定装置来设定运动曲线。可替代地，可以使用其中安装有运动曲线设定程序的个人计算机来设定运动曲线。作为存储器32中的数据库被存储的运动曲线和纺纱条件的数据可以使用外部存储器或通过通讯被传输到另一精梳机的控制器30。相同纤维类型但一个是针对关注于品质的纺纱且另一个是针对关注于生产率的纺纱的两种纺纱条件的运动曲线可以被存储在数据库中。在这种情况下，根据目的来选择最佳模式。当精梳机包括梳条品质监控器时，可以与梳条品质监控器相配合地将品质信息关联于运动曲线。代替提供特征点S1、S2、S3和S4的初始值，可以经由输入单元33直接输入特征点 S1、S2、S3 禾口 S4。存储与纺纱条件相对应的设定且适当的运动曲线的数据库不是必要的。用于显示速度和加速度的图的功能不是必要的。当速度和加速度的值不合适时输出报警信号的确定单元不是必要的。可替代地， 确定单元可以确定加速度的值是否合适，并且当加速度值不合适时输出报警信号。运动曲线不必被限于使得分离罗拉16和17从索引值为0的状态反向旋转的形状，并且可以是使得分离罗拉16和17正向旋转且之后使得分离罗拉16和17反向旋转的形状。在这种情况下，第一特征点处的倾斜角是正值，并且当精梳锡林15从原点枢转时前绒头不立即开始向后运动。实际上，前绒头在向前运动之后向后运动。因而，除了用作确定前绒头向后运动时速度变化的因素外，特征点Sl还用作确定前绒头开始后向运动的点的因素。CPU 31可以计算小于0. 1索引值间隔或大于0. 1索引值间隔的间隔的倾斜角数据、速度数据和加速度数据。代替使用索引值作为坐标的水平轴来示出运动曲线，可以使用距精梳锡林15的原点的旋转角。此外，代替使用倾斜角作为竖直轴线，可以使用单个特定点(参考点)在分离罗拉16和17的表面上的运动距离。将马达轴27a和^a的旋转传递到轴25和沈的轮系四不必须包括惰轮^a，并且固定到马达轴27a和^b的齿轮可以直接啮合固定到轴25和沈的齿轮。
伺服马达27和28可以驱动轴25和沈的一侧并且使用与两个轴25和沈一体地旋转的轮系来驱动另一侧。此外，两个轴25和沈可以由单个伺服马达驱动。马达27a和28a与轴25和沈的旋转比不限于1 1，马达轴27a和28a的旋转速度可以大于或小于轴25和沈的旋转速度。沿八个点(即原点Po、四个特征点Si、S2、S3和S4以及辅助点PU P2和P3)逐渐绘制而产生的运动曲线可以沿索引值的正向或负向偏移从而调节拼合点。本示例和实施例被看作是示意性的而非限制性的，并且本发明不限于这里给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等价物范围内进行修改。
权利要求
1.一种用于精梳机的分离罗拉运动设定装置，其中所述分离罗拉运动设定装置设定分离罗拉(16、17)的运动曲线，该运动曲线显示出与精梳锡林(15)的旋转角位置相对应的距分离罗拉(16、17)的原点(Po)的运动量，所述分离罗拉运动设定装置的特征在于计算单元(31)，其将所述运动曲线设定为沿八个点(Po、Si、PU S2、P2、S3、P3、S4)逐渐绘制的曲线，该八个点是所述原点(Po)、用作确定前绒头朝向后方运动时的速度变化的因素的第一特征点(Si)、用作确定所述前绒头的向后运动长度的因素的第二特征点(S2)、 用作确定拼合速度的因素的第三特征点(S3)、用作确定供给长度/牵伸量的因素的第四特征点(S4)、位于所述第一特征点(Si)和所述第二特征点(S2)之间的第一辅助点(P1)、位于所述第二特征点(S2)和所述第三特征点(S3)之间的第二辅助点(P2)、位于所述第三特征点(S3 )和所述第四特征点(S4)之间的第三辅助点(P3 )；以及输入单元(33)，其向所述计算单元(31)输入至少所述第一特征点(Si)、所述第二特征点(S2 )、所述第三特征点(S3 )和所述第四特征点(S4 )。
2.根据权利要求1所述的分离罗拉运动设定装置，其特征在于数据库(32)，该数据库存储当设定运动曲线适于纺纱条件时与该纺纱条件关联的运动曲线。
3.根据权利要求1所述的分离罗拉运动设定装置，其特征在于所述计算单元(31)求导所述设定运动曲线并且计算速度和加速度，并且所述分离罗拉运动设定装置还包括基于计算结果显示所述速度和加速度的图表的显示单元(34)。
4.根据权利要求1所述的分离罗拉运动设定装置，其特征在于所述计算单元(31)求导所述设定运动曲线并且计算速度和加速度，并且所述分离罗拉运动设定装置还包括确定单元(31)，该确定单元(31)确定所计算的速度和加速度是否是适当值并且当确定所计算的速度和加速度是不适当的值时输出报警信号。
5.根据权利要求1所述的分离罗拉运动设定装置，其特征在于所述输入单元仅输入四个特征点(S1、S2、S3、S4)，并且所述计算单元(31)基于输入的所述四个特征点(S1、S2、S3、 S4 )来计算三个辅助点(P1、P2、P3 )。
6.一种精梳机，其特征在于根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述的分离罗拉运动设定装置。
全文摘要
本发明涉及用于精梳机的分离罗拉的运动设定装置，其设定分离罗拉的运动曲线。分离罗拉运动设定装置包括计算单元和输入单元。计算单元将运动曲线设定为沿八个点逐渐绘制的曲线，该八个点是原点、第一特征点、第二特征点、第三特征点、第四特征点、第一辅助点、第二辅助点和第三辅助点。输入单元向计算单元输入至少第一、第二、第三和第四特征点。
文档编号D01G19/18GK102453981SQ20111032036
公开日2012年5月16日 申请日期2011年10月20日 优先权日2010年10月22日
发明者古贺宏之, 小岛直树, 筱崎丰 申请人:株式会社丰田自动织机