一种高速弹力丝机的卷绕控制方法及其卷绕控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种弹力丝的卷绕控制方法，包括横动速度叠加扰动和动程修正扰动，所述横动速度叠加扰动的周期和所述动程修正扰动的周期是同步的，每个周期内的横动速度叠加上升时间和动程压缩时间相同，每个周期内的横动速度叠加下降时间和动程还原时间相同；各周期是随机变动的，每个周期内的横动速度叠加上升时间／动程压缩时间和横动速度叠加下降时间／动程还原时间也是随机变动的。本发明专利技术同时提供的实现上述方法的卷绕控制装置。本发明专利技术用于高速弹力丝机上成品丝收卷时防叠卷绕及改善硬边突肩状况，利用本发明专利技术方法生产的弹力丝卷，有更好的成型形状和退卷效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于高速弹力丝机上对弹力丝成品进行卷绕控制的方法以及卷绕控 制装置。
技术介绍
化纤长丝加工的流程大致可分为以下四道工序将聚酯切片加工成预取向原丝、 将预取向原丝加工成弹力丝、将弹力丝织造成面料、对面料进行处理及染色。其中，在将预 取向原丝加工成弹力丝的工序中，预取向原丝通过高速弹力丝机加工成弹力丝，弹力丝成 品通常需要卷绕在纸筒上，形成标准为5kg/个的锥形丝卷，供后道工序的织机(如喷水织 机、喷气织机等)织造成化纤或混合面料。随着织造技术的进步，目前的喷水织机、喷气织机越来越高速化，弹力丝作为纬线 在这些织机上的抽取速度普遍超过了 lkm/min。如图1所示，如果弹力丝2在纸筒1上恒速 卷绕从而绕制得很整齐，则在织机进行高速抽丝时，退卷的弹力丝2很容易由于互相重叠 嵌顿而被拉断。织造过程中纬丝的频繁断丝将严重影响生产速度，增大操作人员的操作强度。为改善弹力丝的卷绕效果，弹力丝机上的卷取机构普遍采用了防叠卷绕机制。该 卷绕机制如图2所示，是使弹力丝2在纸筒1上以不同的缠绕间隔卷绕，防止过分整齐而引 起重叠。其控制方法如图3所示，是在弹力丝通过横动导丝头卷绕到纸筒上时，设置一个以 5 10秒为周期变化的摆动速度，摆动幅度在工艺要求的横动速度附近。传统的横动速度 叠加方法的缺点在于由于弹力丝在横动运行中的叠加周期是固定的，速度叠加幅度也是 固定的，因此叠加中有重复，造成卷绕的复杂度不够高。弹力丝卷绕到纸筒的两端部时需要调头回绕，随着弹力丝在纸筒上层层叠加卷 绕，会由于弹力丝在纸筒两端叠加过多而造成卷装在纸筒端头发硬甚至凸起的现象，形成 如图4所示的突肩3。因此目前在高速弹力丝机的卷绕部件上，都会装一个动程修正部 件，用于定期压缩修正弹力丝的卷绕幅度，使弹力丝周期性的在不到纸筒两端的位置就调 头回绕，防止两端过硬和凸起。早期采用的时间继电器控制单步动程修正方法(如巴马格 Barmag 700及其国内仿制机型宏源H(6-700机型等)，因为效果不好已被淘汰。目前普遍 采用的是四步法动程修正方法(如宏源或经纬纺机的H(6-900机型等)，通过PLC输出点驱 动动程主接触器和正反转交流接触器完成控制。其控制方法如图5所示，在原点时绕丝范 围最宽(即原点动程长度最长)，而在修正中设定不同的动程修正压缩量使绕线范围变窄。 修正量按四步周期变化，修正速度(斜率)不变，修正过程中有停顿(即相邻的两部修正中 有无需修正的部分)。传统的四步法动程修正方法的缺点在于控制柔性和可编程性不高， 不能完成复杂的控制动作，因此不能完全消除卷装端头发硬及凸起。专利技术的内容针对现有高速弹力丝机卷绕控制方法的上述不足，申请人经过研究改进，提供另 一种高速弹力丝机的卷绕控制方法，用于高速弹力丝机上成品丝收卷时防叠卷绕及改善硬3边突肩状况，利用本专利技术方法生产的弹力丝卷，有更好的成型形状和退卷效果，申请人同时 提供了实现该方法的卷绕控制装置。本专利技术的技术方案如下一种高速弹力丝机的卷绕控制方法，包括横动速度叠加扰动和动程修正扰动，所 述横动速度叠加扰动的周期和所述动程修正扰动的周期是同步的，每个周期内的横动速度 叠加上升时间和动程压缩时间相同，每个周期内的横动速度叠加下降时间和动程还原时间 相同；各周期是随机变动的，每个周期内的横动速度叠加上升时间/动程压缩时间和横动 速度叠加下降时间/动程还原时间也是随机变动的。 所述横动速度叠加扰动的幅度是随机变动的。 所述动程修正扰动的修正量是随机变动的。具体步骤如下1)将卷绕的横动速度加速到工艺要求的速度，同时将动程修正距离回归到原点；2)获得本次扰动周期内的以下参数横动速度叠加上升时间/动程压缩时间Tul、 横动速度叠加下降时间/动程还原时间Tdl、横动速度叠加扰动幅度D1、动程修正扰动修正 量HI ；3)根据横动速度叠加扰动幅度D1及横动速度叠加上升时间Tul，按比例逐步提高 横动速度，同时计算横动速度叠加上升时间Tul内达到动程修正扰动修正量HI所需的动程 修正速度，按照该动程修正速度压缩动程；当横动速度叠加上升时间Tul用尽后，根据横动 速度叠加扰动幅度D1及横动速度叠加下降时间Tdl，按比例逐步减小横动速度，同时计算 横动速度叠加下降时间Tdl内从动程修正扰动修正量HI回归原点所需的动程修正速度，按 照该动程修正速度还原动程，使动程修正距离刚好回到原点，完成一个扰动周期；4)重复上述步骤2)、步骤3)，进行下一个扰动周期，直到获得停机命令为止。所述横动速度叠加上升时间/动程压缩时间Tul，是根据设定的周期T和内部变动 百分比A相乘获得Tul = AXT，A的范围为40% 60%，使得Tul在T的1/2附近变动。所述横动速度叠加下降时间/动程还原时间Tdl，是根据设定的周期T和内部变动 百分比A相乘获得Tdl = AXT，A的范围为40% 60%，使得Tdl在T的1/2附近变动。所述横动速度叠加扰动幅度D1，是根据设定的扰动最大幅度D和内部伪随机数百 分比B相乘获得D1 = BXD，所述B在0 100%内变动，相邻两次B的数值差距> 40%。所述动程修正扰动修正量H1，是根据设定的动程修正最大距离L、动程修正最小 距离S和内部伪随机数百分比B，按公式计算获得H1 = S+(L-S) XB，所述B在0 100% 内变动。本专利技术还提供了一种高速弹力丝机的卷绕控制装置，包括MCU运算单元，以及与 所述MCU运算单元连接的电源整流及变换电路、RS485通讯接口电路、数字量隔离输入电 路、数字量隔离输出电路、参数停电记忆模块、动程给定D/A输出电路及横动给定D/A输出 电路；所述电源整流及变换电路分别与所述数字量隔离输入电路和数字量隔离输出电路连 接。本专利技术的有益技术效果是本专利技术可以完成复杂、柔性的卷绕横动速度叠加控制，每次叠加的周期、加速时 间、减速时间、叠加的幅度都可以不同，形成永不重复的速度叠加。改善了弹力丝的卷绕防4叠效果，达到高速退卷不断丝的理想状态。本专利技术采用MCU运算单元同步控制横动速度叠加变频器和动程修正变频器， 取消 了原有的动程主接触器和正反转交流接触器。由于动程修正采用变频器驱动，提高了控制 柔性和可编程性。因此能完成更为复杂的控制动作。本专利技术在卷绕横动速度变化的过程中，可以同步控制动程修正的压缩距离和压缩 速度，使得横动速度叠加多时，动程修正也多；横动速度叠加少时，动程修正也少。并且使得 动程修正的原点完全同步于横动速度叠加的顶点。改善了卷装的成型效果，使得卷装的两 端和内部平齐，硬度一致。并使得弹力丝在纸筒任何位置卷绕的张力趋于一致。附图说明图1是弹力丝恒速卷绕叠加整齐的成品卷装示意图。图2是弹力丝经过横动速度叠加的成品卷装示意图。图3是目前传统的横动速度叠加时序图。图4是有硬边及突肩的成品卷装示意图。图5是目前传统的四步法动程修时序图。图6是本专利技术方法的时序图。图7是本专利技术装置的结构框图。图8是集成了专利技术装置的弹力丝机电控系统框图。具体实施例方式以下结合附图，通过实施例对本专利技术进行具体说明。如图6所示，本专利技术方法包括横动速度叠加扰动和动程修正扰动，且横动速度叠 加扰动的周期和动程修正扰动的周期同步，每个周期内的横动速度叠加上升时间和动程压 缩时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速弹力丝机的卷绕控制方法，包括横动速度叠加扰动和动程修正扰动，其特征在于：所述横动速度叠加扰动的周期和所述动程修正扰动的周期是同步的，每个周期内的横动速度叠加上升时间和动程压缩时间相同，每个周期内的横动速度叠加下降时间和动程还原时间相同；各周期是随机变动的，每个周期内的横动速度叠加上升时间／动程压缩时间和横动速度叠加下降时间／动程还原时间也是随机变动的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：浦战锋，
申请(专利权)人：无锡市百川科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]