精梳机中的分离罗拉装置制造方法

精梳机中的分离罗拉装置制造方法
【专利摘要】一种精梳机中的分离罗拉装置包括分离罗拉和多个电动马达。分离罗拉具有第一端部和第二端部。电动马达在与分离罗拉的第一端部和第二端部中的至少一个相邻的位置连接到分离罗拉，用于可逆地驱动分离罗拉。电动马达是同步的。
【专利说明】精梳机中的分离罗拉装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种精梳机中的分离罗拉装置。
【背景技术】
[0002]精梳机包括钳板设备、顶梳、精梳锡林以及分离罗拉对作为主要部件。当钳板设备保持从棉卷供给单元抽出的棉卷时，精梳锡林梳理棉卷的绒头，从而从棉卷去除短纤维，由此形成棉网。
[0003]当向前移动钳板设备以使棉网朝向分离罗拉运动时，分离罗拉反转以拉出之前抽出的棉网，以便使由钳板设备保持的棉网的前端和由分离罗拉接收的在先棉网的后端重叠。随后，当使分离罗拉正转以与在先棉网一起从钳板设备接收后续棉网时，顶梳梳理后续棉网的后端。
[0004]精梳机通常包括八个精梳单元。每个精梳单元具有两对分离罗拉以形成两排这样的分离罗拉，其中一对在前而另一对在后。因为分离罗拉反转来接收棉网，所以驱动分离罗拉的驱动设备受到极其大的载荷。特别是当精梳机加速(或者当精梳锡林的旋转速度增大到例如300 rpm或更高时)来提高生产率时，要求驱动设备形成高扭矩。
[0005]日本未审专利申请公开文献N0.2012-1843公开了一种精梳机，其意在以高速驱动要求高扭矩的分离罗拉。本公开文献的精梳机包括两个分离罗拉。分离罗拉的可逆旋转与钳板设备的钳板座架的摆动运动同步。每个分离罗拉具有轴，并且在与轴的两端相邻的位置设置有可逆伺服马达，用于驱动该轴。伺服马达是同步的。每个分离罗拉的轴经由设置在伺服马达的马达轴和所述轴之间的齿轮系驱动。每个齿轮系具有空转齿轮。
[0006]在两个分离罗拉的两个轴由四个伺服马达驱动的公开文献中，每个分离罗拉由伺服马达的双倍扭矩驱动，以便以高速驱动分离罗拉。
[0007]在由该公开文献公开的精梳机中，两个伺服马达设置在与分离罗拉的轴的两端相邻的位置，以由双倍扭矩驱动分离罗拉。然而，当精梳机需要加速并且因此要求驱动设备形成更高扭矩时，需要增加位于与每个分离罗拉的轴的两端相邻的位置的伺服马达的尺寸。
[0008]因为驱动设备需要使得分离罗拉反复进行交替的正转和反转，所以伺服马达的尺寸的增加导致旋转分离罗拉的惯性的增加，这要求更大的扭矩。因此，该公开文献的精梳机不能满足精梳机的速度要求。

【发明内容】

[0009]本发明致力于提供一种精梳机中的分离罗拉装置，其增加用于分离罗拉的驱动力，同时防止驱动设备的惯性的增加。
[0010]根据本发明的一方面，提供了一种精梳机中的分离罗拉装置，其包括分离罗拉和多个电动马达。分离罗拉具有第一端部和第二端部。电动马达在与分离罗拉的第一端部和第二端部中的至少一个相邻的位置连接到分离罗拉，用于可逆地驱动分离罗拉。电动马达是同步的。[0011]从下面结合附图以示例方式举例说明本发明原理的描述，本发明的其他方面和优点将变得清楚。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]参考下面结合附图对当前优选实施例的描述可以最佳地理解本发明及其目的和优点，其中:
图1为表示根据本发明第一实施例的精梳机的其中一个精梳单元的侧视图；
图2为表不图1的精梳机的分尚罗拉装置的不意俯视图；
图3为沿着图2的线A-A的分离罗拉装置的局部剖视图；
图4与图3相似，但表示根据本发明第二实施例的精梳机的分离罗拉装置；以及 图5与图3相似，但表示根据本发明第三实施例的精梳机的分离罗拉装置。
【具体实施方式】
[0013]下面将参考图1至图3描述根据本发明第一实施例的精梳机。应该注意，图1的左侧和右侧分别对应于精梳机的前侧和后侧，并且还应该注意，图1的上侧和下侧分别对应于精梳机的上侧和下侧。参考图1，示出了精梳机的精梳单元，其由参考标记I表示。精梳机总体上包括八个这种精梳单元I。精梳单元I包括钳板设备2、精梳锡林3、和位于精梳锡林3前方的两对分离罗拉4和5。一对分离罗拉4位于另一对分离罗拉5的后方。每对分离罗拉4和5具有上分离罗拉和下分离罗拉。在精梳机中可以使用两对分离罗拉4和5中的仅一对。
[0014]每个甜板设备2具有位于对应精梳锡林3的后方的甜板轴6和位于精梳锡林3上方的钳板座架7。钳板轴6由主马达(未示出)驱动而可逆地旋转。钳板座架7通过轴9连接到固定在钳板轴6上的驱动臂8，以便钳板座架7能够由于钳板轴6的可逆旋转而往返运动。
[0015]在钳板座架7上方设置有一对棉卷罗拉10，并且棉卷L放置在该对棉卷罗拉10上以形成棉卷供给单元。在钳板座架7前方设置有供给罗拉11，用于将棉卷L供给到分离罗拉4和5。下钳板12固定到钳板座架7并且从钳板座架7向前延伸。在钳板座架7的轴13上枢转地安装有钳板臂14，并且在钳板臂14的末端固定有上钳板15。
[0016]上钳板15能够在预定时刻与钳板座架7的往返运动同步地运动，从而与下钳板12结合地保持从棉卷供给单元抽出的棉卷L。在钳板座架7上在下钳板12前方的位置安装有顶梳16，并且顶梳16能够操作而与钳板座架7的往返运动同步地上下运动。分离罗拉4和5由具有专用马达的驱动设备17 (参考图2和图3)驱动而可逆地旋转。分离罗拉4、5和驱动设备17配合来形成本发明的分离罗拉装置。
[0017]在精梳单元I中，由棉卷罗拉10从棉卷卷轴供给的棉卷L由下钳板12和上钳板15保持在钳板设备2的后退位置。棉卷L的绒头由精梳锡林3梳理，用于从棉卷L去除短纤维，从而在棉卷L的端部处形成棉网。棉网通过钳板设备2的摆动运动而朝向分离罗拉4和5运动。与钳板设备2的摆动运动同步，分离罗拉4和5被驱动而反转，这使之前由分离罗拉4和5接收的棉网的后端朝向钳板设备2运动。
[0018]当由钳板设备2保持的棉网的前端与在先棉网的后端重叠时，驱动分离罗拉4和5正转以从钳板设备2接收棉网。因此，棉网在在先棉网的后端与后续棉网的前端接合的状态下向前运动。向前运动的后续棉网的绒头由顶梳16梳理，用于去除短纤维。精梳机反复进行上面所述的精梳动作。也就是，分离罗拉4和5反复进行交替的正转和反转，用于使棉网正向和反向运动。
[0019]下面将参考图2和图3描述分离罗拉装置。上分离罗拉4具有固定在其各第一端部和第二端部处的齿轮18A和18B。相似地，上分离罗拉5具有固定在其各第一端部和第二端部处的齿轮19A和19B。
[0020]上分离罗拉4在与其第一端部相邻的位置具有三个伺服马达20A、20B、20C，并且在与其第二端部相邻的位置具有三个伺服马达21A、21B、21C。伺服马达20A、20B、20C具有固定在其各轴上的齿轮22A、22B、22C。公共空转齿轮23与齿轮22A、22B、22C及上分离罗拉4的齿轮18A啮合。注意，伺服马达20A、20B、20C、21A、21B、21C安装在框架(未示出)中，并且公共空转齿轮23能够旋转地支承在该框架(未示出)中。
[0021]伺服马达21A、21B、21C具有固定在其各轴上的齿轮24A、24B、24C。公共空转齿轮25与齿轮24A、24B、24C及上分离罗拉4的齿轮18B啮合。因此，上分离罗拉4由六个伺服马达 20A、20B、20C、21A、21B、21C 驱动。
[0022]伺服马达20A、20B、20C电连接到伺服放大器26，以从伺服放大器26接收相同的驱动指令信号。伺服马达20B具有编码器27，编码器27检测伺服马达20B的速度并且电连接到伺服放大器26。编码器27直接检测伺服马达20B的速度，并且检测到的速度代表伺服马达20A和20C的速度。编码器27将关于伺服马达20B的速度的数据发送到伺服放大器26，用于反馈控制。伺服放大器26根据来自编码器27的反馈信号将相同的驱动指令信号发送到伺服马达20A、20B、20C，从而控制伺服马达20A、20B、20C的旋转。
[0023]相似地，伺服马达21A、21B、21C电连接到伺服放大器28，以从伺服放大器28接收相同的驱动指令信号。伺服马达21B具有编码器29，编码器29检测伺服马达21B的速度并且电连接到伺服放大器28。编码器29直接检测伺服马达21B的速度，并且检测到的速度代表伺服马达21A和21C的速度。编码器29将关于伺服马达21B的速度的数据发送到伺服放大器28，用于反馈控制。伺服放大器28根据来自编码器29的反馈信号将相同的驱动指令信号发送到伺服马达21A、21B、21C，从而控制伺服马达21A、21B、21C的旋转。
[0024]伺服放大器26和28电连接到位于精梳机中的中央控制单元30，以便于从中央控制单元30接收同步信号和正转或反转驱动指令信号，并且将驱动指令信号发送到伺服马达20A、20B、20C、21A、21B、21C。因此，上分离罗拉4在其两端由伺服马达20A、20B、20C、21A、21B、21C驱动而正转或反转。
[0025]上分离罗拉5具有与上分离罗拉4的驱动机构基本上相同的驱动机构。上分离罗拉5在与其第一端部相邻的位置具有三个伺服马达31A、31B、31C、齿轮32A、32B、32C以及公共空转齿轮33。齿轮32A、32B、32C固定在伺服马达31A、31B、31C的各轴上。公共空转齿轮33与齿轮32A、32B、32C及上分离罗拉5的齿轮19A啮合。伺服马达31A、31B、31C电连接到伺服放大器34。编码器35连接到伺服马达31B，用于检测伺服马达31A、31C以及伺服马达31B的速度。编码器35电连接到伺服放大器34。
[0026]上分尚罗拉5在与其第二端部相邻的位置具有三个伺服马达36A、36B、36C、齿轮37A、37B、37C以及公共空转齿轮38。齿轮37A、37B、37C固定在伺服马达36A、36B、36C的各轴上。公共空转齿轮38与齿轮37A、37B、37C及上分离罗拉5的齿轮19B啮合。伺服马达36A、36B、36C电连接到伺服放大器39。编码器40连接到伺服马达36B，用于检测伺服马达36A、36C以及伺服马达36B的速度。编码器40电连接到伺服放大器39。
[0027]伺服放大器34和39电连接到中央控制单元30，以便于从中央控制单元30接收同步信号和正转或反转驱动指令信号。因此，上分离罗拉5在其两端由伺服马达31A、31B、31C、36A、36B、36C驱动，而与上分离罗拉4同步地正转或反转。
[0028]在上分离罗拉4在与其第一端部相邻的位置具有三个伺服马达20A、20B、20C的第一实施例中，与在【背景技术】中使用的高扭矩和大尺寸伺服马达相比，伺服马达20A、20B、20C中的每个的尺寸减小到大约三分之一。也就是，第一实施例使得能够使用具有减小尺寸的转子的马达。此外，由各伺服马达20A、20B、20C形成的扭矩组合在一起，从而提供相对较大的力。因此，当上分离罗拉4交替地正转和反转时产生的由马达的转子形成的惯性减小，从而显著地减少驱动伺服马达20A、20B、20C所需的能量，这相当大地有助于动力消耗的减少。
[0029]在第一实施例中，上分离罗拉4不仅在与其第一端部相邻的位置具有三个伺服马达20A、20B、20C，而且在与其第二端部相邻的位置具有三个伺服马达21A、21B、21C，上分离罗拉4在其两端由六个伺服马达20A、20B、20C、21A、21B、21C驱动。因此，在解决了伺服马达的惯性的问题的同时，伺服马达形成了高扭矩。因此，第一实施例的分离罗拉装置能够满足精梳机的速度要求。上分离罗拉5也实现了相同的功能效果。
[0030]虽然在附图中未具体示出，但是伺服马达20A、20B、20C、21A、21B、21C、31A、31B、31C、36A、36B、36C中的每个使用液冷式马达，来减少驱动具有大载荷的上分离罗拉4和5的伺服马达之间的热影响。
[0031]在第一实施例中，对于上分离罗拉4 (5)的每个端部处的三个伺服马达，设置一个伺服放大器26或28 (34或39)和一个编码器27或29 (35或40)。例如，对于伺服马达20A、20B、20C设置一个伺服放大器26和一个编码器27。这种结构使得伺服马达20A、20B、20C容易同步，还减少部件的数量并且因此降低制造成本。
[0032]图4表示根据本发明第二实施例的精梳机的分离罗拉装置。在第二实施例的描述中，相同的参考标记表不在第一实施例的描述中使用的相同的部件或兀件，并且将省略这种部件的详细描述。固定在与上分离罗拉4的第一端部相邻的位置的伺服马达20A、20B、20C的轴上的齿轮22A、22B、22C分别与单个空转齿轮41A、41B、41C啮合。空转齿轮41A、41B、41C与公共空转齿轮42啮合，公共空转齿轮42继而与上分离罗拉4的第一端部处的齿轮18A啮合。虽然在附图中未示出，但是在同一上分离罗拉4的第二端部处设置有相同的驱动机构。
[0033]固定在与上分离罗拉5的第一端部相邻的位置的伺服马达31A、31B、31C的轴上的齿轮32A、32B、32C分别与单个空转齿轮43A、43B、43C啮合。空转齿轮43A、43B、43C与公共空转齿轮44啮合，公共空转齿轮44与上分离罗拉5的第一端部处的齿轮19A啮合。虽然在附图中未示出，但是在同一上分离罗拉5的第二端部处设置有相同的驱动机构。
[0034]第二实施例的精梳机具有与第一实施例的精梳机的功能效果基本上相同的功能效果。在使用具有减小直径的多个空转齿轮的第二实施例中，减小了伺服马达和上分离罗拉4、5之间的连接机构的惯性，这有助于动力消耗的减少。[0035]图5表示根据本发明第三实施例的精梳机的分离罗拉装置。在第三实施例的描述中，相同的参考标记表不在第一实施例的描述中使用的相同的部件或兀件，并且将省略这种部件的详细描述。在上分离罗拉4的第一端部处固定有带轮45。在位于与上分离罗拉4的第一端部相邻的位置的伺服马达20A、20B、20C的轴上分别固定有带轮46A、46B、46C。
[0036]定时带47在张力下悬挂在带轮45、46A、46B、46C之间。引导带轮48A、48B、48C与定时带47接触地分别位于带轮45和46A之间、带轮45和46C之间以及带轮46B和46C之间。引导带轮48A、48B、48C可调节地设置为，使得引导带轮48A、48B、48C对定时带47提供预定张力。虽然在附图中未示出，但是在上分离罗拉4的第二端部处设置有相同的驱动机构，以便上分离罗拉4在其两端被驱动。引导带轮48A、48B、48C由框架(未示出)能够旋转地支承。
[0037]在上分离罗拉5的第一端部处固定有带轮49。带轮50A、50B、50C分别固定在与上分离罗拉5的第一端部相邻的位置的伺服马达31A、31B、31C的轴上。定时带51在张力下悬挂在带轮49、50A、50B、50C之间。
[0038]引导带轮52A、52B、52C分别位于带轮49和50A之间、带轮49和50C之间以及带轮50B和50C之间，用于对定时带51提供预定张力。引导带轮52A、52B、52C由框架(未示出)能够旋转地支承，并且可以调节引导带轮52A、52B、52C的位置来调节定时带51的张力。虽然在附图中未示出，但是在上分离罗拉5的第二端部处设置有相同的驱动机构，以便上分离罗拉5在其两端被驱动。
[0039]第二实施例的精梳机具有与第一实施例的精梳机的功能效果基本上相同的功能效果。在通过定时带和带轮的组合来形成伺服马达和上分离罗拉4、5之间的连接机构的第三实施例中，提高了用于在精梳机中设置伺服马达的布局的自由度。
[0040]虽然已经在上述实施例的背景下描述了本发明，但是本发明不限于这些实施例。本领域的技术人员显然可以以如下示例的各种方式来实践本发明。
[0041]在分离罗拉装置中，位于与分离罗拉4 (5)的每个端部相邻的位置的伺服马达的数量不限于如在第一至第三实施例中描述的三个，而是可以为两个或多于三个。
[0042]在分离罗拉装置中，伺服马达可以仅位于与分离罗拉4 (5)的第一端部和第二端部中的任意一个相邻的位置。
[0043]驱动分离罗拉4和5的马达不限于伺服马达，而是可以使用任何其他可逆马达。
【权利要求】
1.一种精梳机中的分离罗拉装置(4、5、17)，其中所述分离罗拉装置(4、5、17)包括具有第一端部和第二端部的分离罗拉(4、5)，其特征在于， 多个电动马达(20A-20C、21A-21C、31A-31C、36A-36C)在与所述分离罗拉(4、5)的第一端部和第二端部中的至少一个相邻的位置连接到所述分离罗拉(4、5)，用于可逆地驱动所述分离罗拉(4、5)，其中所述电动马达(20A-20C、21A-21C、31A-31C、36A-36C)是同步的。
2.根据权利要求1所述的分离罗拉装置(4、5、17)，其特征在于，所述电动马达(20A-20C、21A-21C、31A-31C、36A-36C)包括多个第一伺服马达(20A_20C、31A_31C)和多个第二伺服马达(21A-21C、36A-36C)，其中所述第一伺服马达(20A-20C、31A-31C)在与所述分离罗拉(4、5)的第一端部相邻的位置连接到所述分离罗拉(4、5)，其中所述第二伺服马达(21A-21C、36A-36C)在与所述分离罗拉(4、5)的第二端部相邻的位置连接到所述分离罗拉(4、5)，其中所述第一伺服马达(20A-20C、31A-31C)和第二伺服马达(21A_21C、36A_36C)是同步的。
3.根据权利要求2所述的分离罗拉装置(4、5、17)，其特征在于，所述第一伺服马达(20A-20C、31A-31C)中的一个具有第一编码器(27、35)，并且所述第二伺服马达(21A-21C、36A-36C)中的一个具有第二编码器(29、40)，其中所述第一伺服马达(20A-20C、31A-31C)连接到第一伺服放大器(26、34)，并且所述第二伺服马达(21A-21C、36A-36C)连接到第二伺服放大器(28、39)，其中所述第一伺服放大器(26、34)根据来自所述第一编码器(27、35)的信号控制所述第一伺服马达(20A-20C、31A-31C)的旋转，其中所述第二伺服放大器(28、39)根据来自所述第二编码器(29、40)的信号控制所述第二伺服马达(21A-21C、36A-36C)的旋转。
4.根据权利要求2或3所述的分离罗拉装置(4、5、17)，其特征在于，所述第一电动马达和第二电动马达(20A-20C、21A-21C、31A-31C、36A-36C)的每个是液冷式马达。
【文档编号】D01G19/18GK103572414SQ201310343145
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2012年8月9日
【发明者】新原正己 申请人:株式会社丰田自动织机