CN103757785A

CN103757785A - “电子凸轮”摆动式多臂机

Info

Publication number: CN103757785A
Application number: CN201310751696.7A
Authority: CN
Inventors: 冯庆庚
Original assignee: 冯庆庚
Current assignee: SUZHOU ELENICE MECHANICAL TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2013-12-22
Filing date: 2013-12-22
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2033-12-22
Also published as: CN103757785B

Abstract

“电子凸轮”摆动式多臂机采用电子技术代替传统的机械共轭凸轮机构，得到理想的运动曲线。其中动力传动机构选用了两部完全相同的直线音圈电机，对称安装在摆动主轴两侧；电磁离合装置是在摆动机构两边对称升降体的连接樑上安装有离合电磁铁，两连接樑中间有垂直升降离合杆，升降离合杆上部两侧有锥形孔，和离合电磁铁的动杆前端的锥形头吻合，实现离合。升降离合杆中下部有滑动槽，连接滑动杆一端在滑动槽内移动，另一端与提刀臂铰接，提刀臂下端有孔和提刀臂心轴动配合。本发明可以通过电子电路控制音圈电机运动，进而使提刀臂得到理想摆动规律，并可以实现对每片提刀臂的单独操作，满足纺织机织造工艺要求。

Description

“电子凸轮”摆动式多臂机

技术领域：本发明涉及传动纺织机经线综框运动的电子多臂机，特别是一种“电子凸轮”摆动式多臂机。

背景技术：电子多臂机是由计算机控制电磁离合装置，进而实现对纺织机经线综框传动的机械。和机械式多臂机比较，可以更方便地改变综框运动规律，即改变纺织机织物花形，缩短新产品的开发周期，创造更高的经济效益，是现代小花形织造开口机械的发展方向。

设计电子多臂机主要有两个课题：1、采用理想的动力机构，使传动纺织机经线综框运动的提刀臂运动规律满足织造工艺要求，特别是提刀臂向极限位置摆动时不能硬性冲击，在极限位置最好有接近于瞬间停顿；2、合理设计电磁离合装置，使用电子计算机软件设定程序，灵活单独控制每件提刀臂的运动或者静止状态。

目前，市场上最流行的电子多臂机主要是斯陶比尔公司的旋转式机型。动力部分采用平面共轭凸轮机构传动，结构复杂，制造精度要求高，电磁离合设计结构迂回，零件多，在限定的12毫米间距内，最的离合零件厚度只有2.5毫米左右，主轴在高速旋转过程中进行离合，产生冲击力，造成了材料热处理工艺控制难度，关键零件损坏率高，使用寿命受到限制。

发明内容：本发明的目的，就是要以简单可靠的方案，采用新的动力传动机构和电子离合装置，解决上述的两个课题。

1、最近几年出现一种“音圈电机”，其传动行程、力量、速度、响应频率、运动曲线平滑性等各方面都可以满足驱动提刀臂的要求。根据现有音圈电机技术资料介绍，响应频率可达500-1000赫兹，推拉力可达0.7-2000牛顿，扭矩可达50牛-米以上，转角可达九十度，直线行程最大达到500毫米，一般可以达到几十毫米。其运动规律和音圈电机本身结构无关，完全取决于电子系统的控制，这样的技术，更能灵活满足纺织机的织造工艺的要求。所以，本发明决定用音圈电机代替平面共轭凸轮传动，把音圈电机当作“电子凸轮”来使用。

音圈电机产品有多种形式，本发明都可以采用。但是在高速往复运动中，音圈电机本身的运动零部件会产生惯性力，所以本发明采用对称性机构设计，使用两个往复直线音圈电机在主轴两侧对称布置，反向运动，运动部分所属的构件惯性力抵消，保证整机高速平稳运行。

2、电子离合装置，同样采用对称反对称设计原理，设计一种摆动机构，抵消运动构件的惯性力。在摆动主轴上，相隔一定距离，安装两个相同的摆动樑，摆动樑的两边对称各有一孔，通过两端有孔的连杆，各铰接一个垂直运动的升降体，两边升降体对称布置；摆动樑摆动时两边的升降体反向直线升降运动；一边的两件升降体之间，用连接梁连接起来；在两个对称的连接樑之间，垂直放置升降离合杆；升降离合杆上部两侧面对称有锥形孔；在摆动樑上安装有随之运动的多个水平离合电磁铁，两件升降体连接梁上的离合电磁铁反向对称安装，一件摆动樑上的离合电磁铁数量和升降离合杆对应相等，离合电磁铁的动杆前端安装有锥形头，锥形头可以在摆动樑带动升降体到上或下极限位置时被推出，进入和升降离合杆一侧面的相同尺寸的锥形孔内，使升降离合杆随着升降体和连接梁运动；锥形头可以自动退出，与升降离合杆脱离。两边的离合电磁铁都可以，并且只能在上或者下极限位置推出或者退回锥形头，这样可以满足纺织机的各种织造工艺，织出多种花形。

升降离合杆中下部设计有水平滑道，连接滑杆可以在水平滑道内移动，连接滑杆的另一端铰接提刀臂，提刀臂下部的孔和固定在机架上的不动心轴动配合，这样当升降离合杆上升或者下降时，就可以带动提刀臂绕心轴摆动了。提刀臂的数量和升降离合杆数量相等。在升降离合杆下部还加工有锥形孔，相应机架底部安装有定位电磁铁，数量和摆动臂数量相等，定位电磁铁的动杆前部安装有锥形定位头，其锥形头部和升降离合杆下部的锥形孔吻合，当需要提刀臂和升降离合杆停在极限位置时，定位电磁铁将定位头推出，插入升降离合杆下部的锥形孔内，保证提刀臂静止在要求的极限位置上。

由于本发明采用了音圈电机作为动力部分，没有传统的凸轮机构，使用电子技术来完成过去机械凸轮担负的任务，故本发明被命名为：“电子凸轮”摆动式多臂机。

附图说明：图1为轴测视图，图2为正视图，图3为图2的反向视图，图4为离合部分的局部放大图I，图5为定位部分局部放大图11。便于识图，零部件序号在几个视图上重复进行标注。序号1-机架、2-双平衡音圈电机、3-摆动主轴、4-摆动机构、5-提刀臂组件、6-升降离合杆、7-定位组件。其中：2-1-音圈电机磁体、2-2-音圈电机运动线圈、2-3-音圈电机线圈卡架、2-4-卡架滑块、2-5-卡架滑块导轨、2-6-卡架连杆、2-7-主动摆动樑；4-1-摆动樑、4-2-摆动樑连杆、4-3-升降体、4-4-连接梁、4-5-升降体滑快、4-6-升降体滑块导轨、4-7-离合电磁铁、4-8-离合卡头；5-1-提刀臂、5-2-提刀臂心轴、5-3-连接滑杆；6-升降离合杆；7-1-定位架、7-2-定位电磁铁、7-3-定位卡头。

具体实施方式：结合附图说明：“电子凸轮”摆动式多臂机主要由1-机架、2-双平衡音圈电机、3-摆动主轴、4-摆动机构、5-提刀臂组件、6-升降离合杆、7-定位组件等零部件组成。

2-双平衡音圈电机提供摆动动力，使3-摆动主轴有规律地摆动；本发明选用了两部完全相同的直线运动音圈电机，两部音圈电机对称安装在3-摆动主轴驱动端两侧；两部音圈电机联动的2-7-主动摆动樑两边连接的零件2-3-音圈电机线圈卡架、2-4-卡架滑块、2-6-卡架连杆等零件也完全相同。在主动摆动樑两边组成两组相同的、反向运动的推杆曲柄机构。

3-摆动主轴上，相隔一定距离，安装两个相同的4-1-摆动樑；摆动樑中间的孔与3-摆动主轴固结；摆动樑的两边对称各有一孔，通过两端有孔的4-2-摆动樑连杆，各铰接一个垂直运动的4-3-升降体，摆动樑两边带动的升降体对称布置；每边的两件升降体之间，用4-4-连接梁连接起来。两件连接樑上安装有4-7-离和电磁铁，离合电磁铁的动杆前部安装有4-8-离合卡头，卡头前端为圆锥形。

6-升降离合杆垂直放置在两个对称的4-4-连接樑之间。升降离合杆上部两侧有对称的锥形孔，锥形孔和4-8-离合卡头前端的圆锥形吻合；中下部有可以在杆内部滑动的水平滑道，在6-升降离合杆下部侧面加工有锥形孔。

5-提刀臂组件由5-1-提刀臂、5-2-提刀臂心轴、5-3-连接滑杆等零部件组成，5-3-连接滑杆可以在升降离合杆的水平滑道中移动，连接滑杆的另一端铰接5-1-提刀臂，提刀臂下部的孔和固定在1-机架上的5-3--提刀臂心轴动配合。当6-升降杆组件上下运动时，5-3-连接滑杆可以带动5-1-提刀臂绕5-3--提刀臂心轴摆动。升降离合杆和提刀臂的运动状态是通过对应的离合电磁铁，由计算机软件通过电子线路程序控制的2。

7-定位组件由7-1-定位架、7-2-定位电磁铁和安装在定位电磁铁动杆前部的7-3-定位卡头等零件组成。7-1-定位架安装在机架下部；7-2-定位电磁铁的动杆前部安装有7-3-定位卡头，定位卡头前端的锥形头和升降离合杆下部的锥形孔吻合，当需要提刀臂和升降杆组件停在上、下部极限位置时，定位电磁铁将定位卡头推出，插入升降离和杆下部的锥形孔内，实现提刀臂定位。

多臂机的提刀臂数量可以很多，多的有30片，本发明附图显示有16片。各种多臂机的每片提刀臂之间距离，由织机综框间距限定，已经标准化，为12毫米。电子多臂机的提刀臂之间安装有轴向推力轴承。可以认定：4-7-离合电磁铁、5-1-提刀臂、6-升降杆组件、7-1-定位电磁铁、7-2-定位卡头等零件间距都等于12毫米，件数也是对应的。由于离合电磁铁需要两个方向和升降离合杆结合或者分离，所以，离合电磁铁的数量为其他对应零件数量的两倍。

本专利没有介绍整机的润滑系统，因为润滑系统属于通用的配套设备。

“电子凸轮”摆动式多臂机电路需要同步控制基准，在摆动主轴或者摆动樑处应该安装位置传感器，显示并发出电信号。只能在摆动主轴的两个极限位置，许可进行离合或者定位操作。电子多臂机电路控制器和音圈电机电路控制器都是机器的重要组成部分，它们都是成熟技术，市场已经有定型的商品销售，它们之间的整合不作为本发明内容。

和史陶比尔公司的旋转式电子多臂机比较，“电子凸轮”摆动式多臂机具有下述优点：

1、音圈电机电路可以更灵活控制提刀臂的运动规律，满足各种纺织机的织造要求。

2、电磁离合装置，采用对称反对称设计原理，抵消了运动构件的惯性力，使机构运转高速、平稳。

3、双向电磁离合装置结构简单，参与离合的零件数量少，离合卡头和定位卡头的圆锥面大圆直径可以超过7毫米，远远大于史陶比尔公司的旋转式电子多臂机离和零件厚度尺寸，增加了零件的强度。

4、在升降离合杆运动到上下极限位置时，电子电路可以使换向运动速度、加速度曲线更平缓，离合过程平稳可靠。

5、整机结构简单，制造成本低。

经过周密的理论研究和电子计算机仿真模拟演示，证明了电磁离合装置可以满足各种织造工艺要求，原理是正确的，“电子凸轮”摆动式多臂机可以成为新一代电子多臂机。

Claims

1.本发明涉及一种传动纺织机综框运动的“电子凸轮”摆动式多臂机，其特征是由1-机架、2-双平衡音圈电机、3-摆动主轴、4-摆动机构、5-提刀臂组件、6-升降离合杆、7-定位组件等零部件组成。

2.根据权利要求1所述的双平衡音圈电机，其特征在于选用了两部完全相同的直线运动音圈电机，两部音圈电机对称安装在摆动主轴驱动端两侧；两部音圈电机联动的2-7-主动摆动樑两边连接的零件2-3-音圈电机线圈卡架、2-4-卡架滑块、2-6-卡架连杆等零件也完全相同。

3.根据权利要求1所述的摆动主轴、摆动机构，其特征在于3-摆动主轴上，相隔一定距离，安装两个相同的4-1-摆动樑；摆动樑中间的孔与3-摆动主轴固结；摆动樑的两边对称各有一孔，通过两端有孔的4-2-摆动樑连杆，各铰接一个垂直运动的4-3-升降体，摆动樑两边带动的升降体对称布置；每边的两件升降体之间，用4-4-连接梁连接起来；两件连接樑上安装有4-7-离合电磁铁，离合电磁铁的动杆前部安装有4-8-离合卡头，卡头前端为圆锥形。

4.根据权利要求1所述的升降离合杆，其特征在于6-升降离合杆垂直放置在两个对称的4-4-连接樑之间，升降离合杆上部两侧有对称的锥形孔；中下部有内水平滑道，在6-升降离合杆下部侧面加工有锥形孔。

5.根据权利要求1所述的提刀臂组件，其特征在于提刀臂组件由5-1-提刀臂、5-2-提刀臂心轴、5-3-连接滑杆等零部件组成。

6.根据权利要求1、5所述的升降离合杆和提刀臂组件，其特征在于5-3-连接滑杆可以在6-升降离合杆的水平滑道内移动；连接滑杆的另一端和提刀臂铰接。

7.根据权利要求1所述的定位组件，其特征在于定位组件由7-1-定位架、7-2-电磁铁和安装在定位电磁铁动杆前部的7-3-定位卡头等零件组成。