雙級多速經(jīng)編機電子送經(jīng)裝置及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙級多速經(jīng)編機電子送經(jīng)裝置及其控制方法，尤其是一種適用于相鄰送經(jīng)量相差較大的多速送經(jīng)工藝，或采用延伸性較差的經(jīng)編源料在經(jīng)編機上進行高速編織時，所采用的一種雙級多速電子送經(jīng)裝置及其控制方法，屬于經(jīng)編機電一體化技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著市場消費觀念的轉(zhuǎn)變，高檔針織產(chǎn)品的工藝設計已從普通的單速或有平滑過渡段的多速工藝演變?yōu)榫哂袑Ρ葟娏揖幙椥Ч怀龅亩嗨偎徒?jīng)編織工藝，且用紗原料選擇也從傳統(tǒng)的化纖類逐步轉(zhuǎn)向棉紗、真絲等天然纖維。但由于經(jīng)編生產(chǎn)的高速特點，布面有強烈對比效果的多速工藝對電子經(jīng)軸的動態(tài)響應性能要求極為苛刻，現(xiàn)有的電子多速送經(jīng)系統(tǒng)難以實現(xiàn)在高速生產(chǎn)時因送經(jīng)量的大差別導致的經(jīng)軸電機轉(zhuǎn)速以大加速度突變；同時由于在經(jīng)編機的每個編織成圈過程中，經(jīng)線張力峰值落差大，導致由短纖維低彈性的這類天然纖維原料，即使是在配置有積極式電子送經(jīng)的經(jīng)編機上，也極易發(fā)生斷紗而造成織疵，很難順利進行高速織造，嚴重時甚至無法正常連續(xù)生產(chǎn)。
[0003]究其原因，是因為目前現(xiàn)有的積極式電子送經(jīng)系統(tǒng)，首先在傳動結(jié)構(gòu)上，采用的是將儲紗裝置盤頭串套固定在送紗裝置經(jīng)軸上并被送經(jīng)電機一起驅(qū)動，這種傳動結(jié)構(gòu)將所有備用紗線均加載到電機的負載端并跟隨每一次的送紗動作整體轉(zhuǎn)動，過大的負載慣量，嚴重限制了經(jīng)軸電機在高速跟隨主軸時自身速度的大加速度突變能力；其次在控制模式上，都采用的是平均送紗量模式，即在某一特定送經(jīng)量設置下，默認為在每一個編織成圈周期內(nèi)，即在主軸旋轉(zhuǎn)的360度范圍內(nèi)成圈系統(tǒng)對紗線的消耗量是均勻連續(xù)的，這種以平均值送紗的模式如果面對的是耗紗量的不均勻性則必然引起紗線的拉伸和張力大峰值波動；因此，目前的經(jīng)編機電子送經(jīng)系統(tǒng)必須選用延伸性好的紗線原料，并在生產(chǎn)環(huán)節(jié)對大差別送經(jīng)量多速工藝進行平滑過渡處理，才能保證正常的高速生產(chǎn)。
[0004]在進一步的研究中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)編機在每一個成圈周期內(nèi)在完成不同的成圈動作時，成圈系統(tǒng)在單位時間內(nèi)對紗線的消耗量相差很大，在均勻喂紗模式時紗線會被瞬間拉伸且張力峰值變化很大，其中第一次張力最大峰值出現(xiàn)在針前橫移階段，第二次張力峰值出現(xiàn)在針背橫移階段，而張力最小值出現(xiàn)在針背橫移結(jié)束后的織針上升接近最高點處，每一次出現(xiàn)紗線張力峰值的階段，也就是紗線消耗量驟然增加的階段。由此可見，如果采用均勻送紗模式，則在成圈過程中各不同成圈動作所造成的紗線消耗量差異，只能靠紗線自身的彈性和延伸性來彌補，這也就是為什么目前經(jīng)編原料都要求選擇彈性好強度高的化纖類長絲的原因，而對于彈性差強度低的短纖紗和天然纖維，紗線本身很難或根本就不能夠提供編織過程中的這種紗線消耗量差異所引起的張力峰值落差。因此，針對此類對張力波動極為敏感的經(jīng)編原料，必須采用不同于傳統(tǒng)的積極式送經(jīng)方式，才能夠保證經(jīng)編機的連續(xù)高速編織。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種雙級多速經(jīng)編機電子送經(jīng)裝置，減輕直接參與送經(jīng)經(jīng)軸電機的負載慣量以提高其動態(tài)響應性能，實現(xiàn)大加速度變速可能。
[0006]本發(fā)明還提供一種雙級多速經(jīng)編機電子送經(jīng)裝置的控制方法，在每一個成圈周期內(nèi)控制經(jīng)軸送紗速度跟隨成圈動作變化，即紗線供給量跟隨紗線消耗量同步變化，使得成圈編織時紗線張力穩(wěn)定地保持在較低的水平上，從而實現(xiàn)短纖維和小彈性模量纖維類紗線的順利織造。
[0007]按照本發(fā)明提供的技術方案，所述雙級多速經(jīng)編機電子送經(jīng)裝置，其特征是:包括隨紗線前進路徑方向依次布置的第一級電子經(jīng)軸、第一級張力桿和第二級電子經(jīng)軸。
[0008]進一步的，所述第一級電子經(jīng)軸采用具備多速送經(jīng)功能的電子經(jīng)軸，在第一級電子經(jīng)軸上串套有多個經(jīng)編盤頭。
[0009]進一步的，所述第二級電子經(jīng)軸包括一對直徑相同的傳動輥，傳動輥的直徑小于第一級電子經(jīng)軸的直徑，該對傳動輥的兩端由連接塊連接。
[0010]進一步的，在所述傳動輥表面包覆有橡膠皮。
[0011]進一步的，在所述第二級電子經(jīng)軸的紗線前進方向一側(cè)還設有第二級張力桿。
[0012]所述雙級多速經(jīng)編機電子送經(jīng)裝置的控制系統(tǒng)，其特征是:包括經(jīng)編機控制模塊、檢測經(jīng)編機主軸角位置和角速度的增量式編碼器、驅(qū)動第一電子經(jīng)軸動作的第一伺服電機和驅(qū)動第二電子經(jīng)軸動作的第二伺服電機，增量式編碼器安裝在經(jīng)編機主軸上，增量式編碼器的信號輸出端與經(jīng)編機控制模塊連接；所述第一伺服電機和第二伺服電機與經(jīng)編機控制模塊，由經(jīng)編機控制模塊控制第一伺服電機和第二伺服電機的動作。
[0013]所述雙級多速經(jīng)編機電子送經(jīng)裝置的控制方法，其特征是，按照以下步驟:
(1)增量式編碼器將經(jīng)編機主軸的角位置和角速度的信號輸送至經(jīng)編機控制模塊；
(2)經(jīng)編機控制模塊采用電子齒輪控制算法對經(jīng)編機主軸進行跟隨，該算法依據(jù)當前設定的工藝送經(jīng)量和當前盤頭自身外周長對經(jīng)編機主軸速度變化，計算出恒定的跟隨比；經(jīng)編機控制模塊根據(jù)該跟隨比控制第一伺服電機動作，第一電子經(jīng)軸以勻速模式在每一個成圈編織周期內(nèi)給第二級電子經(jīng)軸喂送紗線；
(3)經(jīng)編機控制模塊采用電子凸輪控制算法對經(jīng)編機主軸進行跟隨，該算法依據(jù)當前橫列的針前與針背橫移墊紗數(shù)碼工藝值和主軸當前的角度位置和角速度，計算出實時變化的跟隨比；經(jīng)編機控制模塊根據(jù)該實時變化的跟隨比控制第二伺服電機動作，第二電子經(jīng)軸以變速勻速模式在每一個成圈編織周期內(nèi)給成圈機構(gòu)喂送紗線。
[0014]進一步的，所述第一級電子經(jīng)軸工作時，以大于或等于正常編織所需紗線量送出紗線。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及效果:(1)通過增加第二級電子經(jīng)軸，將實時送經(jīng)功能從第一級電子經(jīng)軸上剝離開來，即儲紗與送紗相對分離，確保了送紗量實時變化的高響應可實現(xiàn)性；(2)在控制時序上，將送紗動作與變化的橫移墊紗動作真正同步，讓送紗量與耗紗量實時同步，在送紗環(huán)節(jié)降低線圈不一致性，從源頭確保布面品質(zhì)；(3)、在運行效果上，因為降低了高速織造過程中紗線的延伸度和張力峰值，有效解決了短纖紗、真絲等小延伸性類特殊源料的經(jīng)編上機問題，降低了經(jīng)編機織造時對源料的要求，擴大了經(jīng)編源料的選擇范圍，為拓展經(jīng)編新產(chǎn)品種類開發(fā)具有極為明顯的經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明所述雙級多速經(jīng)編機電子送經(jīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為所述第一級電子經(jīng)軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為所述第二級電子經(jīng)軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為所述送經(jīng)裝置的控制系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0021]如圖1?圖3所示:所述雙級多速經(jīng)編機電子送經(jīng)裝置包括第一級電子經(jīng)軸1、第一級張力桿2、第二級電子經(jīng)軸3、連接塊4、第二級張力桿5、經(jīng)編盤頭6、傳動輥7、經(jīng)編機控制模塊8、第一伺服電機9、增量式編碼器10、第二伺服電機11等。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明所述雙級多速經(jīng)編機電子送經(jīng)裝置包括隨紗線前進路徑方向依次布置的第一級電子經(jīng)軸1、第一級張力桿2、第二級電子經(jīng)軸3和第二級張力桿5。如圖2所示，所述第一級電子經(jīng)軸1采用現(xiàn)有具備多速送經(jīng)功能的電子經(jīng)軸，在第一級電子經(jīng)軸1上串套有多個經(jīng)編盤頭6用于儲存紗線；所述第一級電子經(jīng)軸1在本發(fā)明中主要負責儲紗，并以稍大于或等于真實設定工藝送經(jīng)量在較粗精度模式下積極送出紗線。紗線經(jīng)過第一級張力桿2后進入第二級電子經(jīng)軸3，如圖3所示，所述第二級電子經(jīng)軸3包括一對直徑相同的傳動輥7，傳動輥7的直徑小于第一級電子經(jīng)軸1的直徑，傳動輥7由輕質(zhì)高強的鋁合金材料制成，并為增加表面摩擦力包覆有橡膠皮，該對傳動輥7的兩端由連接塊4連接。為根據(jù)紗線原料特性調(diào)節(jié)紗線在第二級電子經(jīng)軸3上的摩擦力，還可調(diào)節(jié)連接塊4相對水平線