CN104562429A - 一种回转携纱器电能传输及张力补偿方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种回转携纱器电能传输及张力补偿方法及其系统，其包括位置检测装置、信号处理控制电路、送纱转动装置以及导轨；其中，所述位置检测装置能沿导轨运行；所述位置检测装置，信号处理控制电路和送纱转动装置依次电性连接；所述导轨为有电能传输功能的导轨，其分别和信号处理控制电路、送纱转动装置电连接。本发明能够对纱线的张力进行主动连续的控制，通过对纱线张力波动趋势的检测，运用前馈的方式控制纱线的波动范围，从而在最大程度上稳定编织纱线上的张力，使编织物的表面的卷取程度较为一致。

Description

一种回转携纱器电能传输及张力补偿方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种三维环形编织机的组成系统，具体涉及一种回转携纱器电能传输及张力补偿方法及其系统，属于纺织机械技术领域。

背景技术

三维环形编织机是通过编织盘的转动及芯轴抽取装置的移动在三维环形来实现编织过程，其中编织盘的转动时通过携纱器在导轨上有规律的周期性运动实现的。由于编织盘的目的是为编织提供所需纱线，因此携纱器上的送纱量将决定着编织物的力学性能及美观效果。而送纱量是以纱线的张力为参考标准进行输出的，所以稳定张力是携纱器设计的重要指标。

被动式张力控制携纱器通过一系列的棘轮和扭簧机构能在一定程度上稳定张力，但是波动范围对于要求较高的织物显然不符合标准，而且无法克服纱线上的周期性波动。

目前的主动式张力控制携纱器虽然通过控制能够解决上述不足。但是其位置检测装置通过红外线检测方式，在价格上比较昂贵，而且由于该检测方式是通过单点检测，无法进行连续的位置检测，检测精度还有提升的空间。

主动式张力控制携纱器在供电上为了简化电源接线，基本上采用电池供电，但是电池的更换显然成为了提升生产效率的瓶颈。虽然少数携纱器采用了非接触式移动供电，但该技术目前还不够成熟且价格昂贵。在调节方法上，目前的调节方法多数采用反馈的方式，虽然该方法稳定可靠，但仍然存在调节滞后的问题。因此，由于技术上的局限性，三维编织成型的织物在力学性能上仍然有发展的空间。

因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种创新的回转携纱器电能传输及张力补偿方法及其系统，以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，生产效率高，能够连续供电，且纱线张力能够保持稳定的用于三维环形编织机的回转携纱器电能传输及张力补偿系统。

本发明的另一目的在于提供一种回转携纱器电能传输及张力补偿方法。

为实现上述第一目的，本发明采取的技术方案为：一种回转携纱器电能传输及张力补偿系统，其包括位置检测装置、信号处理控制电路、送纱转动装置以及导轨；其中，所述位置检测装置能沿导轨运行；所述位置检测装置，信号处理控制电路和送纱转动装置依次电性连接；所述导轨为有电能传输功能的导轨，其分别和信号处理控制电路、送纱转动装置电连接。

本发明的回转携纱器电能传输及张力补偿系统进一步设置为：所述位置检测装置包括导向轮，轮架，托盘，压缩弹簧，检测连杆以及侧杆；所述导向轮枢接在所述轮架上；所述轮架枢接在所述检测连杆的底部；所述托盘设置在轮架上；所述压缩弹簧套设在检测连杆上；所述检测连杆在所述托盘内滑动；所述侧杆通过螺纹连接在检测连杆上。

本发明的回转携纱器电能传输及张力补偿系统进一步设置为：所述信号处理控制电路包括AD采样电路、信号处理模块、微机处理器以及驱动电路模块；所述AD采样电路、信号处理模块、微机处理器和驱动电路模块依次电性连接；所述侧杆通过电线与信号处理模块相连。

本发明的回转携纱器电能传输及张力补偿系统进一步设置为：所述送纱转动装置包括电机安装件，电机安装盖，直流电机，线轴放置盘以及线轴盖顶；所述电机安装件通过螺纹连接在所述托盘上；所述直流电机固定在电机安装件上，其和驱动电路模块电性连接；所述电机安装盖固定在电机安装件上；所述线轴放置盘与直流电机轴相固定；所述线轴盖顶通过螺纹连接在所述线轴放置盘上。

本发明的回转携纱器电能传输及张力补偿系统进一步设置为：所述托盘侧面安装有一触头以及一触头弹簧；所述触头通过所述触头弹簧与导轨接触，所述触头和信号处理控制电路及送纱转动装置通过电源线相连。

本发明的回转携纱器电能传输及张力补偿系统进一步设置为：所述导轨上设有一圈导槽，该导槽的高度呈周期性起伏变化。

本发明的回转携纱器电能传输及张力补偿系统还设置为：所述导轨上枢接有拨盘，所述托盘由拨盘夹持，并随拨盘联动。

为实现上述第二目的，本发明采取的技术方案为：一种回转携纱器电能传输及张力补偿方法，其包括如下工艺步骤：

1）通过三维编织的芯轴抽取速度及编织工艺，在保证纱线一定张力的前提下，确定在携纱器与芯轴相对距离不变情况下的送纱量作为送纱转动装置的基本量；

2）在编织机非工作状态时，建立携纱器在一个周期内位置变化与芯轴距离变化的关系，得出位置变化与纱线增量的关系，并将该关系输入微机处理器；

3），通过导向轮与导轨的接触，将导轨的高低变化通过检测连杆、侧杆传递给信号处理控制电路；

4），信号处理控制电路通过检测侧杆的位移变化，来确定送纱转动装置在导轨上的位置，根据位置信息向送纱转动装置发送相应的控制信号；

5），送纱转动装置在控制信号下输出相应的送纱量来确保纱线的张力能够保持稳定。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的回转携纱器电能传输及张力补偿方法及其系统通过机械结构、电机和控制单元的结合，形成一种机电耦合控制系统，克服了电池供电系统工作效率低的缺点以及导线连接复杂的劣势，并且能够使纱线在三维编织过程中在保证一定张力的情况下有效克服周期性纱线张力波动，使织物能够表现出更好的力学特性及美观效果。

附图说明

图1是本发明的位置检测装置和送纱转动装置的结构示意图。

图2是本发明的导轨的剖面图。

图3是位置检测装置、送纱转动装置和导轨的装配示意图。

图4是本发明的控制原理图。

具体实施方式

请参阅说明书附图1至附图4所示，本发明为一种回转携纱器电能传输及张力补偿系统，其由位置检测装置1、信号处理控制电路2、送纱转动装置3以及导轨4等几部分组成，所述位置检测装置1和送纱转动装置3组成一个回转携纱器，如附图1所示。

其中，所述位置检测装置1设置在导轨4上，能沿导轨4运行。所述位置检测装置1，信号处理控制电路2和送纱转动装置3依次电性连接。所述导轨4为有电能传输功能的导轨4，其分别和信号处理控制电路2、送纱转动装置3电连接，并为信号处理控制电路2、送纱转动装置3供电。

进一步的，所述位置检测装置1包括导向轮11，轮架12，托盘13，压缩弹簧14，检测连杆15以及侧杆16。其中，所述导向轮11枢接在所述轮架12上；所述轮架12枢接在所述检测连杆15的底部。所述托盘13设置在轮架12上。所述压缩弹簧14套设在检测连杆15上。所述检测连杆15在所述托盘13内滑动。所述侧杆16通过螺纹连接在检测连杆15上。

所述信号处理控制电路2包括AD采样电路21、信号处理模块22、微机处理器23以及驱动电路模块24。其中，所述AD采样电路21、信号处理模块22、微机处理器23和驱动电路模块24依次电性连接。所述侧杆16通过电线与信号处理模块2的AD采样电路21相连。

所述送纱转动装置3包括电机安装件31，电机安装盖32，直流电机33，线轴放置盘34以及线轴盖顶35。其中，所述电机安装件31通过螺纹连接在所述托盘13上。所述直流电机33固定在电机安装件31上，其和驱动电路模块24电性连接。所述电机安装盖32固定在电机安装件31上。所述线轴放置盘34与直流电机33相固定。所述线轴盖顶35通过螺纹连接在所述线轴放置盘34上。

进一步的，所述托盘13侧面安装有一触头5以及一触头弹簧6。所述触头5通过所述触头弹簧6与导轨4接触，所述触头5和信号处理控制电路2及送纱转动装置3通过电源线相连。

所述导轨4上设有一圈导槽41，该导槽41的高度呈周期性起伏变化。于所述导轨4上还枢接有拨盘42，所述托盘13由拨盘42夹持，并随拨盘42联动。

本发明的位置检测装置和送纱转动装置的设计原理如下：所述托盘13由固定于导轨4上的拨盘42所夹持，通过拨盘42的转动，使位置检测装置1在拨盘42间进行传递，从而使其在导轨4上运动。所述导向轮11由于压缩弹簧14的作用，与导轨4时刻保持接触。由于导轨4的导槽41高度呈现周期性起伏变化，该变化通过导向轮11传递给所述检测连杆15，检测连杆15再将其传递给所述侧杆16。信号通过信号处理控制电路2后向直流电机33发送转动命令。直流电机33由所述电机安装件31和所述电机安装盖32固定。所述线轴安放盘34固定在直流电机33的转轴上，纱线筒由所述线轴放置盘34和线轴盖顶35固定。通过转动所述线轴放置盘34带动纱线筒的转动，达到为编织过程中不断送纱的效果。所述触头5通过所述触头弹簧12的作用与导轨4进行接触，再将触头5和信号处理控制电路2及送纱转动装置3通过电源线相连。导轨4内部提供的电源通过移动式接触为以上的两个装置供电。

采用本发明的回转携纱器电能传输及张力补偿系统进行电能传输及张力补偿的如下工艺步骤：

1）通过三维编织的芯轴抽取速度及编织工艺，在保证纱线一定张力的前提下，确定在携纱器与芯轴相对距离不变情况下的送纱量作为送纱转动装置的基本量；

2）在编织机非工作状态时，建立携纱器在一个周期内位置变化与芯轴距离变化的关系，得出位置变化与纱线增量的关系，并将该关系输入微机处理器23；

3），通过导向轮11与导轨4的接触，将导轨4的高低变化通过检测连杆15、侧杆16传递给信号处理控制电路2；

4），信号处理控制电路2通过检测侧杆16的位移变化，来确定送纱转动装置3在导轨4上的位置，根据位置信息向送纱转动装置3发送相应的控制信号；

5），送纱转动装置3在控制信号下输出相应的送纱量来确保纱线的张力能够保持稳定。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种回转携纱器电能传输及张力补偿系统，其特征在于：包括位置检测装置、信号处理控制电路、送纱转动装置以及导轨；其中，所述位置检测装置能沿导轨运行；所述位置检测装置，信号处理控制电路和送纱转动装置依次电性连接；所述导轨为有电能传输功能的导轨，其分别和信号处理控制电路、送纱转动装置电连接。

2.如权利要求1所述回转携纱器电能传输及张力补偿系统，其特征在于：所述位置检测装置包括导向轮，轮架，托盘，压缩弹簧，检测连杆以及侧杆；所述导向轮枢接在所述轮架上；所述轮架枢接在所述检测连杆的底部；所述托盘设置在轮架上；所述压缩弹簧套设在检测连杆上；所述检测连杆在所述托盘内滑动；所述侧杆通过螺纹连接在检测连杆上。

3.如权利要求2所述回转携纱器电能传输及张力补偿系统，其特征在于：所述信号处理控制电路包括AD采样电路、信号处理模块、微机处理器以及驱动电路模块；所述AD采样电路、信号处理模块、微机处理器和驱动电路模块依次电性连接；所述侧杆通过电线与信号处理模块相连。

4.如权利要求3所述回转携纱器电能传输及张力补偿系统，其特征在于：所述送纱转动装置包括电机安装件，电机安装盖，直流电机，线轴放置盘以及线轴盖顶；所述电机安装件通过螺纹连接在所述托盘上；所述直流电机固定在电机安装件上，其和驱动电路模块电性连接；所述电机安装盖固定在电机安装件上；所述线轴放置盘与直流电机轴相固定；所述线轴盖顶通过螺纹连接在所述线轴放置盘上。

5.如权利要求3所述回转携纱器电能传输及张力补偿系统，其特征在于：所述托盘侧面安装有一触头以及一触头弹簧；所述触头通过所述触头弹簧与导轨接触，所述触头和信号处理控制电路及送纱转动装置通过电源线相连。

6.如权利要求2所述回转携纱器电能传输及张力补偿系统，其特征在于：所述导轨上设有一圈导槽，该导槽的高度呈周期性起伏变化。

7.如权利要求6所述回转携纱器电能传输及张力补偿系统，其特征在于：所述导轨上枢接有拨盘，所述托盘由拨盘夹持，并随拨盘联动。

8.一种回转携纱器电能传输及张力补偿方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：

1）通过三维编织的芯轴抽取速度及编织工艺，在保证纱线一定张力的前提下，确定在携纱器与芯轴相对距离不变情况下的送纱量作为送纱转动装置的基本量；

2）在编织机非工作状态时，建立携纱器在一个周期内位置变化与芯轴距离变化的关系，得出位置变化与纱线增量的关系，并将该关系输入微机处理器；

3），通过导向轮与导轨的接触，将导轨的高低变化通过检测连杆、侧杆传递给信号处理控制电路；

4），信号处理控制电路通过检测侧杆的位移变化，来确定送纱转动装置在导轨上的位置，根据位置信息向送纱转动装置发送相应的控制信号；

5），送纱转动装置在控制信号下输出相应的送纱量来确保纱线的张力能够保持稳定。