專利名稱：全獨立伺服驅動劍桿織機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及紡織設備領域，尤其是一種全獨立伺服驅動劍桿織機。
背景技術：
劍桿織機是目前應用最為廣泛的無梭織機，它除了具有無梭織機高速、高自動化程度、高效能生產的特點外，其積極引緯方式具有很強的品種適應性，能適應各類紗線的引緯，加之劍桿織機在多色緯織造方面也有著明顯的優勢，可以生產多達16色緯紗的色織產品。隨著無梭織機取代有梭織機，劍桿織機將成為機織物的主要生產機種?，F在劍桿織機 的機械結構多以連桿或凸輪為主，由于采用的結構已經固化，不具備可調性，因此織機的專 用性強，織造品種單一?？棛C的送經，卷曲高端基本由伺服電機帶動，即所謂的電送和電卷，而打緯，引緯由普通馬達帶動共軛凸輪或連桿機構完成，造成織機打緯、引緯結構固化，動程不能自由調整，工藝調整不方便，不便于維護。

實用新型內容為了克服現有劍桿織機技術的不足，本實用新型提供了一種全獨立伺服驅動劍桿織機，打緯、引緯由各自獨立的伺服電機驅動，高性能的伺服系統可以提供靈活、方便、準確、快速的驅動，在電氣方面進行復雜聯動與數字互鎖，較常規織機具有工藝調整方便，簡單可靠，適用于紡織行來的各個領域。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是，全獨立伺服驅動劍桿織機，包括電子送經部分、電子卷取部分、電子打緯部分、電子引緯部分，主要由伺服電機、打緯軸、鋼筘、打緯軸支撐座、劍帶輪、減速器、齒輪、送經軸、卷布輥、伺服電機軸、減速箱和壓布輥安裝組成。采用全伺服控制，織機引緯、打緯、送經、卷取全部由伺服驅動器驅動并實現精確定位，整個系統是由主控單元進行協調工作，運行后主控單元內部根據設定好的織機轉速建立一個虛擬時間主軸，虛擬主軸的位置歸零，當織機的運行按鍵按下后，主控單元首先控制虛擬主軸按照設定好的速度運行，引緯部分、打緯部分是當虛擬主軸運行到指定位置后，主控單元控制弓I緯電機和打緯電機跟著虛擬主軸一起動作。將由普通馬達帶動共軛凸輪或連桿機構完成的打緯角度，引緯曲線，改成由各自獨立的伺服電機驅動。打緯機械結構采用單一的機構，省去了復雜的凸輪或連桿機構，打緯軸與伺服電機的主軸連接在一起，并由伺服電機采用直接驅動的方式，帶動打緯軸及鋼筘以打緯軸為主軸，電機帶動機械結構作往復運動，且整個往復運動可以實時調節，打緯電機采用IlKW的伺服驅動器，8KW的伺服電機，額定轉速3000r/min，額定電流為21A，打緯軸采用碳纖維為主要材料,具有質量輕,強度高的優點。伺服電機為當前工業自動化條件下最高端的電機，具備對各種電機參數進行實時監控的功能，伺服電機(servo motor)是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機,是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制，并能快速反應，在自動控制系統中，用作執行元件，且具有機電時間常數小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。當信號電壓為零時無自轉現象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。具體特點如下體積小、動作快反應快、過載能力大、調速范圍寬；低速力矩大，波動小，運行平穩；低噪音，高效率；后端編碼器反饋。引緯結構采用兩臺伺服電 機直驅的方式，兩臺電機帶動劍帶輪同樣做對稱往復運動，控制劍帶在織機的中間部位完成送緯，接緯等動作，由于沒有復雜的機械結構，采用電機直驅的方式，所以整套結構安裝方便，易損件少，維護方便，且織機的幅寬不再受限，整套引緯機械結構簡單可靠，且已做成模塊化，能與打緯機構分開動作及調整，較常規劍桿織機省時省力。引緯電機采用5. 5KW的伺服驅動器，4. 7KW的伺服電機，額定轉速3225r/min，額定電流為12A，直接驅動劍輪工作，引緯機械結構以碳纖維為選用材料，質量輕，強度高。送經是送經軸由伺服電機通過減速器來驅動齒輪的，電子送經部分的調整是根據張力傳感器測試的經紗的張力大小來實現的。卷取是織機系統的主控單元控制伺服電機軸連接的卷取伺服電機轉動，并將織好的布匹卷出，伺服電機的轉動速度由主控單元根據織機的車速進行控制?？棛C電控，針對織機結構的運動特點，建立結構的數學模型，轉換成各部分的工藝曲線，各個結構根據織機的主軸按照設定的工藝曲線點對點的運行，以防止各個結構干涉，撞車的發生。整套電氣控制核心為運動控制器，它協調各個伺服電機協調運行，并將電機的各個位置傳到運動控制器中，人機界面通過通訊方式與運動控制器進行數據傳遞，將織機的運行狀況實時顯示出來，以方便操作人員進行管理及操作。本實用新型的有益效果是，全獨立伺服驅動劍桿織機，打緯，引緯由各自獨立的伺服電機驅動，能實現打緯角度、引緯曲線的自由調整，省去了凸輪、連桿的潤滑系統；高性能的伺服系統可以提供靈活、方便、準確、快速的驅動，在電氣方面進行復雜聯動與數字互鎖，較常規織機具有工藝調整方便，簡單可靠，無易損件，節省了維護成本，適用于紡織行來的各個領域。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型進一步說明。圖I為本實用新型打緯結構示意圖。圖2為本實用新型引緯結構示意圖。圖3為本實用新型送經部分示意圖。圖4為本實用新型電子卷取部分示意圖。圖中I.伺服電機，2.打緯軸，3.鋼筘，4.打緯軸支撐座，5.劍帶輪，6.減速器，7.齒輪，8.送經軸，9.卷布輥，10.伺服電機軸，11.減速箱，12.壓布輥。
具體實施方式
附圖I中電機采用8KW 3000r/min大慣量伺服電機(I)，作為打緯操作的主動力；伺服電機(I)由主控單元控制動作，并通過編碼器把位置信息反饋給主控單元，實現電機的精確定位，伺服電機(I)做為主電機可以自由調整每次的打緯角度，滿足不同織物的要求。打緯軸(2)與伺服電機(I)的主軸連接在一起，并由伺服電機(I)直接驅動，并帶動固定在其上面的鋼筘(3)來回擺動完成一個打緯周期，打緯軸支撐座(4)固定打緯軸(2)。在圖2中，電機采用4. 7KW 3225r/min大慣量伺服電機(I)，伺服電機(I)由主控單元直接驅動，能實現引緯操作按照自定義的曲線運行，引緯機械采用伺服電機(I)通過劍帶輪(5)直接驅動，省去了凸輪、連桿的潤滑系統，并帶動劍帶高速射出并返回，以完成一個引緯周期，無易損件，節省了維護成本，對強機的幅寬要求不高，可隨意調整。在圖3中，送經軸⑶是由伺服電機⑴通過減速器(6)來驅動齒輪(7)的，電子送經部分的調整是根據張力傳感器測試的經紗的張力大小來實現的，送經方式有兩種a主動送經方式這種方式是送經電機的動作是根據當前的織機轉速、張力、開口的高度、前后梁高度先計算好送經電機轉動的速度和方向，并在轉動過程中根據測量的張力值不斷地測試和調整轉速。b被動送經方式這種方式是先測量張力大小，與設定的張力值對比，當測量值大于或小于設定的張力值時電機反轉，反轉過程中測試張力值，并不斷調整。在圖4中，由織機系統的主控單元控制伺服電機軸(10)連接的卷取伺服電機(I)轉動，并將織好的布匹卷出，伺服電機(I)的轉動速度由主控單元根據織機的車速進行控制，卷布輥(9)由伺服電機(I)經減速箱(11)變速后連接到卷布輥(9)，卷布輥(9)上、下各有一個壓布輥(12)，兩者相互擠壓，并且通過卷布輥(9)的轉動，給織物一個向前轉動的拉力。
權利要求1.全獨立伺服驅動劍桿織機，包括電子送經部分、電子卷取部分、電子打緯部分、電子引緯部分，主要由伺服電機、打緯軸、鋼筘、打緯軸支撐座、劍帶輪、減速器、齒輪、送經軸、卷布輥、伺服電機軸安裝組成，其特征是采用全伺服控制，織機引緯、打緯、送經、卷取全部由伺服驅動器驅動并實現精確定位，整個系統是由主控單元進行協調工作的。
2.根據權利要求I所述的全獨立伺服驅動劍桿織機，其特征是將由普通馬達帶動共軛凸輪或連桿機構完成的打緯角度、引緯曲線，改成由各自獨立的伺服電機驅動。
3.根據權利要求I所述的全獨立伺服驅動劍桿織機，其特征是打緯機械結構采用單一的機構，省去了復雜的凸輪或連桿機構，打緯軸與伺服電機的主軸連接在一起，并由伺服電機采用直接驅動的方式，帶動打緯軸及鋼筘以打緯軸為主軸，電機帶動機械結構作往復運動，且整個往復運動可以實時調節，打緯軸采用碳纖維為主要材料。
4.根據權利要求I所述的全獨立伺服驅動劍桿織機，其特征是引緯結構采用兩臺伺 服電機直驅的方式，兩臺電機帶動劍帶輪同樣做對稱往復運動，控制劍帶在織機的中間部位完成送緯，接緯動作，整套引緯機械結構已做成模塊化，能與打緯機構分開動作及調整，以碳纖維為選用材料。
5.根據權利要求I所述的全獨立伺服驅動劍桿織機，其特征是送經是送經軸由伺服電機通過減速器來驅動齒輪的，電子送經部分的調整是根據張力傳感器測試的經紗的張力大小來實現的。
6.根據權利要求I所述的全獨立伺服驅動劍桿織機，其特征是卷取是織機系統的主控單元，控制伺服電機軸連接的卷取伺服電機轉動，并將織好的布匹卷出，伺服電機的轉動速度由主控單元根據織機的車速進行控制。
7.根據權利要求I所述的全獨立伺服驅動劍桿織機，其特征是整套電氣控制核心為運動控制器，它協調各個伺服電機協調運行，并將電機的各個位置傳到運動控制器中，人機界面通過通訊方式與運動控制器進行數據傳遞，將織機的運行狀況實時顯示出來。
8.根據權利要求I所述的全獨立伺服驅動劍桿織機，其特征是打緯電機采用IlKW的伺服驅動器，8KW的伺服電機，額定轉速3000r/min，額定電流為21A，引緯電機采用5. 5KW的伺服驅動器，4. 7KW的伺服電機，額定轉速3225r/min，額定電流為12A。
專利摘要本實用新型涉及紡織設備領域，尤其是一種全獨立伺服驅動劍桿織機，包括電子送經部分、電子卷取部分、電子打緯部分、電子引緯部分，主要由伺服電機、打緯軸、鋼筘、打緯軸支撐座、劍帶輪、減速器、齒輪、送經軸、卷布輥、伺服電機軸安裝組成，其特征是采用全伺服控制，織機引緯、打緯、送經、卷取全部由伺服驅動器驅動并實現精確定位，整個系統是由主控單元進行協調工作的，高性能的伺服系統可以提供靈活、方便、準確、快速的驅動，在電氣方面進行復雜聯動與數字互鎖，較常規織機具有工藝調整方便，簡單可靠，無易損件，節省了維護成本，適用于紡織行業的各個領域。
文檔編號D03D51/00GK202644057SQ20122019429
公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月17日 優先權日2012年4月17日
發明者宋日升 申請人:煙臺宋和宋科學技術應用工程有限責任公司