长丝铺放的方法和往复运动机构技术

本发明专利技术涉及一种铺放长丝（１３）的方法和往复运动机构。这里往复导丝器（３）借助于电机（７）驱动，其中往复导丝器的理论位置由电机的位置确定。按照本发明专利技术借助于一个检测装置（８，１０）不断地测量往复导丝器的实际位置，并输送给控制装置（１１），控制装置进行往复导丝器实际位置和理论位置的比较，并产生一个偏差信号，用以控制电机的位置。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种按权利要求1前序部分的长丝铺放方法以及按权利要求12和14的前序部分的实现这一方法的往复运动机构。由EP0453622B1已知一种这一类的长丝铺放方法和装置。这里往复导丝器固定在一个皮带传动装置的皮带上。皮带传动装置通过一个步进电机这样地驱动，使往复导丝器在往复行程之内来回引导长丝。在反向区域内步进电机供给饱和电流，在其余区域内供给额定电流。在往复行程之内的某个位置借助于一个传感器来控制运动过程。但是已知方法在物理和技术方面受到限制。从物理学观点来看步进电机表现为一个弹簧质点系统，它在位置迅速改变时有振动倾向并导致不可控的运动。在导丝器运动期间仅仅两次开过参考点或零位。在零位以外的定位精度是不确定的。因此当转速较高例如生产速度为1,000米/分时这种方法不能再以必要的精度工作。因此本专利技术的目的是创造一种铺放长丝的方法和装置，用这种方法和装置时长丝在往复行程之内可以精确定位。本专利技术的另一个目的是，对于每一个往复行程保证电机最佳地充分利用。这个目的通过具有权利要求1特征的方法以及具有权利要求12和14的特征的往复运动机构来解决。由EP0302461不能得到本专利技术的内容。在这个已知往复运动机构中许多顺序衔接地固定在一条皮带上的往复导丝头借助于一个伺服电机驱动。这里伺服电机的转换借助于一个旋转变压器进行，以便根据给定的理论函数控制伺服电机，不进行往复导丝器位置的检测。这种用在生产速度为150至170米/分情况下的已知往复运动机构由于惯性大完全不适合在往复运动速度在7米/秒时用来铺放长丝。但是按本专利技术的方法可以毫无困难地实现往复导丝器这种高动态性能的运动。本专利技术特别的优点在于往复导丝器的实际位置和理论位置之间进行不断的调整。与往复运动机构相连的检测装置提供这样的可能性，利用电机的全部动力和全部扭矩，而不致于使电机出现失步的危险。这首先使得在往复导丝器运动的较外面的区域内，也就是在卷筒外部边缘处的反向区域内在铺放长丝时有高的精度和重复精度。当实际位置和理论位置之间出现偏差时会产生一个用来控制电机的偏差信号。这里把电机运动的转子和固定的定子之间的相对位置理解为电机的位置。因此往复导丝器在整个往复行程上可以位置调节地运动。通过往复导丝器的实际位置和由电机确定的往复导丝器的理论位置之间的连续调整使电机可以提供对于往复导丝器的每个位置确实必需的能量或扭矩。本专利技术特别的优点在于电机是可以幅值控制调节的。这就是说，当实际位置和理论位置之间出现偏差时通过偏差信号使电机得到幅值改变的电流。特别是由此在反向区域内往复导丝器可以以更高的精度定位。此外在另一种优良的方案中偏差信号用来改变电机的转速。因此往复导丝器的速度在往复行程之内的每个位置可以通过电机的频率控制调节到规定的变化曲线，因此形成以较高的精度生成卷筒时的卷绕规则。例如可以以较高的精度以相应的速度曲线进行乱卷绕(WildeWicklung)、精密卷绕或者卷绕锥形卷筒。往复运动速度大约为每分钟800双行程左右。这里如果对于每种卷绕类型规定一个在往复行程之内往复导丝器理论位置的相应曲线用以控制电机特别有好处。这里往复导丝器的理论位置曲线规定往复导丝器的位置和速度。因此这种方法适合于进行缩短行程。行程缩短可以在任意一侧或两侧按规定的时间程序加以改变。为了在卷绕行程开始时能够尽可能正确地卷绕留头丝，如果在卷绕行程开始时根据一个参考点对往复导丝器和电机的位置进行比较有好处。这样一种方案特别优良，在这种方案中参考点由承接卷筒的筒管的一个末端来确定。由此可以保证，不管筒管长度有什么不同在各种情况下筒管的铺放长度都与往复行程精确地相一致。按本专利技术的方法提供这样的可能性，通过一个与检测系统相连的传感器光学地、声学地或电学地测量往复导丝器的实际位置。在光学测量时例如运用激光，它通过距离测量测量导丝器的位置。但是也可以采用超声波传感器，以测量往复导丝器的实际位置。在一种特别优良的方案中检测装置的传感器与驱动皮带传动装置的驱动轮的电机轴相连，在这种方案中导丝器借助于皮带传动装置带动。这里可以测量电机轴的转角或转数，由于一定的传动关系这对应于导丝器当时的实际位置。传感器装在皮带轮上并且测量皮带轮的转角或转数的这种方案特别优良。按本专利技术的方法基本上可以用于往复导丝器的各种驱动方式。往复导丝器借助于步进电机驱动的这种方案由于高度的灵活性而特别有好处。同样步进电机很小的惯性可以提供很大的扭矩，这特别在往复导丝器的反向区内是需要的。按本专利技术的方法既可以在往复导丝器在往复行程之内来回运动这种往复运动机构中实施，也可以通过两个相向驱动的往复导丝器在往复行程之内运动这种往复运动机构实施。按本专利技术的往复运动机构其特征特别在于长丝在卷筒上铺放的可重复性以及它相对于卷筒结构的高度灵活性。往复运动机构的一种特别优良的具体结构设想，在相互平行设置的卷绕工位中设置多个往复导丝器以铺放多根长丝。这里同方向运动导丝器通过一个电机来驱动。但是只给一个同方向运动的往复导丝器附设检测装置，以对往复导丝器进行位置和速度调节。通过这种结构可以调节一台机器的任意数量的平行设置的卷绕工位。为了在测量往复导丝器的实际位置时达到高的精度，最好采用测量装置的传感器与往复导丝器相接触的这种往复运动机构。在一种特别优良的结构方案中采用非接触传感器时往复运动机构已有的灵活性进一步提高。因此为了测量往复传感器的实际位置可以采用常用的传感器。例如可以采用光学的激光传感器、声学的超声波传感器、非接触的磁性或电容传感器以及电子的旋转脉冲编码器。因为由于结构的实际情况在机器内往复导丝器的扫描经常碰到困难，用来测量往复导丝器实际位置的检测装置与驱动往复导丝器的驱动装置相连这种往复运动机构特别优良。这里往复导丝器由皮带传动装置带动这种往复运动机构表现出一种运动质量小的方案，因此电机可以提供高速度所需要的扭矩。这里皮带通过一个皮带轮和一个驱动轮带动。电机和驱动轮相连，使旋转运动传递到皮带上。皮带也可以做成绳索或其他带状物。检测装置的传感器包含许多在皮带的每个单位长度上做上的标记那种往复运动机构的具体结构具有这样的优点用它测出往复导丝器运动的直接的传动环节。这里例如可以把皮带的齿作为标记。这样一种往复运动机构的结构使结构特别紧凑，在这种往复运动机构中检测装置的传感器直接装在电机上，它测量与驱动轮相连的电机轴的角度位置或转数。此外检测装置和控制装置的连接可以这样来设计，使得达到信号的很高传送精度。因此可以在尽可能小的干扰影响下在非常短的调节时间内比较往复导丝器实际位置和理论位置之间的一致性。这里往复导丝器借助于步进电机驱动特别优良。由于极对数很多例如50对，在往复行程之内往复导丝器的理论位置可以非常精确地调整。借助于检测装置和与之相连的调节系统可以排除在步进电机中经常出现的快速反向时的振动现象。由此步进电机可以比在大多数仅仅(开环)控制运行时更好地充分利用。本专利技术其他优良的具体结构在从属权利要求中确定。借助于几个实施例参照附图对本专利技术作较详细的说明。其中表示附图说明图1至3按照本专利技术的分别带有不同检测装置的往复运动机构的第一实施例的示意图；图 4具有多条往复导丝器在往复行程之内的理论位置曲线的图表；图5 按本专利技术的往复运动机构的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
用往复运动机构铺放长丝的方法，其中用来在往复行程内引导卷绕在卷筒上的长丝的往复导丝器由一个电机带动，其中往复导丝器的规定位置（理论位置）由电机的位置确定，并借助于一个检测装置测量导丝器的实际位置，其特征在于：不断地连续测量实际位置，对往复导丝器当时的实际位置和规定的理论位置进行比较，并产生一个偏差信号以控制电机的位置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：雷恩哈德里伯，弗里德海姆伦兹，
申请(专利权)人：巴马格股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]