專利名稱：一種綜框振動控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及織機領(lǐng)域，具體而言，涉及一種綜框振動控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)，尤其涉及一種改變開口機構(gòu)速度控制綜框振動的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在織機上，開口機構(gòu)完成的運動是簡單的往復(fù)直線運動，但動態(tài)力和動態(tài)力矩很大。使用消極回綜的凸輪開口系統(tǒng)，慣性力會瞬時升高，克服回綜彈簧約束力時，滾子從動件從凸輪表面上瞬時脫開，跳開和沖擊造成綜框橫梁振動，結(jié)果造成綜框橫梁強振，綜框橫梁的大幅度彎曲，相鄰綜框的橫梁產(chǎn)生撞擊。
在開口機構(gòu)中，綜框帶著經(jīng)紗作上下往復(fù)運動，綜框在最低和最高位置都有一段靜止時間，在升程或降程結(jié)束后綜框橫梁劇烈振動。綜框橫梁的振動型式復(fù)雜，在綜框運動的垂直方向也產(chǎn)生振動，即綜框橫梁產(chǎn)生彎曲，橫梁中部彎曲可以達5毫米，因此需要測量綜框橫梁的彎曲量。綜框長度最短2250毫米，厚度小于10毫米，相鄰的綜框都會產(chǎn)生彎曲，由于不同的振型、橫梁彎曲方向可以相同也可以相反，造成相鄰綜框之間的碰撞，因此需要測量綜框與綜框之間的碰撞。過度的橫梁彎曲和碰撞都是不允許的。綜框橫梁的彎曲狀態(tài)和綜框之間的碰撞與織機的運行速度有關(guān)，織機的運行速度遠高于綜框的臨界速度，尤其是寬幅綜框，綜框運行速度處在綜框前幾階臨界速度之間，因此運行速度應(yīng)避開臨界速度，綜框橫梁的彎曲就可以大大減少。理想地控制開口的運動依賴靈敏的信號和閉環(huán)控制技術(shù)，織造時綜框帶動著所有的經(jīng)紗，綜框運動的優(yōu)良直接關(guān)聯(lián)經(jīng)紗的斷頭率。在綜框的最低位置時經(jīng)紗的開口最大，經(jīng)紗張力最大，經(jīng)紗斷頭主要發(fā)生在該區(qū)域。綜框的工作條件很差，低頻大幅振動是經(jīng)紗斷頭和另件損壞的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種綜框振動控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)，實時測量綜框之間的碰撞和橫梁彎曲狀態(tài)，測量信號反饋到控制系統(tǒng)，根據(jù)綜框的運動狀態(tài)，適度改變開口機構(gòu)的速度。為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)
一種綜框振動控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括一棕框，一電機依次通過減速器、開口機構(gòu)驅(qū)動所述綜框作往復(fù)運動，還包括一設(shè)置在所述棕框的上橫梁外側(cè)中間位置的橫梁中部彎曲傳感器和一固定在所述棕框的上橫梁外側(cè)的加速度傳感器，所述上橫梁外側(cè)指綜框接近鋼筘的一側(cè)；所述電機通過一組齒輪副驅(qū)動編碼器，所述編碼器、所述橫梁中部彎曲傳感器及所述加速度傳感器的輸出信號分別通過時間窗生成器、信號采集放大器及載荷放大器傳遞至綜框速度控制板，所述綜框速度控制板將信號處理后傳遞至電機驅(qū)動器，由所述電機驅(qū)動器控制所述電機的運轉(zhuǎn)速度，形成所述閉環(huán)控制系統(tǒng)。進一步的，所述編碼器產(chǎn)生一組主軸的角度信號，傳遞至所述時間窗生成器，所述時間窗生成器是一個定時器，所述時間窗生成器發(fā)出的信號與所述綜框在上、下停頓位置的時間段相對應(yīng)。優(yōu)選的，所述電機為伺服電機，所述電機驅(qū)動器為伺服包。優(yōu)選的，所述電機為變頻電機，所述電機驅(qū)動器為變頻器。進一步的，所述綜框運動控制板包括門電路及比較器，所述時間窗生成器、所述信號采集放大器及所述載荷放大器傳來的信號依次通過所述門電路、所述比較器后輸出至所述電機驅(qū)動器。本發(fā)明的工作原理是
用加速度傳感器測量振動碰撞，用彎曲傳感器測量綜框橫梁的彎曲量。編碼器輸出織機主軸的角度信號，角度信號經(jīng)時間窗生成器輸出綜框上、下停頓位置的定時信號，綜框?qū)崟r加速度和彎曲信號與上、下停頓位置的定時信號經(jīng)與門后輸出所需信號。綜框速度控制器根據(jù)設(shè)定的速度和綜框彎曲、振動測量反饋值，調(diào)節(jié)電機速度輸出，按控制量的大小調(diào)節(jié) 電機的供給頻率，從而小幅調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的有益效果是
I、通過橫梁彎曲傳感器得到彎曲狀態(tài)，通過橫梁加速度傳感器得到橫梁間的碰撞狀態(tài)，從綜框橫梁的變形量和振動量的實測數(shù)據(jù)就能正確了解綜框的受力和變形狀態(tài)，可以清楚知道開口過程是否正常。2、利用綜框振動和彎曲監(jiān)測信號反饋到開口機構(gòu)的速度控制板，速度控制器按設(shè)定的速度和振動彎曲測量反饋值之差調(diào)節(jié)輸出，從而調(diào)節(jié)開口機構(gòu)的轉(zhuǎn)速。由于綜框的前幾階自振頻率很低，綜框運行速度在前幾階綜框的自振頻率之間，因此應(yīng)選擇恰當?shù)霓D(zhuǎn)速，綜框運行速度在相鄰兩階自振頻率之間，離兩階自振頻率都較遠。運行速度避開臨界速度，綜框橫梁的彎曲就可以大大減少。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發(fā)明的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細給出。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中
圖I本發(fā)明所述的閉環(huán)控制系統(tǒng)示意 圖2綜框速度控制板原理示意 圖3橫梁中部彎曲傳感器及加速度傳感器安裝位置示意 圖4為圖3右視 圖5綜框運動曲線圖。圖中標號說明1、電機，2、減速器，3、開口機構(gòu)，4、綜框，5、橫梁中部彎曲傳感器，
6、加速度傳感器，7、信號采集放大器，8、載荷放大器，9、綜框速度控制板，901、門電路，902、比較器，10、電機驅(qū)動器，11、編碼器，12、時間窗生成器，13、齒輪副。
具體實施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細說明本發(fā)明。參照圖I所不,一種綜框振動控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括一棕框4, 一電機I依次通過減速器2、開口機構(gòu)3驅(qū)動所述綜框4作往復(fù)運動，還包括一設(shè)置在所述棕框4的上橫梁外側(cè)中間位置的橫梁中部彎曲傳感器5和一固定在所述棕框4的上橫梁外側(cè)的加速度傳感器6，所述上橫梁外側(cè)指綜框接近鋼筘的一側(cè)；所述電機I通過一組齒輪副13驅(qū)動編碼器U，所述編碼器11、所述橫梁 中部彎曲傳感器5及所述加速度傳感器6的輸出信號分別通過時間窗生成器12、信號采集放大器7及載荷放大器8傳遞至綜框速度控制板9，所述綜框速度控制板9將信號處理后傳遞至電機驅(qū)動器10，由所述電機驅(qū)動器10控制所述電機I的運轉(zhuǎn)速度，形成所述閉環(huán)控制系統(tǒng)。在一個實施例中，所述電機為伺服電機，所述電機驅(qū)動器為伺服包。 在一個實施例中，所述電機為變頻電機，所述電機驅(qū)動器為變頻器。參照圖3、圖4所示，在本實施例中，加速度傳感器6安裝于第一頁綜框4上橫梁外側(cè)中部，用螺栓直接緊固在橫梁上。橫梁中部彎曲傳感器5為橋式應(yīng)變片，同樣安裝于第一頁綜框4的中部，四片應(yīng)變片粘貼在綜框4上。綜框4在最低和最高位置各有一段靜止階段，在升程或降程結(jié)束后的振動量為最大，因此檢測區(qū)域只是綜框4在最高最低位置，提取綜框4在最高最低位置的靜止階段的振動值和彎曲量。在本實施例中，所述編碼器11產(chǎn)生一組主軸的角度信號，傳遞至所述時間窗生成器12，所述時間窗生成器12是一個定時器。參照圖5所示，綜框4的運動曲線分成四段，A為上升段，C為下降段，B為最高位置停頓段，D為最低位置停頓段。時間窗生成器12只取B段和D段。參照圖2所示，在本實施例中，所述綜框運動控制板9包括門電路901及比較器902，所述時間窗生成器12、所述信號采集放大器7及所述載荷放大器8傳來的信號依次通過所述門電路901、所述比較器902后輸出至所述電機驅(qū)動器10。編碼器11輸出織機主軸的角度信號，角度信號經(jīng)時間窗生成器12輸出綜框上、下停頓位置的定時信號，綜框4實時加速度和彎曲信號與上、下停頓位置的定時信號經(jīng)與門后輸出所需信號?？棛C的運行速度在10-15HZ范圍內(nèi)，而綜框4橫向振動的前幾階固有頻率在4-1OHZ范圍內(nèi)，又綜框4運行速度在其前幾階固有頻率的范圍內(nèi)，綜框4運行環(huán)境較差,振動很大。綜框4的前幾階固有頻率輸入到綜框速度控制板9內(nèi)，在線的輸出量過大時，把實時速度與前幾階固有頻率作比較，讓綜框4運行在兩相鄰固有頻率的中間地帶，達到最小的振動和彎曲，以確定速度的增減幅度。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種綜框振動控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括一棕框(4)，一電機(I)依次通過減速器(2)、開口機構(gòu)(3)驅(qū)動所述綜框(4)作往復(fù)運動，其特征在于還包括一設(shè)置在所述棕框(4)的上橫梁外側(cè)中間位置的橫梁中部彎曲傳感器(5)和一固定在所述棕框(4)的上橫梁外側(cè)的加速度傳感器(6 )，所述上橫梁外側(cè)指綜框接近鋼筘的一側(cè)； 所述電機(I)通過一組齒輪副(13)驅(qū)動編碼器(11)，所述編碼器(11)、所述橫梁中部彎曲傳感器(5)及所述加速度傳感器(6)的輸出信號分別通過時間窗生成器(12)、信號采集放大器(7 )及載荷放大器(8 )傳遞至綜框速度控制板(9 )，所述綜框速度控制板(9 )將信號處理后傳遞至電機驅(qū)動器(10)，由所述電機驅(qū)動器(10)控制所述電機(I)的運轉(zhuǎn)速度，形成所述閉環(huán)控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的綜框振動控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于所述編碼器(11)產(chǎn)生一組主軸的角度信號，傳遞至所述時間窗生成器(12)，所述時間窗生成器(12)是一個定時器，所述時間窗生成器(12)發(fā)出的信號與所述綜框(4)在上、下停頓位置的時間段相對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的綜框振動控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于所述電機(I)為伺服電機，所述電機驅(qū)動器(10)為伺服包。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的綜框振動控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于所述電機(I)為變頻電機，所述電機驅(qū)動器(10)為變頻器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任意一項權(quán)利要求所述的綜框振動控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于所述綜框運動控制板(9)包括門電路(901)及比較器(902)，所述時間窗生成器(12)、所述信號采集放大器(7)及所述載荷放大器(8)傳來的信號依次通過所述門電路(901)、所述比較器(902 )后輸出至所述電機驅(qū)動器(10 )。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種綜框振動控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括一棕框，一電機依次通過減速器、開口機構(gòu)驅(qū)動綜框作往復(fù)運動，還包括一設(shè)置在棕框的上橫梁外側(cè)中間位置的橫梁中部彎曲傳感器和一固定在棕框的上橫梁外側(cè)的加速度傳感器；電機通過一組齒輪副驅(qū)動編碼器，編碼器、橫梁中部彎曲傳感器及加速度傳感器的輸出信號分別通過時間窗生成器、信號采集放大器及載荷放大器傳遞至綜框速度控制板，綜框速度控制板將信號處理后傳遞至電機驅(qū)動器，由電機驅(qū)動器控制電機的運轉(zhuǎn)速度，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。利用綜框振動和彎曲監(jiān)測信號反饋到開口機構(gòu)的速度控制板，速度控制器按設(shè)定的速度和振動彎曲測量反饋值之差調(diào)節(jié)輸出，從而調(diào)節(jié)開口機構(gòu)的轉(zhuǎn)速。
文檔編號D03C9/06GK102828317SQ20121033591
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者周平, 祝章琛 申請人:江蘇萬工科技集團有限公司