一种基于中空棉生产用降低落棉的开棉机系统的制作方法

1.本发明涉及开棉机技术领域，尤其是涉及一种基于中空棉生产用降低落棉的开棉机系统。


背景技术：

2.开棉机用于二维\三维螺丝棉、pp棉、公仔棉、普通中空棉进行均匀开散蓬松，只要一次性开松，适合玩具厂、沙发厂、床上用品厂、家纺制衣厂使用；亦可以开松旧羊毛、羊毛衫、旧棉被等。其利用大辊筒和多个小辊筒旋转咬合，1400转/分钟低转速运行，将原棉进行高达上万次的梳松整理，且不损伤原棉；采用自动送棉装置，操作安全简便，连续作业时间长，维修率低；无缝钢管主辊筒，加数个小辊筒结合作业，开槽缠绕进口专用齿条，主辊筒已做高速电子动平衡处理，左右误差仅为0.1-1克，保证机器运行更加平稳无震动，并且机器整体使用寿命更长，维护成本更低。
3.现有的技术中，开棉机的外部元器件的数量及电气接线较多，在实际使用过程中，极易发生故障，精度低，操作复杂。并且现有开棉机一般包括3辊筒打手，且在使用时设置递增速率，打手速度的上升及打手数量的增多，使开棉机在处理过程中，导致纤维的损伤增多，进而增加了短纤维的量；二是精梳机在处理过程中，毛刷轴至调毛轴之间的位置关系无从确定，导致落棉中杂质含量差异较大、精梳机产出的棉条质量不均匀；且由于毛刷轴和调毛轴之间的距离不确定，导致不同批次落棉的量差异显著，造成落棉不均匀。这些问题的存在，不仅增加了落棉量，而且对棉条质量也会产生较大影响。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于中空棉生产用降低落棉的开棉机系统，其采用plc存储逻辑方式代替传统的接线逻辑方式，最大限度地减少了外部元器件的数量及电气接线，不仅降低了落棉率，同时故障率大为降低，可靠性大大提高，具有极大的经济推广价值。
5.本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种基于中空棉生产用降低落棉的开棉机系统，包括plc模块以及分别与所述plc模块连接的开棉机、清洁系统、测速接近开关、操作面板、自停开关、开棉打手变频器、压力开关、电机安全链、指示灯、限位开关以及步进电机驱动器，所述开棉打手变频器连接有开棉打手电机，所述步进电机驱动器连接有步进电机；
7.所述开棉机用于对中空棉进行开棉并减少开棉后形成的结块数量，所述清洁系统安装在所述开棉机中用于清理开棉机运转时产生的落棉和积花。
8.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述开棉机的一侧开设有进料口，所述开棉机内开设有与所述进料口连通的开棉通道，所述开棉通道内设置有多个相互平行的刺辊，相邻两个刺辊的转动方向相反；
9.所述开棉机的上方开设有多个出料口，每个所述出料口设置在两个所述刺辊之间
的正上方，所述清洁系统安装在所述开棉通道内且位于所述出料口的下方。
10.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述进料口处安装有压辊，所述压辊转动设置在所述开棉通道靠近顶部的侧壁上。
11.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述清洁系统包括织机喷气机，所述喷气机连接有主气管路，所述主气管路上连接有多个支气管路，每条所述支气管路上安装有多个清洁喷嘴，所述清洁喷嘴位于所述出料口的正下方。
12.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：每个所述刺辊的下方均设置有筛板。
13.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述plc模块为s7-200系列cpu226型plc。
14.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述开棉打手变频器为vfd110b型变频器。
15.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述plc模块内安装有ran寄存器，所述plc模块接线端子罩内装有用以设置通讯的run/stop开关。
16.综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
17.本发明公开了一种基于中空棉生产用降低落棉的开棉机系统，其采用plc模块为控制核心，与其他电器元件共同构成稳定性高、抗干扰能力强、故障率低的电气控制系统，并将此电气控制系统应用于开棉机上，在提高开棉机的开棉效率基础上，简化了操作流程，降低了工人的劳动强度。
18.此开棉机系统通过设置多个刺辊，在经过第一个刺辊与第二个刺辊之间时，对中空棉的短绒进行一次开棉，将短绒松解，然后再经过第二个刺辊与第三个刺辊之间时，进行二次开棉，进一步将短绒进行松解，从而减少开棉后的短绒中存在的结块数量，提高短绒的疏松程度，提升开棉效果，同时为短绒的后期处理提供保障。并且在开棉时，位于开棉通道内的清洁系统大幅提升了织机的清洁效果，避免空压气的浪费，降低了织机清洁耗费的人工及时间成本，有效的清理了织机运转时产生的落棉和积花，降低安全隐患。
附图说明
19.图1为本发明的整体结构示意图。
20.图2为本发明展示开棉机的整体结构示意图。
21.图3为本发明展示清洁系统的整体结构示意图。
22.附图标记：1、plc模块；2、开棉机；3、测速接近开关；4、操作面板；5、自停开关；6、开棉打手变频器；7、压力开关；8、电机安全链；9、指示灯；10、限位开关；11、步进电机驱动器；12、开棉打手电机；13、步进电机；14、进料口；15、开棉通道；16、刺辊；17、出料口；18、压辊；19、织机喷气机；20、主气管路；21、支气管路；22、清洁喷嘴；23、筛板；24、电磁阀开关。
具体实施方式
23.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
26.实施例一：
27.参照图1，为本发明公开的一种基于中空棉生产用降低落棉的开棉机系统，包括plc模块1以及分别与plc模块1连接的开棉机2、清洁系统、测速接近开关3、操作面板4、自停开关5、开棉打手变频器6、压力开关7、电机安全链8、指示灯9、限位开关10以及步进电机13驱动器11，开棉打手变频器6连接有开棉打手电机12，步进电机13驱动器11连接有步进电机13。开棉机2用于对中空棉进行开棉并减少开棉后形成的结块数量，清洁系统安装在开棉机2中用于清理开棉机2运转时产生的落棉和积花。
28.参照图2，开棉机2的一侧开设有进料口14，开棉机2内开设有与进料口14连通的开棉通道15，开棉通道15内设置有多个相互平行的刺辊16，相邻两个刺辊16的转动方向相反。开棉机2的上方开设有多个出料口17，每个出料口17设置在两个刺辊16之间的正上方，清洁系统安装在开棉通道15内且位于出料口17的下方。
29.进料口14处安装有压辊18，压辊18转动设置在开棉通道15靠近顶部的侧壁上。参照图3，清洁系统包括织机喷气机19，喷气机连接有主气管路20，主气管路20上连接有多个支气管路21，每条支气管路21上安装有多个清洁喷嘴22，清洁喷嘴22位于出料口17的正下方，支气管路21与主气管路20之间设置有与plc模块1连接的电磁阀开关24。每个刺辊16的下方均设置有筛板23。
30.工作时，将中空棉的短绒送入进料口14中的开棉通道15中，通过压辊18可将短绒更好的送入到开棉通道15内，在本实施例中，刺辊16设置为三个，在短绒经过第一个刺辊16与第二个刺辊16之间时被松解成小块，将短绒松解，然后再经过第二个刺辊16与第三个刺辊16之间后，对一次开棉后的短绒进行二次开棉，进一步将短绒进行松解，从而减少开棉后的短绒中存在的结块数量，提高短绒的疏松程度，提升开棉效果，同时为短绒的后期处理提供保障。此时，通过plc模块1打开电磁阀开关24与喷气机，喷气机喷出气体，气体由主气管路20进入支气管路21，并由清洁喷嘴22喷出，从而将物料吹入出料口17，提高了出棉的效率。
31.plc模块1为s7-200系列cpu226型plc，开棉打手变频器6为vfd110b型变频器，plc模块1内安装有ran寄存器，plc模块1接线端子罩内装有用以设置通讯的run/stop开关。fa113型开棉机2电气控制系统采用s7-200系列cpu226型plc控制。其中，开棉打手电机12采用vfd110b型变频器控制，这使得开棉打手电机12的控制电路结构简单、电机启动稳定。打手速度分10档控制，速度范围为480～960r/min，每档54转；除杂打手采用可以直接启动的
三相异步电机传动；尘格位置通过电动拉杆进行调节，电动拉杆通过2个sh-3f075型步进电机13驱动器11分别控制2台75bf003型步进电机13，能够自动定位到指定位置，尘格位置调节分7档控制，范围为0
°
～40
°
，每档5
°
；排杂电机根据事先设定的参数进行间隔排杂。通过显示面板可以设定各类生产数据、监控故障信息，并通过操作箱上的工作方式开关，将开棉机2分别设置为自动、设定、维修3种工作方式。
32.fa 113型开棉机2通过以s7-200系列cpu226型plc与td-200型文本显示器为中心的电路系统控制开棉机2的全部电机、信号灯等，文本显示器和方式开关用于选择和显示运行方式、语言种类、生产数据等，并根据后方抓棉机发送的信号自动切换工作参数，与抓棉机保持同步。当除杂效果不理想时，可以通过显示面板上的操作键在线调节开棉打手的速度和尘格位置，该功能可以连续使用，并且系统能够自动修改工作参数和当前的生产数据显示值。plc和文本显示器之间的通信通过多芯信号线实现。
33.fa113型开棉机2信号输入部分有接近开关、行程开关、压力开关7及热继电器等；信号输出部分有变频器、电机驱动器、故障指示灯9等。其所有工艺参数和操作信号均通过信号线传输到plc，经数据处理后，通过信号线将控制信号传输至相应的变频器和电机驱动器以控制电机的启停和转速。另外，开棉打手、除杂电机等的工作状态，变频器的工作参数，以及各类报警信号等均可由信号线输送至显示屏显示，以实现在线控制。参照图2，为fa113型开棉机2控制系统框图。
34.s7-200系列cpu226型plc信号输入点接有测速接近开关3、前机连锁开关、压力开关7、断路器，以及机上故障开关(行程开关)等。只要有1个故障信号输入，开棉打手电机12就会停止运转，同时机上信号灯显示故障信号，显示屏由工作状态显示画面转换到故障状态显示画面，操作人员可直观地看到开棉机2相应部位的故障情况。
35.s7-200系列cpu 226型plc输入电源为100～230v交流电，允许的交流电电压波动范围为85～264v，频率为50或60hz，输入点(i点)输入电压为24v直流电，plc本身内装的24v直流电电源可作为输入点电源和传感器电源。在plc接线端子罩内装有run/stop开关，用以设置通讯，plc内装有ran寄存器进行工作，在程序端子罩内有扩展插口，可插入输入、输出扩展模块及特殊扩展模块(如模拟量模块)。电气控制系统通过压力开关7和接近开关等输入元器件获取fa113型开棉机2的运行状态信息，经处理后，输入中央处理器(cpu)模块。
36.cpu模块对来自操作面板4的信息和设备运行状态信息进行分析计算后，发出指令，并通过执行机构控制设备的运行。控制面板上装有控制开关和指示灯9，长距离故障灯安装在机器顶部，当出现故障时，长距离故障灯闪烁，屏幕显示相应的故障代码(如设定06为“仓门未关”，则当出现“仓门未关”故障时，屏幕显示的故障代码为06)，机器立即停止运转。设备一旦运行，各种控制信号及主要电气设备均受到自动控制，以确保设备和操作人员的人身安全。
37.根据输入信号，fa113型开棉机2所用的plc内部控制程序可自动启动和关闭机器设备。在进入自动方式前，应首先在设定方式下选择显示语种，再选择设计人员编程时自定义的a或b组生产数据，并选择双组运行、单组运行或跳跃尘格调整单组运行，同时设定是否屏蔽前机连锁。在维修方式下可通过显示屏查看即时输入/输出(ivo)状态信号，查找出现故障的原因，并对ivo点进行强制处理和清除强制处理。
38.本实施例的实施原理为：本发明公开了一种基于中空棉生产用降低落棉的开棉机
系统，其采用plc模块1为控制核心，与其他电器元件共同构成稳定性高、抗干扰能力强、故障率低的电气控制系统，并将此电气控制系统应用于开棉机2上，在提高开棉机2的开棉效率基础上，简化了操作流程，降低了工人的劳动强度。
39.此开棉机2系统通过设置多个刺辊16，在经过第一个刺辊16与第二个刺辊16之间时，对中空棉的短绒进行一次开棉，将短绒松解，然后再经过第二个刺辊16与第三个刺辊16之间时，进行二次开棉，进一步将短绒进行松解，从而减少开棉后的短绒中存在的结块数量，提高短绒的疏松程度，提升开棉效果，同时为短绒的后期处理提供保障。并且在开棉时，位于开棉通道15内的清洁系统大幅提升了织机的清洁效果，避免空压气的浪费，降低了织机清洁耗费的人工及时间成本，有效的清理了织机运转时产生的落棉和积花，降低安全隐患。
40.本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。