面向智能缫丝的自动缫丝机原型设计

发布时间：2020-10-30 04:11

　　 自动缫丝机进入中国,发展至今已经有60多年了,从最初的定粒感知、定纤感知器和给茧方式的发展,到现在的机电一体化,自动缫丝机得到了长足的进步。目前主流的自动缫丝机为短杠杆定纤式自动缫丝机,我们分析发现:短杠杆定纤式自动缫丝机的结构仍以机械式结构为主,以探索凸轮和添绪凸轮为动力源,通过机械同步机构驱动单绪机构进行缫丝;为了防止重添,探索纤度感知机构运动规律为周期性探索感知,当探索纤度感知的周期固定时,若生丝落细发生在两次纤度感知之间,则落细点无法及时发现,生丝落细丝长增加,不利于提高生丝质量;由于机构为机械同步联动式结构,所以动作虽然稳定,但是当生丝发生落细时,执行机构在相关信号的转换和传递耗时较多;由于自动缫丝机工作的全过程是通过机械方式实现的,所以不能输出实际缫丝生产工况和生产统计数据,需要耗费较多的人力成本进行看护和统计,不利于生产管理水平的提高和智能化处理。本文以智能制造为背景,针对短杠杆定纤式自动缫丝机的不足之处,提出了一种面向智能制造的单绪智能缫丝系统,并根据所设计的系统研发了智能自动缫丝机单绪实验平台。该实验平台在原有的自动缫丝机基础上,去除了原自动缫丝机中的机械同步联动式结构,保留和利用了原有的自动缫丝机中部分有用构件,大大简化了自动缫丝机的结构,并将缫丝过程动作的各个机构完全分离,以智能控制器为核心,通过可靠的电子传感器获知各个机构的位置信号,通过智能控制的程序定义相互配合关系,最终控制气动执行机构完成加茧、添绪动作。智能缫丝系统通过引入物联网和智能制造技术实现智能缫丝,在本智能缫丝系统中:主要通过霍尔传感器获取可靠的输入信号,以单绪智能控制器来智能控制缫丝的动作,通过针型气缸执行加茧添绪动作,并将缫丝过程中获取的工况和统计数据通过通讯网络传输至上位机,以便对缫丝生产管理提供智能控制服务。探索周期可以智能改变,当丝条发生落细时,探索周期得到相应的延长,从而达到防重添的目的;当丝条不发生落细时,探索周期被缩短,减少生丝纤度控制迟后时间。落细时的探索周期随小(?)速的变化而变化,小(?)速通过自动检测获取。给茧机和単绪探索添绪机构之间的同步关系被去除,从而实现给茧机的高速运行。通过以上设计,生丝落细丝长得到有效地减少,提高了所缫生丝质量,并降低了人力管理成本。
【学位单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS142.221.3
【部分图文】：

械总厂在 FY2000 型机的基础上，经多项改进，研制出了飞宇 2000EX[26,32]，该机型采体式感知器框，自动控制方面得到了进一步的完善；随后杭州纺织机械有限公司又相出了飞宇 302 和飞宇 2000 新时代自动缫丝机[33]，2008 年飞宇 2008 型智能化新型自动机在杭州通过省级鉴定[34]，该机型采用变频驱动、可编程控制，实现了自动缫丝机智控制。.3 自动缫丝机纤度控制原理生丝纤度自动控制系统是自动缫丝机单绪结构的主要部分[35]。目前，自动缫丝机按纤感知器的不同可分为短杠杆定纤式和长杠杆定纤式。长、短杠杆隔距式定纤感知器构图见图 1.1。原理是依靠丝条和隔距片（隔距轮）的摩擦力对感知器支点产生的力为丝条纤度的检测指标[36,37]，当丝条纤度小于细限纤度时，丝条对隔距片（隔距轮）擦力过小，定纤式纤度感知器的平衡位置发生变化，再由探索机构将此位置信号接收大和传输。

图 1.2 生丝纤度自动控制系统原理图（1）控制对象控制对象为生丝纤度，但是在缫丝过程中，直接检测丝条的纤度非常困难，因此一采用与生丝纤度密切相关的其他物理量作为检测对象，从而间接地控制生丝纤度，这些理量在生丝纤度自动控制系统中叫做被控制量。在定粒式自动缫丝机中，采用茧粒数作被控制量；在定纤式自动缫丝机中，采用丝条对隔距片（隔距轮）的摩擦力作为被控制量（2）测量元件和比较元件测量元件是检测被控制量的变化情况的元件，比较元件则是将测量元件反馈的测量果与给定值进行比较，当测量结构不符合给定值时，比较元件会发出感知信号。给定值纤度自动控制中希望被控制量达到的目标值，比如定粒式自动缫丝机规定的茧粒数、定式自动缫丝机的细限纤度。测量元件和比较元件一起构成自动缫丝机的纤度感知器。（3）放大元件

图 1.3 D301B 型自动缫丝机生丝纤度控制机构示意图细限感知杆 3-探索片片鼻 4-短杠杆隔距式定纤感知器 5-探索片 9-添绪上拉杆 10-添绪凸轮 11-探索凸轮 12-添绪拨叉 13-添绪接拉杆 15-添绪杆 16-调节重锤 17-给茧机感受杆式自动缫丝机纤度控制原理动缫丝机为例[39]，其生丝纤度控制机构如图 1.4 所示。丝知器 2 的隔距片 1 中，探索凸轮 10 传动从动杆 9、摆动 5 完成往复探索运动。 大于细限纤度 S1时，则在摩擦力的作用下，长杠杆隔距式 4 处。当探索机构执行探索运动时，探索杠杆 5 绕 O5逆时定纤感知器尾端，因此探索杠杆 5 运动无阻。此时添绪法作用到添绪接触销 13，因此不发生添绪动作。 小于细限纤度 S1时，长杠杆隔距式定纤感知器 2 的尾端上
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本文编号：2861967