專利名稱：一種基于主動式電動后梁的織機經(jīng)紗動態(tài)張力控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及經(jīng)紗紗線動態(tài)張力的控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于主動式電動后梁的織機經(jīng)紗動態(tài)張力控制方法。
背景技術(shù)：
織機工作過程中，經(jīng)紗紗線張力是一個非常重要且必須要考慮的工藝參數(shù)，張力的平衡與穩(wěn)定直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量與生產(chǎn)效率，也是織機能高速穩(wěn)定運行的保證。因此在織機高速工作時，對織機上經(jīng)紗紗線張力的精確測量與控制，顯得尤為重要。
目前，織機經(jīng)紗紗線張力的調(diào)節(jié)與控制方法是通過送經(jīng)和卷取以及移動后梁，其中送經(jīng)和移動后梁為主。新一代高速織機的送經(jīng)一般采用電子送經(jīng)，大大提高了經(jīng)紗張力的穩(wěn)定性和控制精度。但是由于經(jīng)軸及其卷繞的紗線慣量較大，電子送經(jīng)系統(tǒng)的紗線張力控制性能難以滿足紗線的動態(tài)張力控制要求，因此電子送經(jīng)系統(tǒng)的控制目標僅是紗線的平均張力的穩(wěn)定控制。其次，現(xiàn)有移動后梁的作用有兩個一是對開口造成的紗線軌跡變長的補償，以免開口紗線瞬態(tài)張力過大；二是通過彈簧以及張力傳感器，來實現(xiàn)瞬態(tài)張力的檢測和補償。由于移動后梁對開口造成紗線軌跡變長的補償作用，一旦設(shè)定后是固定的，而后梁系統(tǒng)中的彈簧對瞬態(tài)張力的補償屬于開環(huán)的，因此總的來看，現(xiàn)有移動后梁對紗線動態(tài)張力的控制作用都屬于被動式，不具有對經(jīng)紗的動態(tài)張力的在線自調(diào)節(jié)和控制作用。目前也有對后梁添加液壓阻尼機構(gòu)、磁流體阻尼機構(gòu)和可編程移動后梁機構(gòu)，但是它們都是對紗線張力的調(diào)節(jié)作用都是屬于開環(huán)、被動式的，不具有經(jīng)紗紗線動力張力的在線自動調(diào)節(jié)功能。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于主動式電動后梁的織機經(jīng)紗動態(tài)張力控制方法，實現(xiàn)織機整體紗線的動態(tài)張力控制。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種基于主動式電動后梁的織機經(jīng)紗動態(tài)張力控制方法，包括以下步驟
(1)制作出帶有凸輪輪廓的凸輪式電動后梁；
(2)通過驅(qū)動裝置對凸輪式電動后梁進行旋轉(zhuǎn)調(diào)整，來改變經(jīng)紗紗線的軌跡，控制紗線張力維持在系統(tǒng)所允許的誤差范圍內(nèi)，保證織機高速、正常的運行。
所述步驟(1)和步驟⑵之間還包括以下步驟
(A)把凸輪式電動后梁上所測量的紗線張力數(shù)據(jù)值與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定值作差值比較計算；
(B)差值比較計算后，所得的數(shù)據(jù)作為控制信號用于控制凸輪式電動后梁的驅(qū)動直ο
所述步驟(1)中所述凸輪式電動后梁是通過在凸輪式后梁的一端或兩端的位置安裝電機得到的。
所述步驟O)中紗線張力數(shù)據(jù)值通過張力檢測傳感器檢測得到。
有益效果
由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果本發(fā)明的電動后梁屬于主動式，通過控制凸輪后梁的旋轉(zhuǎn)角度，可以在線調(diào)節(jié)和控制經(jīng)紗紗線張力，因此紗線張力的控制精度得到大大改善；與經(jīng)軸相比，后梁具有轉(zhuǎn)動慣量小， 且數(shù)值固定的特點，而且通過改進設(shè)計比如采用空心后梁，后梁的慣量有望比經(jīng)軸最小慣量降低近到1 2個數(shù)量級，因此織機紗線動態(tài)張力的控制靈敏度將得到大大提高，使得紗線張力的動態(tài)控制成為可能，將是目前織機紗線平均張力的控制的突破；后梁既可以取代原有移動后梁，也可作為一個獨立的后梁(見圖4)，這樣既有利于現(xiàn)有織機的結(jié)構(gòu)簡化、改造和升級，也有利于新的織機研制，便于該技術(shù)推廣；形成了織機的新型控制模式——分張力控制技術(shù)模式，即電子送經(jīng)系統(tǒng)控制紗線的平均張力，而主動式電動后梁用于控制的紗線的動態(tài)張力。這種分張力的控制模式，將有利于各模塊的研制，也有利于系統(tǒng)的模塊化集成，為織機的專業(yè)化技術(shù)研究和研制提供了技術(shù)基礎(chǔ)。


圖1是本發(fā)明的單電機電動后梁結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的雙電機電動后梁結(jié)構(gòu)示意圖3是基于電動后梁的紗線張力控制框圖4是帶有電動后梁的織機送經(jīng)和卷取系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
本發(fā)明的實施方式涉及一種基于主動式電動后梁的織機經(jīng)紗動態(tài)張力控制方法， 首先，采用帶有凸輪輪廓的凸輪式后梁。其次，在凸輪式后梁的一端或兩端的位置放置電機和磁粉制動器驅(qū)動裝置，形成凸輪式電動后梁。最后通過控制該后梁的旋轉(zhuǎn)角度來改變經(jīng)紗紗線的軌跡，從而實現(xiàn)對紗線的張力的控制作用。該方法原理是通過微小旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動慣量較小的凸輪式電動后梁，實現(xiàn)織機整體紗線的動態(tài)張力控制，其具體步驟如下。
(1)制作出帶有凸輪輪廓的凸輪式電動后梁。該凸輪式電動后梁可以如圖1所示， 包括凸輪式后梁1，所述凸輪式后梁1 一端通過連接軸3與第一電機2相連。所述第一電機2與控制系統(tǒng)相連；所述控制系統(tǒng)與紗線張力檢測傳感器相連。所述凸輪式后梁1另一端與軸承連接機構(gòu)4相連。也可以如圖2所示，包括凸輪式后梁1，所述凸輪式后梁1 一端通過連接軸3與第一電機2相連。所述凸輪式后梁1另一端通過連接軸3與第二電機5相連。所述第一電機2和第二電機5分別與控制系統(tǒng)相連；所述控制系統(tǒng)與紗線張力檢測傳感器相連。
該凸輪式電動后梁既可以取代原有移動后梁，也可作為一個獨立的后梁(見圖 4)，圖4中，經(jīng)軸41上的經(jīng)紗紗線依次通過電動后梁42、固定后梁43、移動后梁44、開口 45、打緯機構(gòu)46和卷取機構(gòu)47。
(2)把凸輪式電動后梁上所測量的紗線張力數(shù)據(jù)值與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定值作差值比較計算。即通過張力檢測傳感器實時檢測紗線所受的張力，并將檢測到得張力與預(yù)先設(shè)定的每周期的經(jīng)紗紗線張力數(shù)值做差值比較。
(3)差值比較計算后，所得的數(shù)據(jù)作為控制信號用于控制凸輪式電動后梁的驅(qū)動直ο
(4)根據(jù)控制信號，驅(qū)動裝置對凸輪式電動后梁進行旋轉(zhuǎn)調(diào)整，來改變經(jīng)紗紗線的軌跡，控制紗線張力維持在系統(tǒng)所允許的誤差范圍內(nèi)，保證織機高速、正常的運行。
圖3是本發(fā)明的紗線張力控制框圖，圖3中，F(xiàn)r為設(shè)定張力、Fs為實際檢測張力、 為后梁轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)值、α〗為后梁實時轉(zhuǎn)角、為后梁轉(zhuǎn)動角速度給定值、Cos為后梁實時轉(zhuǎn)動角速度、F' s為經(jīng)紗張力。不難發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的電動后梁屬于主動式，通過控制凸輪后梁的旋轉(zhuǎn)角度，可以在線調(diào)節(jié)和控制經(jīng)紗紗線張力，因此紗線張力的控制精度得到大大改善； 與經(jīng)軸相比，后梁具有轉(zhuǎn)動慣量小，且數(shù)值固定的特點，而且通過改進設(shè)計比如采用空心后梁，后梁的慣量有望比經(jīng)軸最小慣量降低近到1 2個數(shù)量級，因此織機紗線動態(tài)張力的控制靈敏度將得到大大提高，使得紗線張力的動態(tài)控制成為可能，將是目前織機紗線平均張力的控制的突破。
權(quán)利要求
1.一種基于主動式電動后梁的織機經(jīng)紗動態(tài)張力控制方法，其特征在于，包括以下步驟(1)制作出帶有凸輪輪廓的凸輪式電動后梁；(2)通過驅(qū)動裝置對凸輪式電動后梁進行旋轉(zhuǎn)調(diào)整，來改變經(jīng)紗紗線的軌跡，控制紗線張力維持在系統(tǒng)所允許的誤差范圍內(nèi)，保證織機高速、正常的運行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于主動式電動后梁的織機經(jīng)紗動態(tài)張力控制方法，其特征在于，所述步驟(1)和步驟( 之間還包括以下步驟(A)把凸輪式電動后梁上所測量的紗線張力數(shù)據(jù)值與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定值作差值比較計算；(B)差值比較計算后，所得的數(shù)據(jù)作為控制信號用于控制凸輪式電動后梁的驅(qū)動裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于主動式電動后梁的織機經(jīng)紗動態(tài)張力控制方法，其特征在于，所述步驟(1)中所述凸輪式電動后梁是通過在凸輪式后梁的一端或兩端的位置安裝電機得到的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于主動式電動后梁的織機經(jīng)紗動態(tài)張力控制方法，其特征在于，所述步驟O)中紗線張力數(shù)據(jù)值通過張力檢測傳感器檢測得到。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于主動式電動后梁的織機經(jīng)紗動態(tài)張力控制方法，包括以下步驟(1)制作出帶有凸輪輪廓的凸輪式電動后梁(2)通過驅(qū)動裝置對凸輪式電動后梁進行旋轉(zhuǎn)調(diào)整，來改變經(jīng)紗紗線的軌跡，控制紗線張力維持在系統(tǒng)所允許的誤差范圍內(nèi)，保證織機高速、正常的運行。本發(fā)明通過微小旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動慣量較小的凸輪式電動后梁，實現(xiàn)織機整體紗線的動態(tài)張力控制。
文檔編號D03D49/10GK102505292SQ20111031888
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者施廣軍, 李向坤, 王文清, 陳家新 申請人:東華大學