CN101113549B - 可三维旋转的针织机除尘装置 - Google Patents

Abstract

一种可三维旋转的针织机除尘装置，它包括设于机台上的立式主杆，设于主杆上端的转动及电连接件，驱动所述转动及电连接件转动的驱动机构，与所述转动及电连接件同步旋转的风扇连接杆，设于风扇连接杆端部的可同时绕主杆在横向平面内作圆周运动和绕减速机构输出轴在竖向平面内作任意角度转动的风扇用于减速和换向的减速机构，及控制除尘装置运行的主控制器。本发明的除尘风扇既可在机台上方与机台平行的平面内绕机台大圆周转动，同时又可绕自身的转轴在竖向平面内转动，实现了除尘风扇在三维空间内的复合运动，因而可有效节省空间和能耗，提高除尘效率，降低噪声。

Description

可三维旋转的针织机除尘装置

【技本领域】

本发明涉及针织机的除尘装置，特别是涉及一种除尘风扇既可在机台上方与机台平行的平面内绕机台大圆周转动，同时又可在竖向平面内按预设的多种角度转动的可三维旋转的针织机除尘装置。

【背景技术】

在纺织行业中使用着各种类型的针织机，无论是哪种针织机，其在织造过程中都会产生大量的纱毛，且纺织原料表面附着的纱毛也会在织造过程中散落，不断产生的纱毛如不及时清理，将会堆积在机器及布料表面而影响机器的正常运行，并造成加工布料的次点增多，而且也会污染针织机及周围环境，并对工人的健康造成影响。对于机台表面及纺织原料表面的除尘，现有针织机普遍采用多台风扇除尘方式，它是在一个旋转的环形框架上的不同位置间隔地装设有多台风扇，当环形框架旋转时，每台风扇只在特定的圆周内做二维旋转。这种二维旋转的除尘方式的缺陷是显而易见的，由于这类装置的除尘风扇多达6～8台，不仅占用了机台上方的大量空间，显得杂乱无章，且运行过程中产生了大量的噪音，并消耗了较多的电能。且由于不可能布设更多的风扇，而形成一些除尘死角，影响了除尘效果和产品质量。

【发明内容】

本发明旨在解决上述问题，而提供一种除尘风扇既可在机台上方与机台平行的平面内绕机台大圆周转动，同时又可绕自身的转轴在竖向平面内按多种预设角度转动，实现了除尘风扇在三维空间内的复合运动，因而可有效节省空间和能耗，提高除尘效率，降低噪声的可三维旋转的针织机除尘装置。

为实现上述目的，本发明提供一种可三维旋转的针织机除尘装置，该装置包括：

设于机台上的立式主杆，

设于主杆上端的转动及电连接件，

驱动所述转动及电连接件转动的驱动机构，

与所述转动及电连接件同步旋转的风扇连接杆，

设于风扇连接杆端部的可同时绕主杆在横向平面内作圆周运动和绕减速机构输出轴在竖向平面内按预设值作任意角度转动的风扇

用于减速和换向的减速机构，及

控制除尘装置运行的主控制器，其中，

所述转动及电连接件分别与主杆、驱动机构、风扇连接杆相连接，并通过导线与主控制器电连接；所述驱动机构连接于转动及电连接件上部的连接板上；所述风扇连接杆的一端与转动及电连接件固接，另一端与减速机构固接；所述风扇连接于减速机构输出轴的端部；所述减速机构固接于风扇连接杆的远离转动及电连接件的一端端部；所述主控制器设于机台外部。

主杆是内部可供穿置导线用的中空管状体，其下端与机台固接。

转动及电连接件包括碳刷定子、装在碳刷定子外部的可转动外壳、装在外壳上的碳刷转子及上轴承、下轴承，其中，碳刷定子与主杆套接固定，且碳刷定子与穿设于主杆内的与主控制器相连的导线连接；碳刷转子固定于外壳侧壁上，连接碳刷转子的导线经风扇连接杆内与减速机构和风扇相连接；外壳通过装在其上下两端的上轴承、下轴承与主杆可转动连接。

驱动机构包括第一步进电机、小齿轮、过渡齿轮及大齿轮，其中，所述第一步进电机装固接于转动及电连接件的外壳顶部的连接板上，第一步进电机的电机轴上装有小齿轮，与该小齿轮啮合的过渡齿轮的齿轮轴与连接板相连接，与过渡齿轮啮合的大齿轮固接于转动及电连接件的外壳的顶部。

风扇连接杆是内部可供穿置导线用的中空管状体，其两端分别与转动及电连接件及减速机构固接，风扇连接杆与转动及电连接件同步转动。

风扇通过其电机机壳在径向与减速机构输出轴相连接，在减速机构输出轴上固接有与之同步转动的电连接用的碳刷，风扇电机通过导线与碳刷的转子电连接，碳刷的定子则与穿置于风扇连接杆中的导线电连接。

减速机构包括齿轮减速器、第二步进电机及电连接用的碳刷，其中，第二步进电机与齿轮减速器的换向伞齿轮轴连接，并通过导线与碳刷电连接，减速机构在第二步进电机的相对侧伸出的减速机构输出轴与风扇电机机壳固接，碳刷装在减速机构箱体外侧的减速机构输出轴上。

主控制器包括单片机、与单片机相连的液晶显示器、设置键及外壳，所述液晶显示器及设置键设于外壳的前面板上，单片机通过导线分别与机台、第一步进电机、第二步进电机及风扇电机连接。

主控制器可通过设置键和液晶显示器设置和显示在竖向平面旋转的风扇的1～N种旋转方式、旋转角度的上限值、旋转角度的下限值及每种旋转方式下的旋转时间。

本发明的贡献在于，它有效解决了现有技术中存在的诸多问题，实现了除尘风扇在三维空间内的复合运动。本发明将传统的多台风扇在二维平面内旋转的除尘方式改变为只有一台风扇在三维空间内按多种预设角度三维复合旋转除尘，不仅将除尘风扇的数量减到最少，有效地节省了空间，使机台上方更加整洁，且大大降低了电能消耗和除尘风扇的运行噪声，并消除了除尘的死角，提高了除尘效率，有效保证了纺织品质量。

【附图说明】

图1是本发明的整体结构立体示意图。

图2是本发明的转动及电连接件结构剖视图。

图3是本发明的主控制器结构示意图。

图4是本发明的主控制器结构框图。

【具体实施方式】

下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。

参阅图1，本发明的可三维旋转的针织机除尘装置包括主杆10、转动及电连接件20、驱动机构30、风扇连接杆40、风扇50、减速机构60及主控制器70。

如图2所示，所述主杆10为中空管状体，连接主控制器70与风扇50的导线可穿置于主杆内部，主杆10呈竖向设置，其下端与机台100固接，其上端则装有转动及电连接件20及驱动机构30。

转动及电连接件20是一个具有机械传动和电连接作用的转动连接件，其结构如图1、图2所示，所述转动及电连接件20包括碳刷定子21、外壳22、碳刷转子23及上轴承24、下轴承25，所述碳刷定子和碳刷转子均可选用市售产品，用于和主控制器70电连接，碳刷转子23则以旋转方式与碳刷定子电连接，并将电流输出到风扇50。如图2，碳刷定子21是由多个金属导电环211与设置在每两个导电环之间的绝缘隔垫212构成，它们均套接固定在主杆10上，且与碳刷定子连接的导线80穿设于主杆10内，并在转动及电连接件20下方由主杆内穿出后与主控制器70相连。所述碳刷转子23用螺钉固定于外壳22侧壁上，碳刷转子上的多个金属导电弹片231与碳刷定子上的多个金属导电环211位置相对应，并相互接触，连接碳刷转子的导线经风扇连接杆40内与减速机构60和风扇50相连接。当碳刷转子随外壳22转动时，碳刷转子的多个金属导电弹片231与碳刷定子上的多个金属导电环211形成转动式摩擦接触，实现了转动式电连接。所述外壳22为圆筒状体，它通过装在其上下两端的上轴承24、下轴承25与主杆10可转动连接，使其可绕主杆旋转，所述下轴承25置于主杆10上的轴阶处，在外壳上位于上轴承24上侧和下轴承25下侧分别装有上端盖26和下端盖27，在上端盖26中央设有供连接驱动机构的第一步进电机的导线穿过的线孔261。

在转动及电连接件上部设有驱动机构30，其结构如图1所示，该驱动机构30包括第一步进电机31、小齿轮32、过渡齿轮33及大齿轮34，其中，所述第一步进电机31固接于水平连接板35上，连接板35则固接在转动及电连接件的外壳22顶部，连接第一步进电机与主控制器70的导线由转动及电连接件外壳上端盖26上的线孔261引出。第一步进电机的电机轴上装有小齿轮32，与该小齿轮啮合的过渡齿轮33包括一个过渡大齿轮331和与之一体且同轴的过渡小齿轮332，所述过渡大齿轮331与小齿轮32相啮合，过渡小齿轮332则与大齿轮34相啮合，过渡齿轮的齿轮轴用惯用手段与连接板35可转动连接。所述大齿轮34固接于转动及电连接件的外壳22的顶部，并与过渡小齿轮332相啮合。驱动机构30在工作时，由第一步进电机31带动小齿轮32转动，经过渡齿轮33减速后通过大齿轮34驱动转动及电连接件20的外壳22及风扇连接杆40、减速机构60及风扇50同步转动。

如图1所示，在转动及电连接件20的外壁上沿横向固接有一根风扇连接杆40，用于将风扇50延伸至机台的所要清洁的部位。该风扇连接杆40为中空管状体，其内部可用于供穿置连接导线，风扇连接杆可根据需要水平或倾斜一定的角度安装，风扇连接杆的另一端与减速机构60固接，转动及电连接件转动时带动风扇连接杆40同步转动。

在风扇连接杆40的远离转动及电连接件20的一端端部固接有减速机构60，如图1，该减速机构60包括齿轮减速器61、第二步进电机62及电连接用的碳刷63，所述齿轮减速器61可选用常规产品，在其外侧装有第二步进电机62，第二步进电机的电机轴与齿轮减速器箱体内的换向伞齿轮轴(图中未示出)连接，连接第二步进电机的导线由风扇连接杆40内引出。减速机构的输出轴611从与第二步进电机的相对侧伸出，在输出轴611与减速机构的结合部装有碳刷63，该碳刷用于风扇50的电连接，布设于风扇连接杆40中的与转动及电连接件20连接的导线经减速机构内部与装在输出轴611与减速机构的结合部的碳刷63的定子(图中未示出)相连接，从与输出轴611固接且同步转动的碳刷63的转子引出的导线在碳刷外部与风扇电机51连接，实现了风扇的转动电连接。

风扇50可以是由风扇电机51及扇叶52构成的普通电风扇，如图1，该风扇50通过将风扇电机机壳511与减速机构的输出轴611端部在径向固接而连接在减速机构的输出轴611的端部，使得风扇的扇叶在风扇电机51带动旋转的同时，风扇整体又随减速机构的输出轴611在竖向平面内同步旋转。籍此，本发明实现了除尘风扇在三维空间内的任意角度的复合运动，从图1可清楚看出，风扇50既绕主杆10在横向平面内作覆盖机台表面的圆周运动，同时又在减速机构输出轴611带动下在竖向平面内作任意角度的转动，使得只用一台风扇即可完成针织机外部的全部除尘工作。

本发明的重要特征在于，除尘风扇50可以在三维空间内作复合式旋转，且在竖向平面内旋转时，其旋转的角度范围可任意设定和调整，以满足不同部位和不同除尘量的除尘要求。为此，本除尘装置设置了一个微机控制的主控制器70，其外形如图1所示，电路结构则如图3及图4所示，该主控制器70包括单片机71、与单片机相连的液晶显示器72、设置键73及外壳74，其中，单片机由商购获得，本例中选用××型单片机，其内存储有控制风扇运行的软件程序。所述液晶显示器72及设置键73设于外壳的前面板741上，并与单片机71连接。单片机71通过导线80分别与机台100的运转及停止运转电路、第一步进电机31、第二步进电机62及风扇电机51连接。外壳上还设有调节风扇转速的风扇快慢调节键75及电源开关76。主控制器70还与机台的变压器连接，以获取工作电源。

设置键73可设置风扇50的1～N种旋转方式A、旋转角度的上限值B、旋转角度的下限值C及每种旋转方式下的旋转时间D，其中：

旋转方式A设定旋转方式的排序，如将风扇在0～330度范围内旋转设为1，将风扇在90度～180度之间旋转设为2...；

旋转角度的上限值B、旋转角度的下限值C设定风扇旋转的角度范围，如0～330度，90度～180，120度～120度等，其中120度～120度表示风扇只在该角度下除尘；

旋转时间D设定在某种旋转方式和旋转角度范围时的风扇运行时间，如风扇在第一种旋转方式(既首先旋转)下，在0～330度范围内旋转如15秒，在第二种旋转方式(即在0～330度范围内旋转15秒后接着旋转)下，在90度～180度角度范围内旋转30秒等。

上述的旋转方式A、旋转角度的上限值B、旋转角度的下限值C及每种旋转方式下的旋转时间D的数值可根据需要任意设定和调整，并通过液晶显示器72加以显示。

很显然，通过本发明的装置及其程序控制，可使得风扇在横向的覆盖机台的大圆周范围内运转的同时，又可在竖向平面范围内运转，这样就可全面覆盖机台的所有需除尘的部位，且其角度控制十分灵活，即可使风扇以摇头方式除尘，又可根据机台的纱尘情况固定莱一角度除尘，且用一台风扇即完成了传统的多台风扇的工作。

上述设定值或修正值存储于单片机71中，本装置将由主控制器70根据预设值或修正值控制风扇的运行。当主控制器收到机台正在运转的信号后，将根据预设值或修正值把运转、停止等各种指令以脉冲信号传输到第一步进电机31、第二步进电机62及风扇电机51，按预设的运转旋转方式A在一定的角度范围内运行一定时间，接着在另一角度范围内运行一定时间......。亦可在运行一段时间后停止一段时间，再接着运行。

尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，以上各构件可用所属技术领域人员了解的相似或等同元件来替换。

Claims (6)

1.一种可三维旋转的针织机除尘装置，其特征在于，它包括：

设于机台(100)上的立式主杆(10)，

设于主杆(10)上端的转动及电连接件(20)，

驱动所述转动及电连接件转动的驱动机构(30)，

与所述转动及电连接件同步旋转的风扇连接杆(40)，

设于风扇连接杆端部的可同时绕主杆(10)在横向平面内作圆周运动和绕减速机构输出轴(611)在竖向平面内按预设值作任意角度转动的风扇(50)，

用于减速和换向的减速机构(60)，及

控制除尘装置运行的主控制器(70)，其中，

所述转动及电连接件(20)分别与主杆(10)、驱动机构(30)、风扇连接杆(40)相连接，并通过导线与主控制器(70)电连接；所述驱动机构(30)连接于转动及电连接件上部的连接板(31)上；所述风扇连接杆(40)的一端与转动及电连接件(20)固接，另一端与减速机构(60)固接；所述风扇(50)连接于减速机构输出轴的端部；所述减速机构(60)固接于风扇连接杆(40)的远离转动及电连接件(20)的一端端部；所述主控制器(70)设于机台(100)外部。

2.如权利要求1所述的可三维旋转的针织机除尘装置，其特征在于，所述转动及电连接件(20)包括碳刷定子(21)、装在碳刷定子外部的可转动外壳(22)、装在外壳上的碳刷转子(23)及上轴承(24)、下轴承(25)，其中，碳刷定子(21)与主杆(10)套接固定，且碳刷定子与穿设于主杆(10)内的与主控制器(70)相连的导线(80)连接；碳刷转子(23)固定于外壳(22)侧壁上，连接碳刷转子的导线经风扇连接杆(40)内与减速机构(60)和风扇(50)相连接；外壳(22)通过装在其上下两端的上轴承(24)、下轴承(25)与主杆(10)可转动连接。

3.如权利要求1所述的可三维旋转的针织机除尘装置，其特征在于，所述驱动机构(30)包括第一步进电机(31)、小齿轮(32)、过渡齿轮(33)及大齿轮(34)，其中，所述第一步进电机(31)固接于转动及电连接件的外壳(22)顶部的连接板(35)上，第一步进电机的电机轴上装有小齿轮(32)，与该小齿轮啮合的过渡齿轮(33)的齿轮轴与连接板(35)相连接，与过渡齿轮啮合的大齿轮(34)固接于转动及电连接件的外壳(22)的顶部。

4.如权利要求3所述的可三维旋转的针织机除尘装置，其特征在于，所述减速机构(60)包括齿轮减速器(61)、第二步进电机(62)及电连接用的碳刷(63)，其中，第二步进电机(62)与齿轮减速器(61)的换向伞齿轮轴连接，并通过导线与碳刷(63)电连接，减速机构在第二步进电机的相对侧伸出的减速机构输出轴(611)与风扇电机机壳(511)固接，碳刷(63)装在减速机构箱体外侧的减速机构输出轴(611)上。

5.如权利要求4所述的可三维旋转的针织机除尘装置，其特征在于，所述主控制器(70)包括单片机(71)、与单片机相连的液晶显示器(72)、设置键(73)及外壳(74)，所述液晶显示器(72)及设置键(73)设于外壳的前面板(741)上，单片机通过导线分别与机台(100)、第一步进电机(31)、第二步进电机(62)及风扇电机(51)连接。

6.如权利要求5所述的可三维旋转的针织机除尘装置，其特征在于，所述主控制器(70)可通过设置键(73)和液晶显示器(72)设置和显示在竖向平面内旋转的风扇(50)的1～N种旋转方式(A)、旋转角度的上限值(B)、旋转角度的下限值(C)及每种旋转方式下的旋转时间(D)。

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