CN105350164B - 一种织网机的伺服控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种织网机的伺服控制系统，包括：主电机，其驱动主轴连续地转动；编码器，其用于检测主轴的转动角度；张力传感器，其用于检测卷绕于送经轴上的经线的实际张力值；送经伺服电机，其驱动送经轴转动；控制器持续接收由编码器的检测信号，控制送经伺服电机在每个工作周期内按以下方式工作：主轴在0°的位置时，送经伺服电机驱动送经轴开始转动，直至送经轴转动了选定角度α_i，之后在主轴转动至180°时，张力传感器检测一个实际张力值，控制器比较实际张力值与张力设定值，根据比较结果发出下一个控制信号，使送经轴在下一个工作周期转动选定角度α_i+1。本发明实现了对送经量的调整和编织过程的协同进行，保证织物张力分布均匀。

Description

一种织网机的伺服控制系统

技术领域

本发明涉及织网机，尤其涉及一种织网机的伺服控制系统。

背景技术

现有技术中的织网机存在结构复杂，运行精度低，运行速度慢的缺陷。下面以图1所示出的织网机为例，说明一下现有织网机的结构和工作原理。织网机主要可以分为五个部分：刻纬机构、投剑机构、送经机构、卷取机构以及变交机构，这五部分分别执行刻纬、投剑、送经、卷取和变交动作。具体来说，(1)刻纬机构的结构和工作过程为：电机1通过一组减速皮带轮2,3,4，将动力通过主轴5传递给齿轮7,8，此为一级减速。齿轮8与齿轮40是一对模数和齿数相同的齿轮对，两齿轮链接的曲轴9上左右对称有两个曲柄，通过曲柄连接杆10将剑道11与曲柄铰接在一起。当电机1工作时，通过一级减速，系统带动曲轴旋转，曲轴上的曲柄带动剑道将圆周运动改变成往复直线运动，从而完成一个旋转周期的往复刻纬工作。(2)投剑机构的结构和工作过程为：曲轴9上的齿轮40将曲轴上的转矩通过齿轮30和一对偏心齿轮31,32传递给传动轴33，传动轴上的一对偏心摆套34在传动轴的牵引下，分别再通过一对拉杆35上下拉动三角杆36、37做正反方向摆动，三角杆36,37带动三角架38上的剑带39作水平方向往复相向位移，完成一根纬丝的接续传递，它与刻纬机构在一个旋转周期内形成了有效衔接。这里，齿轮30的作用是改变旋转方向和调整有效位置，偏心齿轮31,32的作用是带动左右偏心摆套旋转，同时使投剑时刻可控，并能使旋转轨迹瞬间突变，满足投剑对接要求。(3)送经机构的结构和工作过程为：曲轴9上的齿轮8具有半径偏心调节功能，装在齿轮8端面上半径可调位置的拉杆20拉动棘轮21做单行间歇运动，棘轮21通过一组减速齿轮22,23,24,25,26,27,28，将间歇运动再缩减后，传递给送经轴29，送经轴根据网面张力大小及有效半径偏心距，顺时针转过某一转角，将缠绕在送经轴上的经丝，经钢柱12送往卷经轴。(4)卷取机构的结构和工作过程为：和送经类似，曲轴9上的齿轮40具有半径偏心调节功能，装在齿轮40端面半径可调位置的拉杆41拉动棘轮42做单向间歇运动，棘轮42通过传动轴43将间歇运动再通过一组减速齿轮44,45,46减速后，传递给卷经轴47，此时通过有效调整齿轮40的半径偏心距，使卷经轴转过一个对应角度，与送经轴相匹配地完成送卷收放任务。(5)变交机构的结构和工作过程为：曲轴9通过一对齿轮50,51，将动力传递给中轴53上，中轴53上装有的偏心凸轮52是用于变交的。

在该织网机中仅有一个电机，该电机通过各种传动机构向送经机构、投剑机构、卷经机构和变交机构传递动力，实现五大机构之间的协同工作。各种传动机构的使用增加了设备的复杂性，影响了设备的运行精度。而且由于传动机构一旦采用，就不能随意更换某个部件，导致不能根据需要对织网机的织网速度或编织目数进行调整，从而影响了织网机的灵活性。在编织过程中，经线的张力是随时变化的，由于不能对该织网机内的送经机构进行调整，致使织物出现一段编织地紧一段又编织地松的情况，影响产品质量。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种织网机的伺服控制系统，基于该伺服控制系统，实现了对织网机的自动化控制，简化了织网机的结构，提高了运行精度，提高了织物的质量。

本发明提供的技术方案为：

一种织网机的伺服控制系统，所述织网机包括送经轴、主轴和剑道，所述送经轴、所述主轴和所述剑道彼此平行设置，依次排列，所述主轴通过第一传动机构连接至所述剑道，所述第一传动机构设计为：使在所述主轴转动时带动所述剑道相对于所述主轴做靠近或远离的直线往复运动，且所述主轴每转动一圈，所述剑道做一次直线往复运动；所述伺服控制系统包括：

主电机，其连接至所述主轴，以驱动所述主轴连续地转动；

编码器，其安装于所述主轴上，用于检测所述主轴的转动角度；

张力传感器，其设置于所述送经轴上，用于检测卷绕于所述送经轴上的经线的实际张力值；

送经伺服电机，其连接至所述送经轴，以驱动所述送经轴转动；

控制器，其通信连接至所述送经伺服电机、所述张力传感器和所述编码器，且所述控制器内预先存储有张力设定值；

其中，所述控制器持续接收由所述编码器的检测信号，以所述主轴转动从0°转动至360°为一个工作周期，所述主轴在0°和360°的位置时所述剑道距离所述主轴最近，而在所述主轴在180°的位置时所述剑道距离所述主轴最远；

所述控制器控制所述送经伺服电机在每个工作周期内按以下方式工作：在所述主轴在0°的位置时，所述送经伺服电机驱动所述送经轴开始转动，直至所述送经轴转动了一个选定角度α_i，所述送经伺服电机停止工作，之后在所述主轴转动至180°时，所述张力传感器检测一个实际张力值并发送至所述控制器，所述控制器比较所述实际张力值与所述张力设定值，并根据比较结果向送经伺服电机发出下一个控制信号，使所述送经轴在下一个工作周期转动选定角度α_i+1，当所述实际张力值大于所述张力设定值时，α_i+1＞α_i，当所述实际张力值小于所述张力设定值时，α_i+1＜α_i；在下一个工作周期内，所述送经伺服电机驱动所述送经轴转动所述选定角度α(i+1)，当所述实际张力值大于所述张力设定值时，α_i+1＝α_i；其中i代表工作周期的编号。

优选的是，所述的织网机的伺服控制系统中，所述控制器内预先存储有转动角度设定值；所述控制器控制所述送经伺服电机在第一个工作周期的选定角度为所述转动角度设定值。

优选的是，所述的织网机的伺服控制系统中，所述控制器预先存储有差值区间与选定角度的对应关系，在该对应关系中，从小到大的多个差值区间一一对应于从小到大的多个选定角度；所述控制器比较所述实际张力值和所述张力设定值，并根据比较结果向所述送经伺服电机发出下一个控制信号，使所述送经轴在下一个工作周期转动选定角度α_i+1，其通过以下过程实现：所述控制器计算所述实际张力值和张力设定值的差值，判断该差值所属于的差值区间，向所述送经伺服电机发出下一个控制信号，使所述送经轴在下一个工作周期转动选定角度α_i+1，该选定角度α_i+1与该差值所属于的差值区间相对应。

优选的是，所述的织网机的伺服控制系统中，所述控制器内预先存储有与转动角度设定值对应的额定脉冲数；

所述控制器预先存储有差值区间与选定角度的对应关系，在该对应关系中，从小到大的多个差值区间一一对应于从小到大的多个选定角度，其通过以下过程实现：

所述控制器预先存储有差值区间与选定脉冲数的对应关系，在该对应关系中，从小到大的多个差值区间一一对应于从小到大的多个选定脉冲数；

所述控制器判断该差值所属于的差值区间，向所述送经伺服电机发出下一个控制信号，使所述送经轴在下一个工作周期转动选定角度α_i+1，该选定角度α_i+1与该差值所属于的差值区间相对应，其通过以下过程实现：

所述控制器根据该差值所属于的差值区间，确定对应的选定脉冲数，当差值大于0时，将该选定脉冲数与额定脉冲数之和发送给所述送经伺服电机，当差值小于0时，将额定脉冲数与该选定脉冲数之差发送给所述送经伺服电机，使所述送经轴在下一个工作周期转动选定角度α_i+1，当差值等于0时，将额定脉冲数发送给所述送经伺服电机。

优选的是，所述的织网机的伺服控制系统中，所述织网机还包括卷经轴，其中，所述送经轴、所述主轴、所述剑道和所述卷经轴依次排列；

所述伺服控制系统还包括：

卷取伺服电机，其连接至所述卷经轴，以驱动所述卷经轴转动；

其中，所述控制器通信连接至所述卷取伺服电机；

所述控制器控制所述卷取伺服电机在每个工作周期内按以下方式工作：在所述主轴在0°的位置时，所述卷取伺服电机驱动所述卷经轴开始转动，直至所述卷经轴转动了所述转动角度设定值，所述卷取伺服电机停止工作。

优选的是，所述的织网机的伺服控制系统中，所述织网机还包括剑带；

所述伺服控制系统还包括：

投剑伺服电机，其通过第二传动机构连接至所述剑带，以驱动所述剑带相对于所述剑道做进入或撤出的直线往复运动；

其中，所述控制器通信连接至所述投剑伺服电机，所述控制器内预先存储有投剑角、到位角、出剑角和回位角；

所述控制器控制所述投剑伺服电机在每个工作周期内按以下方式工作：在所述主轴转动至投剑角时，所述投剑伺服电机驱动所述剑带开始从初始位置向所述剑道运动，在所述主轴转动至到位角时，所述剑带运动至所述剑道的引纬位置，以实现引纬，在所述主轴转动至出剑角时，所述投剑伺服电机驱动所述剑带开始从所述剑道撤出，并在所述主轴转动至回位角时，所述剑带运动至初始位置。

优选的是，所述的织网机的伺服控制系统中，所述编码器对所述主轴的转动角度的检测是通过以下过程实现的：所述编码器在一个工作周期内所发出的脉冲数为固定值，所述控制器根据当前接收到的所述编码器的脉冲数和固定值，计算所述主轴的转动角度。

优选的是，所述的织网机的伺服控制系统，还包括：

显示和控制界面，其与所述控制器通信连接，用于向所述控制器输入控制指令以及用于显示织网机的实时数据。

本发明所述的伺服控制系统通过张力传感器检测于卷绕于送经轴上的经线的实际张力值，并通过编码器检测主轴的转动角度，通过控制器控制送经伺服电机的工作方式，在每个工作周期内，当主轴在0°的位置时，控制器控制送经伺服电机在一个工作周期内转动一个选定角度，并且在主轴转动至180°时，控制器对实际张力值进行分析，如果实际张力值比张力设定值大，则控制送经伺服电机，使送经轴在下一个工作周期以更大的选定角度转动，以期增加送经量，减小经线的张力，如果实际张力值比张力设定值小，则控制送经伺服电机，使送经轴在下一个工作周期以更小的选定角度转动，以期减小送经量，增加经线的张力，从而使织物的张力分布均匀，保证织物的力学性质均一。而且本发明实现了对送经量的调整和编织过程的协同进行，提高了织网机的运行精度，提高了织网机的灵活性。基于本发明，省去主电机和其他机构之间的各种复杂的传动机构，极大地简化了织网机的结构。

附图说明

图1为现有技术中织网机的结构示意图；

图2为本发明所述的织网机的结构示意图；

图3为本发明所述的织网机的伺服控制系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图2和图3所示，本发明提供一种织网机的伺服控制系统，所述织网机包括送经轴46、主轴5和剑道11，所述送经轴46、所述主轴5和所述剑道11彼此平行设置，依次排列，所述主轴5通过第一传动机构连接至所述剑道11，所述第一传动机构设计为：使在所述主轴转动时带动所述剑道相对于所述主轴做靠近或远离的直线往复运动，且所述主轴每转动一圈，所述剑道做一次直线往复运动；所述伺服控制系统包括：主电机1，其连接至所述主轴5，以驱动所述主轴5连续地转动；编码器，其安装于所述主轴上，用于检测所述主轴的转动角度；张力传感器，其设置于所述送经轴46上，用于检测卷绕于所述送经轴上的经线的实际张力值；送经伺服电机41，其连接至所述送经轴46，以驱动所述送经轴46转动；控制器，其通信连接至所述送经伺服电机、所述张力传感器和所述编码器，且所述控制器内预先存储有张力设定值；其中，所述控制器持续接收由所述编码器的检测信号，以所述主轴转动从0°转动至360°为一个工作周期，所述主轴在0°和360°的位置时所述剑道距离所述主轴最近，而在所述主轴在180°的位置时所述剑道距离所述主轴最远；所述控制器控制所述送经伺服电机在每个工作周期内按以下方式工作：在所述主轴在0°的位置时，所述送经伺服电机驱动所述送经轴开始转动，直至所述送经轴转动了一个选定角度α_i，所述送经伺服电机停止工作，之后在所述主轴转动至180°时，所述张力传感器检测一个实际张力值并发送至所述控制器，所述控制器比较所述实际张力值与所述张力设定值，并根据比较结果向送经伺服电机发出下一个控制信号，使所述送经轴在下一个工作周期转动选定角度α_i+1，当所述实际张力值大于所述张力设定值时，α_i+1＞α_i，当所述实际张力值小于所述张力设定值时，α_i+1＜α_i；在下一个工作周期内，所述送经伺服电机驱动所述送经轴转动所述选定角度α_i+1，当所述实际张力值大于所述张力设定值时，α_i+1＝α_i；其中i代表工作周期的编号。

结合本发明的伺服控制系统，织网机可以省去了设置于主电机和其他主要功能机构(如送经轴、卷取轴、剑带)之间的传动机构，从而可以根据需要对功能机构进行单独的设定和调整，并使各功能机构更精确地工作。

主轴在持续的旋转过程中通过第一传动机构带动剑道做靠近主轴或远离主轴的直线往复运动，每当主轴转动一圈，剑道也做一次直线往复运动。而每当剑道做一次直线往复运动，就实现一次编织，即一根纬线穿入至两组经线之间并被两组经线夹紧(将这里的一次编织称为一个编织动作)。上述第一传动机构以及上述编织过程属于现有技术，在此不再赘述。

本发明中将主轴的连续旋转分解成一个接着一个的工作周期，每个工作周期为主轴从0°转动至360°。当主轴在0°时，剑道位于最靠近主轴的位置，而当主轴处于180°，剑道运动至距离主轴最远的位置，当主轴重新转动回初始位置(对应于360°)，剑道又运动回距离主轴最近的位置。

为了保证送经与编织过程的同步，本发明采用编码器对主轴的转动角度进行实时的检测，并将检测信号持续地发送至控制器，使控制器实时了解主轴的转动角度。

在一个工作周期内，当主轴处于0°的位置，送经伺服电机受控于控制器驱动送经轴开始转动，直至送经轴转动了一个选定角度α_i，该选定角度决定了在这一次的编织动作中的送经量。之后，当主轴转动至180°时(此时经线的张力最小)，张力传感器检测一个实际张力值，并发送至控制器，控制器比较实际张力值与张力设定值，并根据比较结果向送经伺服电机发出下一个控制信号，使送经轴在下一个工作周期转动选定α_i+1(送经轴在当前的工作周期内转动的选定角度是在上一个工作周期内确定的，并且又在当前的工作周期内确定下一个工作周期的选定角度)。当实际张力值大于张力设定值时，α_i+1＞α_i。也就是说，当实际张力值大于张力设定值时，说明在当前的这个编织动作中，送经量过小，导致经线张力增加，则在下一个编织动作中，需适当增加送经量，以使实际张力值与张力设定值之间的差距减小，或者使实际张力值接近张力设定值，增加送经量就通过增大选定角度来实现。选定角度α_i+1的设定范围是基于以下考虑，需要使实际张力值与张力设定值之间的差距尽量减小，另外，还要考虑编织织物用的材料特性对选定角度α_i+1进行具体的选择。反之，当实际张力值小于张力设定值时，α_i+1＜α_i。也就是说，当实际张力值小于张力设定值时，说明在当前的这个编织动作中，送经量过大，导致经线张力减小了，则在下一个编织动作中，需适当减小送经量，以使实际张力值与张力设定值之间的差距减小或者使实际张力值接近张力设定值，而减少送经量就通过减小选定角度来实现。对选定角度α_i+1的选择依据也是需要使差值绝对值尽量减小，同时兼顾编织织物用的材料的特性。

而当所述实际张力值等于所述张力设定值时，说明在当前这个编织动作中，送经量合适，经线的实际张力值与张力设定值一致，在下一个编织动作中，不需要对选定角度进行调整，即α_i+1＝α_i。

经过上述判断和调整，最终可以使织物在逐渐形成的过程中其部位的张力是相对均衡的，保证织物的力学性质相对均一。

本发明通过对送经伺服电机的控制，使送经轴的运转与主轴的运转相适应，从而实现了对送经量的调整与编织过程的协同进行，且简化了原有织网机的结构。

在该实施例中，“控制器根据该差值向送经伺服电机发出下一个控制信号”，并一定意味着，控制器所发出的控制信号所承载的内容必然是选定角度，而可以是任何与送经伺服电机的运转角度有关的控制参数，而当送经伺服电机在执行该控制信号后，送经轴实际表现为转动了相应的选定角度。

本发明中，送经伺服电机可以直接与送经轴连接；也可以通过减速器和减速齿轮与送经轴连接，但在采用了一定的减速器和减速齿轮的情况下，送经轴的转动角度的调整仍是在控制器对送经伺服电机的控制实现的。

在一个优选的实施例中，所述的织网机的伺服控制系统中，所述控制器内预先存储有转动角度设定值；所述控制器控制所述送经伺服电机在第一个工作周期的选定角度为所述转动角度设定值。在织网机工作之前，预先在控制器根据实际工况和所要编织的产品的参数对上述转动角度设定值进行设定。当开动织网机，随着主轴持续地旋转，控制器根据编织的实际情况自动对从第二个工作周期开始的选定角度进行调整，以保证得到张力分布均匀的产品。

在一个优选的实施例中，所述的织网机的伺服控制系统中，所述控制器预先存储有差值区间与选定角度的对应关系，在该对应关系中，从小到大的多个差值区间一一对应于从小到大的多个选定角度；所述控制器比较所述实际张力值和所述张力设定值，并根据比较结果向所述送经伺服电机发出下一个控制信号，使所述送经轴在下一个工作周期转动选定角度α_i+1，其通过以下过程实现：所述控制器计算所述实际张力值和张力设定值的差值，判断该差值所属于的差值区间，向所述送经伺服电机发出下一个控制信号，使所述送经轴在下一个工作周期转动选定角度α_i+1，该选定角度α_i+1与该差值所属于的差值区间相对应。

在该实施例中，为了使更精确地调控送经量，还在控制器内预先设定了差值区间与选定角度的对应关系。举例来说，转动角度设定值为30°，设定差值区间分别为(-150,-100]公斤，(-100,-50]公斤，(-50,0)公斤，[0，0]，(0,50)公斤，[50,100)公斤，[100,150)公斤，每隔50公斤划分为一档，每个差值区间对应的选定角度分别为15°，20°，25°，30°，35°，40°，45°。如果计算出的差值为30公斤，那么下一个工作周期的选定角度就是35°。

其中，尽管“差值区间与选定角度的对应关系”可以具体表现为差值区间与其他参数之间的一一对应关系，而该其他参数再与选定角度具有一一对应的关系。该其他参数指的是，可以使送经伺服电机驱动送经轴恰好转动选定角度的控制参数，即与送经伺服电机运转角度有关的控制参数。本发明中“差值区间与选定角度的对应关系”并不意味着，控制器实际写入了差值区间与选定角度的数据。

上述第一传动机构可以采用现有技术中的结构，只要能够将主轴的旋转动作转变为剑道的直线往复运动即可。

在又一个实施例中，所述的织网机的伺服控制系统，所述控制器内预先存储有与转动角度设定值对应的额定脉冲数。所述控制器预先存储有差值区间与选定角度的对应关系，在该对应关系中，从小到大的多个差值区间一一对应于从小到大的多个选定角度，其通过以下过程实现：所述控制器实际预先存储有差值区间与选定脉冲数的对应关系，在该对应关系中，从小到大的多个差值区间一一对应于从小到大的多个选定脉冲数；所述控制器判断该差值所属于的差值区间，向所述送经伺服电机发出下一个控制信号，使所述送经轴在下一个工作周期转动选定角度α_i+1，该选定角度α_i+1与该差值所属于的差值区间相对应，其通过以下过程实现：所述控制器根据该差值所属于的差值区间，确定对应的选定脉冲数，当差值大于0时，将该选定脉冲数与额定脉冲数之和发送给所述送经伺服电机，当差值小于0时，将额定脉冲数与该选定脉冲数之差发送给所述送经伺服电机，使所述送经轴在下一个工作周期转动选定角度α_i+1，当差值等于0时，将额定脉冲数发送给所述送经伺服电机。

在该实施例中，控制器具体向送经伺服电机发送脉冲信号，以实现对送经伺服电机运转角度的控制。举例来说，设定差值区间分别为(-150，-100]公斤，(-100，-50]公斤，(-50，0)公斤，[0，0]，(0，50)公斤，[50，100)公斤，[100，150)公斤，每隔50公斤划分为一档，选定脉冲数分别为300，200，100，0，100，200，300，额定脉冲数为1000。当差值为70公斤，确定选定脉冲数为200，则送经伺服电机所接收的脉冲数为1200，在下一个工作周期的选定角度为40°。

另外，尽管控制器最终通过脉冲数来实现对送经轴转动角度的控制，并不意味着在控制器必然写入的数据是上述例子中的差值区间与选定脉冲数的对应关系，也可以是差值绝对值区间与选定脉冲数之间的对应关系，比如，(0，50)公斤，[50，100)公斤，[100，150)公斤，选定脉冲数分别为100,200,300，则当差值为70公斤时，差值绝对值为70公斤，选定脉冲数是200，那么最终送经伺服电机所接收到的脉冲数为1000+200＝1200，而当差值为-70公斤时，差值绝对值为70公斤，选定脉冲数为200，则最终送经伺服电机所接收到的脉冲数为1000-200＝800。

在一个实施例中，所述的织网机的伺服控制系统中，所述织网机还包括卷经轴，其中，所述送经轴46、所述主轴5、所述剑道11和所述卷经轴36依次排列。所述伺服控制系统还包括：卷取伺服电机31，其连接至所述卷经轴36，以驱动所述卷经轴转动；其中，所述控制器通信连接至所述卷取伺服电机；所述控制器控制所述卷取伺服电机在每个工作周期内按以下方式工作：在所述主轴在0°的位置时，所述卷取伺服电机驱动所述卷经轴开始转动，直至所述卷经轴转动了所述转动角度设定值，所述卷取伺服电机停止工作。

在该实施例中，在第一个工作周期时，卷经轴与送经轴都转动相同的角度。而从第二个工作周期开始，送经轴的转动角度开始根据实际张力值的变化而进行调整；卷经轴在所有的工作周期中则始终保持相同的转动角度，即转动角度设定值。卷经轴每个工作周期的转动角度与织物的目数有关。当需要改变织物的目数时，需要在织网机开始工作之前，在控制器内重新设定转动角度设定值。

本发明中，卷取伺服电机可以直接与卷经轴连接；也可以通过减速器和减速齿轮与卷经轴连接，但在采用了一定的减速器和减速齿轮的情况下，卷经轴的转动角度的调整仍是在控制器对卷取伺服电机的控制实现的。

在一个实施例中，所述的织网机的伺服控制系统中，所述织网机还包括剑带。所述伺服控制系统还包括：投剑伺服电机51，其通过第二传动机构连接至所述剑带55，以驱动所述剑带相对于所述剑道做进入或撤出的直线往复运动；其中，所述控制器通信连接至所述投剑伺服电机，所述控制器内预先存储有投剑角、到位角、出剑角和回位角；所述控制器控制所述投剑伺服电机在每个工作周期内按以下方式工作：在所述主轴转动至投剑角时，所述投剑伺服电机驱动所述剑带开始从初始位置向所述剑道运动，在所述主轴转动至到位角时，所述剑带运动至所述剑道的引纬位置，以实现引纬，在所述主轴转动至出剑角时，所述投剑伺服电机驱动所述剑带开始从所述剑道撤出，并在所述主轴转动至回位角时，所述剑带运动至初始位置。在该实施例中，控制器通过对投剑伺服电机的控制实现准确地投剑，从而实现一次编织动作中的刻纬动作。

上述第二传动机构可以采用任何现有技术中的机构，只要其能够将投剑伺服电机的旋转驱动力施加至剑带，并实现剑带的往复直线运动。具体地，该第二传动机构可以是齿轮53齿条传动机构。投剑伺服电机与剑带之间还可以设置减速器52，在采用了一定的第二传动机构的情况下，剑带的直线往复运动的投剑、到位、出剑和回位仍是在控制器对投剑伺服电机的控制实现的。

在一个实施例中，所述的织网机的伺服控制系统中，所述编码器对所述主轴的转动角度的检测是通过以下过程实现的：所述编码器在一个工作周期内所发出的脉冲数为固定值，所述控制器根据当前接收到的所述编码器的脉冲数和固定值，计算所述主轴的转动角度。

在该实施例中，由于编码器在一个工作周期内所发出的脉冲数是固定的，因此，通过对编码器所发出的脉冲数进行计算，就可以识别出主轴在持续旋转过程中的一个又一个的工作周期，并且具体判断出在每个工作周期中主轴的转动角度。控制器就根据上述计算结果对送经伺服电机、卷取伺服电机和投剑伺服电机进行控制，以实现送经、卷取、投剑和编织过程的协同进行。

在一个实施例中，所述的织网机的伺服控制系统，还包括：显示和控制界面，其与所述控制器通信连接，用于向所述控制器输入控制指令以及用于显示织网机的实时数据。基于上述设计，操作人员可以通过该显示和控制界面输入控制指令，如改变转动角度设定值或修正差值区间与选定脉冲数的对应关系。操作人员还可以通过该显示和控制界面查看实时数据，包括织物的目数等等。

请看图3，在一个实施例中，张力传感器输60出模拟量到数模转换器59进行数模转换，再传输给可编程控制器PLC 56。PLC对获取的输入信号进行计算，再分别传输到投剑伺服驱动器62、送经伺服驱动器61和卷取伺服驱动器64，并通过投剑伺服驱动器62、送经伺服驱动器61和卷取伺服驱动器64分别控制投剑伺服电机51、送经伺服电机41和卷取伺服电机31的运转，再由投剑伺服电机51、送经伺服电机41和卷取伺服电机31分别反馈信号给各自的伺服驱动器进行调整补偿，以确保能准确的控制投剑、送经和卷取。控制器56从编码器58接收信号，还与显示和控制界面57连接。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种织网机的伺服控制系统，所述织网机包括送经轴、主轴和剑道，所述送经轴、所述主轴和所述剑道彼此平行设置，依次排列，所述主轴通过第一传动机构连接至所述剑道，所述第一传动机构设计为：使在所述主轴转动时带动所述剑道相对于所述主轴做靠近或远离的直线往复运动，且所述主轴每转动一圈，所述剑道做一次直线往复运动；其特征在于，所述伺服控制系统包括：

主电机，其连接至所述主轴，以驱动所述主轴连续地转动；

编码器，其安装于所述主轴上，用于检测所述主轴的转动角度；

张力传感器，其设置于所述送经轴上，用于检测卷绕于所述送经轴上的经线的实际张力值；

送经伺服电机，其连接至所述送经轴，以驱动所述送经轴转动；

控制器，其通信连接至所述送经伺服电机、所述张力传感器和所述编码器，且所述控制器内预先存储有张力设定值；

其中，所述控制器持续接收由所述编码器的检测信号，以所述主轴转动从0°转动至360°为一个工作周期，所述主轴在0°和360°的位置时所述剑道距离所述主轴最近，而在所述主轴在180°的位置时所述剑道距离所述主轴最远；

所述控制器控制所述送经伺服电机在每个工作周期内按以下方式工作：在所述主轴在0°的位置时，所述送经伺服电机驱动所述送经轴开始转动，直至所述送经轴转动了一个选定角度α_i，所述送经伺服电机停止工作，之后在所述主轴转动至180°时，所述张力传感器检测一个实际张力值并发送至所述控制器，所述控制器比较所述实际张力值与所述张力设定值，并根据比较结果向送经伺服电机发出下一个控制信号，使所述送经轴在下一个工作周期转动选定角度α_i+1，当所述实际张力值大于所述张力设定值时，α_i+1＞α_i，当所述实际张力值小于所述张力设定值时，α_i+1＜α_i；在下一个工作周期内，所述送经伺服电机驱动所述送经轴转动所述选定角度α_i+1，当所述实际张力值大于所述张力设定值时，α_i+1＝α_i；其中i代表工作周期的编号。

2.如权利要求1所述的织网机的伺服控制系统，其特征在于，所述控制器内预先存储有转动角度设定值；所述控制器控制所述送经伺服电机在第一个工作周期的选定角度为所述转动角度设定值。

3.如权利要求2所述的织网机的伺服控制系统，其特征在于，所述控制器预先存储有差值区间与选定角度的对应关系，在该对应关系中，从小到大的多个差值区间一一对应于从小到大的多个选定角度；所述控制器比较所述实际张力值和所述张力设定值，并根据比较结果向所述送经伺服电机发出下一个控制信号，使所述送经轴在下一个工作周期转动选定角度α_i+1，其通过以下过程实现：所述控制器计算所述实际张力值和张力设定值的差值，判断该差值所属于的差值区间，向所述送经伺服电机发出下一个控制信号，使所述送经轴在下一个工作周期转动选定角度α_i+1，该选定角度α_i+1与该差值所属于的差值区间相对应。

4.如权利要求3所述的织网机的伺服控制系统，其特征在于，所述控制器内预先存储有与转动角度设定值对应的额定脉冲数；

所述控制器预先存储有差值区间与选定角度的对应关系，在该对应关系中，从小到大的多个差值区间一一对应于从小到大的多个选定角度，其通过以下过程实现：

所述控制器预先存储有差值区间与选定脉冲数的对应关系，在该对应关系中，从小到大的多个差值区间一一对应于从小到大的多个选定脉冲数；

所述控制器判断该差值所属于的差值区间，向所述送经伺服电机发出下一个控制信号，使所述送经轴在下一个工作周期转动选定角度α_i+1，该选定角度α_i+1与该差值所属于的差值区间相对应，其通过以下过程实现：

所述控制器根据该差值所属于的差值区间，确定对应的选定脉冲数，当差值大于0时，将该选定脉冲数与额定脉冲数之和发送给所述送经伺服电机，当差值小于0时，将额定脉冲数与该选定脉冲数之差发送给所述送经伺服电机，使所述送经轴在下一个工作周期转动选定角度α_i+1，当差值等于0时，将额定脉冲数发送给所述送经伺服电机。

5.如权利要求2至4中任一项所述的织网机的伺服控制系统，其特征在于，所述织网机还包括卷经轴，其中，所述送经轴、所述主轴、所述剑道和所述卷经轴依次排列；

所述伺服控制系统还包括：

卷取伺服电机，其连接至所述卷经轴，以驱动所述卷经轴转动；

其中，所述控制器通信连接至所述卷取伺服电机；

所述控制器控制所述卷取伺服电机在每个工作周期内按以下方式工作：在所述主轴在0°的位置时，所述卷取伺服电机驱动所述卷经轴开始转动，直至所述卷经轴转动了所述转动角度设定值，所述卷取伺服电机停止工作。

6.如权利要求2至4中任一项所述的织网机的伺服控制系统，其特征在于，所述织网机还包括剑带；

所述伺服控制系统还包括：

投剑伺服电机，其通过第二传动机构连接至所述剑带，以驱动所述剑带相对于所述剑道做进入或撤出的直线往复运动；

其中，所述控制器通信连接至所述投剑伺服电机，所述控制器内预先存储有投剑角、到位角、出剑角和回位角；

所述控制器控制所述投剑伺服电机在每个工作周期内按以下方式工作：在所述主轴转动至投剑角时，所述投剑伺服电机驱动所述剑带开始从初始位置向所述剑道运动，在所述主轴转动至到位角时，所述剑带运动至所述剑道的引纬位置，以实现引纬，在所述主轴转动至出剑角时，所述投剑伺服电机驱动所述剑带开始从所述剑道撤出，并在所述主轴转动至回位角时，所述剑带运动至初始位置。

7.如权利要求1所述的织网机的伺服控制系统，其特征在于，所述编码器对所述主轴的转动角度的检测是通过以下过程实现的：所述编码器在一个工作周期内所发出的脉冲数为固定值，所述控制器根据当前接收到的所述编码器的脉冲数和固定值，计算所述主轴的转动角度。

8.如权利要求1所述的织网机的伺服控制系统，其特征在于，还包括：

显示和控制界面，其与所述控制器通信连接，用于向所述控制器输入控制指令以及用于显示织网机的实时数据。