倍捻机卷绕机构的控制系统 一、技术领域
本发明属于纺织机械，具体地说涉及一种用于对双股或多股纱线加捻的微电脑控制多电机倍捻机中卷绕机构的控制系统。
二、背景技术
在现有的短纤倍捻机上，捻度是以两倍的锭子速度与纱线卷绕线速度间的比值来计算的。即：
在该公式中可以看出只有锭子速度稳定、卷绕线速度恒定时，才能有稳定捻度，上式中的卷绕线速度是平均值。在目前国内的倍捻机的摩擦辊的转速都是恒定的，由于卷绕筒管是锥形的(其锥度有3°30′、4°20′、5°57′)。纱线在卷绕至筒管大端小端时的各筒管卷绕端面的直径不一致造成卷绕线速度不一致，影响纱线在各片段的捻度差异，其差异值即各卷绕端面的直径比值。这种差异在小卷装时尤为明显，且随着卷装直径的增大差异逐渐减少。该差异造成倍捻机的锭内捻不匀，且捻不匀会影响后道染色产生色差。在传统的倍捻机中，卷绕机构均采用油浴齿轮箱传动方式，卷绕机构和横动导纱机构的传动互相影响，而且各机械传动部件间在长期运转后会产生磨损，使纱线的锭内捻不匀，造成卷绕成形不良。
三、发明内容
本发明的目地是提供一种能使纱线的锭内捻不匀现象得到有效控制的倍捻机卷绕机构的控制系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种用于倍捻机卷绕机构的控制系统，其特征是：它包括摩擦辊、卷绕筒管、横动导丝器、锭子、主控制器、卷绕控制单元P、传感器S0、S1、S2、S3、S4、和卷绕电机M；设置在卷绕筒管处的筒子转速传感器S1与主控制器A连接；设置在横动导丝器处的角度传感器S2和位置传感器S4均与主控制器A连接；设置在锭子处的传感器S0与主控制器A连接；卷绕电机M的输出端与摩擦辊连接，卷绕电机M通过卷绕控制单元P与主控制器A连接，在卷绕电机M的输出轴上设有检测摩擦辊转速的传感器S3。
在微电脑控制多电机倍捻机中，加捻机构、横动机构和卷绕机构均由各自的电机单独驱动，为使各机构能协调运转，所述主控制器A是根据倍捻机的特点而设计的专用微电脑。
为方便、及时、准确地对倍捻机卷绕机构中的有关参数进行处理，确保纱线的锭内捻不匀现象得到有效控制，所述卷绕控制单元P设有可进行人机对话的显示屏。
在本发明的倍捻机中，彻底摈弃了传统的油浴齿轮箱传动方式，卷绕机构和横动导纱机构分别由各自的电机单独传动。横动电机的角度传感器S2和横动位置传感器S4测量信号，通过一数学模型计算出横动导纱器相对于摩擦辊的位置，同时，摩擦辊的转速传感器S3和筒管的转速传感器S1测量信号，通过一数学模型计算出筒管的卷装直径。专用电脑主控制器根据检测到的信息按数学模型规律，瞬时控制摩擦辊所需的转速。当横动导纱器由筒管大端移向小端时，摩擦辊的转速会由慢到快，当横动导纱器由筒管小端移向大端时，摩擦辊的转速会由快到慢。使锥型筒实现恒线速卷绕。
本发明采用摩擦辊变速使锥型筒管实现恒线速卷绕，使纱线的各片段的捻不匀得到控制，提高纱线质量。上述方法对摩擦辊的运转控制相当精确，运用该控制方法所加工出的纱线在小卷装时的捻不匀也可控制在较低的水平。
四、附图说明
图1是本发明的电气控制框图；
图2是本发明的控制流程图。
五、具体实施方式
一种本发明所述倍捻机卷绕机构的控制系统，它包括摩擦辊1、卷绕筒管2、横动导丝器3、锭子4、主控制器A、卷绕控制单元P、锭子转速传感器S0、筒子转速传感器S1、角度传感器S2、摩擦辊转速传感器S3、位置传感器S4和卷绕电机M。筒子转速传感器S1设置在卷绕筒管2处并与主控制器A连接；，和摩擦辊转速传感器S3，设置在横动导丝器3处的角度传感器S2和位置传感器S4均与主控制器A连接；设置在锭子4处的传感器S0也与主控制器A连接；卷绕电机M的输出端与摩擦辊1连接，卷绕电机M通过卷绕控制单元P与主控制器A连接。在卷绕电机M的输出轴上设有检测摩擦辊转速的传感器S3。卷绕电机M的运转由主控制器A控制。
在本发明的倍捻机中，加捻机构、横动机构和卷绕机构均由各自的电机单独驱动，为使各机构能协调运转，主控制器A是根据倍捻机的特点而设计的专用微电脑，该主控制器A能接受各运动机构传送来的信号，并按一定的数学模型规律同步控制各电机的协调运转。为方便、及时、准确地对倍捻机卷绕机构中的有关参数进行处理，确保纱线的锭内捻不匀现象得到有效控制，卷绕控制单元P设有可进行数据输入，用来人机对话的显示屏。
本发明的控制流程如下：
将电机M接通电源，由显示屏输入设定的参数，电机M根据设定的参数和由传感器S0反馈的锭子4转速来进行运转，带动摩擦辊1转动，从而使卷绕筒管2开始卷绕。传感器S3和传感器S1测量出摩擦辊1的转速和筒管2的转速信号，通过一定的数学模型计算出筒管2的卷装直径，并实时将筒管2的卷装直径大小信号传送给主控制器A，与此同时，角度传感器S2和位置传感器S4也实时地将横动导丝器3所处的位置信号传送给主控制器A。主控制器A再根据这两个信号和预先设定的数学模型规律进行比较，计算出卷绕电机M的速度修正值，再通过卷绕控制单元P调整电机M的运转速度。同时，主控制器A也同步控制其它各电机的协调运转。
采用本发明所述的控制系统后，对摩擦辊1的运转控制相当精确，因此对股线的捻不匀改善也非常明显，同时，运用该控制方法所加工出的纱线在小卷装时的捻不匀也可控制在相当低的水平(CV在2.5％以下)，达到国内外的领先水平。