一种往复抓棉机自动平包控制方法技术

本发明专利技术提供一种往复抓棉机自动平包控制方法，包括控制系统，其特点是：控制系统包括主控程序模块和平包子程序模块，控制方法包括如下步骤：（1）先由人工测量棉包的平包高度h,再根据包头的蓬松程度、综合抓取速度、产量情况确定抓取深度基值D和平包抓取深度递减参数d；（2）再根据抓取深度基值D、平包高度h和递减参数d按照各次抓取深度为等差序列的规律、采用倒推算法计算出平包抓取总次数N和每次抓取深度Dn；（3）平包子程序模块按照上述算法进行计算，并控制抓臂按照计算的抓取深度值Dn实施抓棉操作，直到平包完成。无需改变抓棉机硬件就可实现自动平包，免去了人员值守，提高了工作效率。

A kind of automatic control method for flat bale of reciprocating cotton Grabber

【技术实现步骤摘要】
一种往复抓棉机自动平包控制方法
本专利技术属于纺织自动化
，涉及往复抓棉机控制方法的改进，具体说是一种往复抓棉机自动平包控制方法。
技术介绍
往复式抓棉机通常由电气控制台、塔身、塔座、抓臂、轨道、吸棉槽等组成，轨道安装在地面上，棉包排列在轨道的两侧。抓棉机工作时塔座沿轨道作水平往复运动；塔身绕塔座的中心作旋转运动；抓臂沿塔身作上下升降运动；这三大运动保证了抓臂将轨道两侧的棉包抓取完毕，抓取的棉束从吸棉槽输送至下道工序。抓棉机控制系统的宗旨是：尽可能每次抓取等量的棉束，来保证下道工序棉网的均匀。由于棉包的顶部（包头）长度方向上不均匀，高低方向上也不整齐，蓬松程度从上往下逐渐减小，为了达到每次抓取等量的棉束，抓臂的抓取深度（抓臂的下降深度）需要不断调整。目前，往复式抓棉机包头的平包操作，完全依赖人工操作：挡车工不断多次根据实际情况调整抓取深度，先将抓取深度设得比较大，抓取几个来回后，再设的小一点，再抓取几个来回后，再设的小一点，不断循环，直到棉包比较整齐了，认为平包完成了就不再调整，进入机器自动抓取状态，在自动抓取状态，每次抓取深度为定值。平包过程非常麻烦，必须有人值守，且人工工作量较大，无效操作多，工作效率低，能耗大，影响生产进度。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术存在的问题和不足，提供一种往复抓棉机自动平包控制方法，往复抓棉机在平包过程中根据棉包包头动态自动调整抓取深度，无需人员值守，实现自动平包，提高工作效率。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种往复抓棉机自动平包控制方法，所述往复抓棉机包括塔身、塔座、抓臂、轨道、吸棉槽、塔座驱动电机、抓臂升降电机及控制系统，其特征在于，所述控制系统中包括主控程序模块和平包子程序模块，所述自动平包控制方法包括如下步骤：（1）在往复抓棉机平包操作开始前先由人工测量棉包的平包高度h,再根据包头的蓬松程度、综合抓取速度、产量情况确定抓取深度基值D和平包抓取深度递减参数d；（2）再根据抓取深度基值D、平包高度h和递减参数d按照各次抓取深度为等差序列的规律、采用倒推算法计算出平包抓取总次数N和每次抓取深度Dn(n=1……N)，其中抓取往返算一次；（3）平包子程序模块按照上述算法进行计算，并控制抓臂按照计算的抓取深度值Dn实施抓棉操作，直到平包完成。对上述技术方案的改进：第n次抓取深度Dn=D+(N-n+1)*d；所述的倒推计算法即把第N次抓取深度作为计算第1项，第1次抓取深度作为计算第N项，亦即计算的第n项与第（N-n+1）次抓取深度互补对应，计算项公式为：D(n)=D+n*d；计算：当(D(1)+D(2)+……+D(N))*2≥h时平包完成，由于D、d、h为定值，可算出抓取次数n最小值也就是总次数N和各次抓取深度Dn。对上述技术方案的进一步改进：在所述控制系统的主控程序模块中设置平包标识符F,F初始值为1，当完成平包操作时，所述的平包子程序模块将F赋值为0；当主控程序模块检测到F=0时，进入自动抓包程序。对上述技术方案的进一步改进：所述的平包操作方法的具体流程如下：主机工作时，主控程序扫描平包标志F，默认F=0，即不用进行平包程序，在排包完成后，通常需要平包，这种情况下，按下需要平包的按键，即置F=1，平包完成后，程序自动置F=0，运行正常抓包程序；F=1时，程序进入平包子程序：(1)首次进入子程序时，程序会根据平包高度h、抓取深度D、递减参数d，计算出总抓取次数N及各次抓取深度Dn,并置n=1；(2)抓臂按照当前的n值的抓取深度Dn往返抓包；(3)本次抓包完成后，比较n>=N，如果不是，表示平包没有完成，那么，n值自动加1，返回上述步骤2继续平包；(4)本次抓包完成后，比较n>=N，如果是，表示平包结束，置F=0，退出子程序。本专利技术与现有技术相比的优点和积极效果是：本专利技术在往复抓棉机的控制系统中添加平包子程序模块，无需改变抓棉机的机械结构，就可实现自动平包，免去了人员值守，提高了工作效率。附图说明图1为本专利技术一种往复式抓棉机自动平包控制方法中的棉包尺寸示意图；图2为本专利技术一种往复式抓棉机自动平包控制方法的控制程序图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细描述：参见图1-图2，本专利技术一种往复式抓棉机自动平包控制方法的实施方式，所述往复抓棉机包括塔身、塔座、抓臂、轨道、吸棉槽、塔座驱动电机、抓臂升降电机及控制系统，所述控制系统中包括主控程序模块和平包子程序模块，所述自动平包控制方法包括如下步骤：（1）在往复抓棉机平包操作开始前先由人工测量棉包的平包高度h,再根据包头的蓬松程度、综合抓取速度、产量情况确定抓取深度基值D和平包抓取深度递减参数d；（2）再根据抓取深度基值D、平包高度h和递减参数d按照各次抓取深度为等差序列的规律、采用倒推算法计算出平包抓取总次数N和每次抓取深度Dn(n=1……N)，其中抓臂往返算一次；（3）平包子程序模块按照上述算法进行计算，并控制抓臂按照计算的抓取深度值Dn实施抓棉操作，直到平包完成。进一步地，上述的倒推算法计算为：第n次抓取深度Dn=D+(N-n+1)*d；所述的倒推计算法即把第N次抓取深度作为计算第1项，第1次抓取深度作为计算第N项，亦即计算的第n项与第（N-n+1）次抓取深度互补对应，计算项公式为：D(n)=D+n*d；计算：当(D(1)+D(2)+……+D(N))*2≥h时平包完成，由于D、d、h为定值，可算出抓取次数n最小值也就是总次数N和各次抓取深度Dn。再进一步地，在控制系统的主控程序模块中设置平包标识符F,F初始值为1，当完成平包操作时，所述的平包子程序模块将F赋值为0；当主控程序模块检测到F=0时，进入自动抓包程序。以下为公式中的符号说明：F:平包标志H:棉包高度h:平包高度(大约值即可)D:自动抓取深度d：平包抓取深度递减参数N：平包抓取总次数(来回算一次)n：实际抓取次数D0：平包抓取深度的统一代号Dn:第n次的平包抓取深度D(n):倒推计算法的第n项，与第N-n+1次的平包抓取深度对应数学模型根据(D(1)+D(2)+…+D(n))*2>=h算出最小的n值即是N；平包起始，F=1，n=1；抓棉机抓取一个来回；比较n与N，如果n<N,n值加1，D0变为新的Dn，进行下一次平包抓取；如果n>=N，平包完成，F=0，进入自动抓包程序。本专利技术的工作原理：1、本专利技术采用等差序列的规律调整每次的平包抓取深度，在主控程序模块或平包子程序模块中，可通过FOR循环编程指令及倒推法计算N值：倒推计算法即把第N次抓取深度作为计算第1项，第1次抓取深度作为计算第N项，亦即第n次抓取深度与计算的第（N-n+1）项互补对应，即Dn=D(N-n+1)=D+(N-n+1)*d，即计算项公式为D(n)=D+n*d。N值计算步骤如下：h0=0；D（1）=D+1*d,h0=h0+2*D（1）,比较h0与h,如果h0>=h,则N=1,否则继续计算；D（2）=D+2*d,h0=h0+2*D（2）,比较h0与h,如果h0>=h,则N=2,否则继续计算；D（3）=D+3*d,h0=h0+2*D（3）,比较h0与h,如果h0>=h,则N=3,否则继续计算；……D（n）=D+n*d,h0=h0+2*本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种往复抓棉机自动平包控制方法，所述往复抓棉机包括塔身、塔座、抓臂、轨道、吸棉槽、塔座驱动电机、抓臂升降电机及控制系统，其特征在于，所述控制系统中包括主控程序模块和平包子程序模块，所述自动平包控制方法包括如下步骤：（1）在往复抓棉机平包操作开始前先由人工测量棉包的平包高度h, 再根据包头的蓬松程度、综合抓取速度、产量情况确定抓取深度基值D和平包抓取深度递减参数d；（2）再根据抓取深度基值D、平包高度h和递减参数d按照各次抓取深度为等差序列的规律、采用倒推算法计算出平包抓取总次数N和每次抓取深度Dn(n=1……N)，其中抓取往返算一次；（3）平包子程序模块按照上述算法进行计算，并控制抓臂按照计算的抓取深度值Dn实施抓棉操作，直到平包完成。

【技术特征摘要】
1.一种往复抓棉机自动平包控制方法，所述往复抓棉机包括塔身、塔座、抓臂、轨道、吸棉槽、塔座驱动电机、抓臂升降电机及控制系统，其特征在于，所述控制系统中包括主控程序模块和平包子程序模块，所述自动平包控制方法包括如下步骤：（1）在往复抓棉机平包操作开始前先由人工测量棉包的平包高度h,再根据包头的蓬松程度、综合抓取速度、产量情况确定抓取深度基值D和平包抓取深度递减参数d；（2）再根据抓取深度基值D、平包高度h和递减参数d按照各次抓取深度为等差序列的规律、采用倒推算法计算出平包抓取总次数N和每次抓取深度Dn(n=1……N)，其中抓取往返算一次；（3）平包子程序模块按照上述算法进行计算，并控制抓臂按照计算的抓取深度值Dn实施抓棉操作，直到平包完成。2.按照权利要求1所述的往复抓棉机自动平包控制方法，其特征在于，所述的倒推算法计算公式为：第n次抓取深度Dn=D+（N-n+1）*d.倒推计算法即把第N次抓取深度作为计算第1项，第1次抓取深度作为计算第N项，亦即计算的第n项与第（N-n+1）次抓取深度互补对应，计算项公式为：D(n)=D+n*d；计算：当(D(1)+D(2)+……+D(n)）*2≥h时...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜培清，宋钦文，李旭，邵松娟，
申请(专利权)人：青岛宏大纺织机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东,37