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现代生活对地毯的需求量非常巨大,簇绒地毯是其中一个很重要的品种。以前我国的簇绒地毯生产装备全靠进口,更无法谈及设备的电气控制等深层次问题。
本课题在自主研发的地毯簇绒机基础上,进一步深入研究其提花控制系统,详细地分析了地毯簇绒机提花系统绒纱喂给部分和簇绒成圈部分对提花效果的影响,并成功研制出新一代计算机提花控制系统。
该系统的绒纱喂给部分采用计算机控制的伺服-电磁离合器喂纱方式,以交流伺服电机控制喂纱罗拉轴的转速,再通过电磁离合器的选择切换,使各喂纱罗拉组获得不同的喂纱转速,向成圈机构输出不同的喂纱量,实现花型的绒高控制。论文分析了交流伺服的位置控制、速度控制对提花的影响,并研制了计算机提花系统的伺服控制软、硬件。电磁离合器的响应速度是制约高效簇绒地毯生产的瓶颈,论文通过对电磁离合器的电磁回路特性分析,设计出有效的电压控制起动电路,并取得良好效果。
在提花成圈部分,用实验测试出常用绒纱在小变形条件下的张力特性,在此基础上对类齿轮罗拉的绒纱牵引特性及对簇绒成圈的影响做了理论推导。并对停车痕迹问题进行了详细的分析,采用了高位停车以及在停车后使用补偿绒纱喂给量平衡绒纱张力的办法,克服了停车痕迹严重的问题。
在提花控制系统的软件研制中,使用模块化的方法,将提花控制系统软件分为五个模块:图像处理模块、线程控制模块、人机界面模块、工艺参数设置模块和工作数据、文档管理模块。由于使用了阈值处理、反色处理和图像拉伸处理等图像处理方法,克服了设计人员只能使用专用软件进行图像处理的局限,使对地毯花型图案进行现场工艺调整成为可能。控制中还采用了线程控制的方法,使提花系统的工作更加稳定、可靠。在人机界面设计中,充分考虑了友好的人机关系,可直观地显示现场提花图案、离合器工作情况以及系统的运行状态。工艺参数模块可在现场调整工艺参数。工作数据和文档管理模块克服了人工记录的缺陷,使对生产情况的管理更为方便和自动化。