在現有的棉紡精梳機控制技術中,雖然品種繁多,但迄今為止,除本文所述之外,所有的棉紡精梳機產品幾乎均沒有采用工業總線的控制技術,因此它們之間的速比調節不可能快速地反映在人機界面上,因而不能高效、直觀地改變主從電機之間的速比。另外,目前絕大部分機器,由于制造商僅提供一種機械凸輪行星輪系組件結構,使得分離羅拉曲線不可調節,而國外有極個別的制造商提供兩種以上的機械凸輪或者多連桿行星輪系組件結構供用戶紡制不同的棉紗品種,但此舉只能通過更換大量的機械零件來實現分離羅拉曲線的調節,不可能快速、方便地切換分離羅拉的使用曲線。
1 系統方案設計
針對以上棉紡精梳機控制技術不能高效、精確、直觀的改變主從電機之間的速比,也不能快速、方便地切換分離羅拉的使用曲線的現狀,兩年多前著手研發新型的棉精梳機控制系統,其關鍵點可簡單歸納為電子凸輪、多軸同步運行、高速通訊技術的運用等。
1.1 電子凸輪
有許多棉精梳機的弱點(或者講瓶頸口)是:車速一旦開高,就會影響棉網的成型質量,且對所紡棉花的品種受到限制(例如不能紡好長絨棉等)。這些主要是由于此類的機型分離部分的高速運行,大都是采用了機械凸輪或者多連桿機構加上行星輪系的合成傳動,其優點是:控制部分簡單、造價低,但缺點是機械凸輪制造難度大,一般機械廠不能加工、機械構件做好就不可改變形狀、也就不可改變分離運動的軌跡,因而高速精梳機在紡制不同長度纖維時適應性差,是換品種時造成棉網成型不好的原因之一。為了免除以上由于機械組件等可能對機器造成的瓶頸口,經市場反復調研和技術論證,我們決心在現有的分離羅拉兩種傳動方式的基礎上研制第三種方式,即以電子凸輪控制器及伺服電機直接傳動分離羅拉。
1.2 多軸同步運行
為了更方便地調節各個傳動軸之間的速比,不用花大量的勞動力去更換不同部位的幾十個齒輪,我們將原來由一個主電機通過一整套的傳動皮帶及齒輪帶動所有的轉動軸,改為將幾個關鍵軸由不同的變頻電機分別傳動,其中,除了主電機,增加了傳動分離羅拉的伺服電機、傳動臺面引出羅拉的引出電機及傳動牽伸區域的牽伸電機,后三個電機都將嚴格跟蹤主電機作精確的同步運行。