CN108193372B - 一种宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法，涉及经编机领域，该方法包括：接收电子张力补偿系统的张力补偿工艺设置数据，检测主轴件的主轴转动速度，依据张力补偿工艺设置数据和主轴转动速度，计算得出张力补偿位置命令，依据张力补偿位置命令控制驱动件以带动张力补偿机构转动以调节纱线的张力，以执行调节纱线的张力的工作。该方法根据宽隔距双针床经编机的纱线的需求工艺而使用电子控制方式调节纱线的张力，并且张力补偿易实现，能够对纱线进行主动的张力补偿。

Description

一种宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法

技术领域

本发明涉及经编机领域，具体而言，涉及一种宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法。

背景技术

经编机是用于将一组或几组平行排列的经纱，于经向喂入机器的所有工作针上，同时成圈而形成针织物的一种主要的坯布加工机械，其加工的针织物广受消费者喜爱。

其中，张力补偿机构，为经编机的主要的功能部件，张力补偿机构用于调节经纱的张力，使其控制在符合经编工艺的范围内。

现有的张力补偿机构为机械式的弹簧往复机构，属于被动式张力补偿方案，机械式的弹簧往复机构在间隔纱张力的调节时较为繁琐，机械式的弹簧往复机构的张力补偿反应滞后，特别是在经编机高速运行时，其影响经编机运行速度的提升，并且，其在高速运行时经编织物的布面成圈效果不好，还容易起毛，此外，机械式的弹簧往复机构的张力补偿范围较小，难以适用多种类型的经编机，而在对宽隔距双针床经编机的间隔纱进行张力补偿时时，以上缺点更加突出，特别是隔距双针床的经编机间隔纱梳栉前后不规则张力运动时的间隔纱的张力补偿。

有鉴于此，设计制造出一种能够适应宽隔距双针床经编机间隔纱梳栉前后不规则张力运动，并且张力补偿易实现，能够对经线进行主动的张力补偿的控制方法及电子张力补偿设备显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法，能够适用宽隔距双针床经编机的纱线的需求工艺，并且张力补偿易实现，能够对纱线进行主动的张力补偿。

本发明提供一种技术方案：

本发明实施例提供了一种宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法，用于控制具有主轴件的宽隔距双针床的经编机的电子张力补偿系统以使所述经编机使用的纱线的张力稳定，电子张力补偿控制方法包括：接收电子张力补偿系统的张力补偿工艺设置数据，所述电子张力补偿系统包括相互连接的驱动件和张力补偿机构；检测主轴件的主轴转动速度；依据张力补偿工艺设置数据和主轴转动速度，计算得出张力补偿位置命令；依据张力补偿位置命令控制驱动件以带动张力补偿机构转动以调节纱线的张力；再次检测主轴件的主轴转动速度，并依据张力补偿工艺设置数据和主轴转动速度，计算得出张力补偿位置命令，进一步依据张力补偿位置命令控制驱动件以带动张力补偿机构运行；重复此循环，以执行调节纱线的张力补偿的工作。

电子张力补偿系统电子张力补偿系统电子张力补偿系统

相比现有技术，本发明提供的一种宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法的有益效果是：

本发明实施例提供的一种宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法通过根据宽隔距双针床经编机的纱线的需求工艺而使用电子控制方式调节纱线的张力，并且张力补偿易实现，能够对纱线进行主动的张力补偿。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的电子张力补偿方法应用于宽隔距的双针床的经编机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电子张力补偿方法的流程示意框图；

图3为本发明实施例提供的电子张力补偿方法的步骤S101的子步骤流程示意框图；

图4为本发明实施例提供的电子张力补偿方法的子步骤S1012的子步骤流程示意框图；

图5为本发明实施例提供的电子张力补偿方法的步骤S105的子步骤流程示意框图；

图6为本发明实施例提供的电子张力补偿方法的步骤S105的另一子步骤流程示意框图。

图标：100-经编机；150-间隔纱梳栉；340-张力补偿机构。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的电子张力补偿方法应用于宽隔距的双针床的经编机100的结构示意图。

本发明实施例提供的电子张力补偿方法应用于控制宽隔距双针床经编机100的电子张力补偿系统以执行调节纱线的张力的工作，宽隔距的双针床的经编机100包括相互连接的间隔纱梳栉150和主轴件(图未示)，电子张力补偿系统包括相互连接的驱动件(图未示)和张力补偿机构340，驱动件用于带动张力补偿机构340转动，以执行调节纱线的张力的工作，驱动件包括伺服电机(图未示)、减速机(图未示)、主轴编码器(图未示)，伺服电机、减速机、张力补偿机340构依次连接，主轴编码器安装于主轴件，用于检测主轴件的转动速度。该电子张力补偿系统依据电子张力补偿方法使用电子控制方式调节纱线的张力，该方法根据宽隔距双针床经编机100的纱线的需求工艺而使用电子控制方式调节纱线的张力，并且张力补偿易实现，能够对纱线进行主动的张力补偿。

可以理解的是，本实施例以间隔纱为电子张力补偿系统为张力调节对象，在其他实施例中，电子张力补偿系统还可以对底纱等进行张力的调节。

以下将具体介绍一种宽隔距双针床经编机100纱线的电子张力补偿方法。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的电子张力补偿方法的流程示意框图。

该电子张力补偿方法包括以下步骤：

步骤S101，接收电子张力补偿系统的张力补偿工艺设置数据。该张力补偿工艺设置数据为电子张力补偿系统的编织工艺数据、检测对比数据、信息反馈数据项和张力补偿控制装置本身的具体构造的各项参数等，用户还可以方便的对张力补偿工艺参考数据的各项数据进行编辑和修改，以提高电子张力补偿系统的操作灵活度。

可以理解的是，在步骤S101之前，还包括输入所述张力补偿工艺设置数据的步骤。

步骤S101还可以包括以下子步骤：请参阅图3，图3为本发明实施例提供的电子张力补偿方法的步骤S101的子步骤流程示意框图。

子步骤S1011，依据张力补偿工艺参考数据，计算得出机械系数。Kp用以表征机械系数。

机械系数Kp通过以下公式计算得出：

Kp＝Pm*G/Pz/60。

其中，张力补偿工艺参考数据为张力补偿工艺设置数据中的一项数据，该张力补偿工艺参考数据用于记载经编工艺中张力补偿过程的各项数据，用于给电子张力补偿系统提供张力补偿工艺数据，张力补偿工艺参考数据包括：伺服电机单圈脉冲量Pm；减速机的减速比G；主轴编码器单圈脉冲量Pz。其中伺服电机单圈脉冲量Pm为驱动间隔纱梳栉150的伺服电机输出轴转动一圈的脉冲量或者计数值；减速机的减速比G为电子张力补偿系统使用减速机是时减速机的减速比，可以理解的是，当电子张力补偿系统没有使用减速机时，G＝1。需要说明的是，电子张力补偿系统并不限于上述各项的张力补偿工艺参考数据，

需要说明的是，在其他实施例中，张力补偿工艺参考数据也可包含其他项数据。上述的张力补偿工艺参考数据对应电子张力补偿系统的具体构造的各项参数，用户可直观的了解电子张力补偿系统本身以及经编工艺相关的各项参数，另外，并且因使用的张力补偿工艺参考数据包括经编工艺相关的参数，使得电子张力补偿系统在张力补偿时的张力补偿张力调节机构的转动量与编织机需要的稳定的纱线张力相配合，也就是说，电子张力补偿系统在编织机构对纱线需要不同张力补偿的纱线张力以及编织机需要的不同纱线的传送速度时，均提供稳定张力的纱线张力补偿。

应当理解的是，在本发明的其他实施例中，也可以取消步骤S1011，而直接执行后续步骤，例如，张力补偿机械系数Kp可由用户直接输入，或者由控制器直接调用自存储器，另外，也可由张力补偿机械系数替换张力补偿工艺参考数据，以减少电子张力补偿系统的数据计算量，提高电子张力补偿系统运行速度。

请继续参阅图2，步骤S101还可以包括以下子步骤：

子步骤S1012，依据机械系数和修正比例数据得到张力补偿控制参考数据。修正比例数据为张力补偿工艺设置数据中的模拟凸轮曲线数据集中的数据，模拟凸轮曲线数据集包括一一对应的主轴角度数据集以及修正比例数据集。使用该数据以虚拟电子凸轮的转动方式，使得张力补偿机构340的张力补偿的运动过程更加平滑稳定，避免了机械式张力补偿机构340传动时的冲击与震动。

张力补偿控制参考数据通过以下公式计算得到：

Ka＝Kp*Fz；

其中，Ka表示所述张力补偿控制参考数据，Kp表示张力补偿机械系数，Kz表示修正比例数据

可以理解的是，子步骤S1012还可以包括以下子步骤，请参阅图4，图4为本发明实施例提供的电子张力补偿方法的子步骤S1012的子步骤流程示意框图。

子步骤S10121，检测主轴件的主轴转动角度。

子步骤S10122，依据主轴转动角度和模拟凸轮曲线数据集，得出与主轴转动角度对应的修正比例数据。

请继续参照图2，进一步地，该电子张力补偿方法还包括：

步骤S102，检测主轴件的主轴转动速度。主轴转动速度用以表征经编机100的间隔纱梳栉150的运行情况，以便于电子张力补偿系统配合间隔纱梳栉150的工艺要求以带动间隔纱梳栉150张力补偿间隔纱。请继续参照图1，进一步地，该电子张力补偿方法还包括：

步骤S103，依据张力补偿工艺设置数据和主轴转动速度，计算得出张力补偿位置命令。

具体来讲，依据主轴转动速度张力补偿，以及张力补偿机械系数，计算得出张力补偿位置命令值，其中，目标状态数据包括张力补偿位置命令值，张力补偿位置命令值用Ps表示，张力补偿位置命令值Ps的计算公式如下：

Ps＝(Kp*△P)。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，张力补偿位置命令值Ps的计算公式还可以是：

Ps＝(Kp*△P)+(Ki*∫dp/dt)。

其中，Ki为张力补偿积分放宽倍数，该张力补偿积分放宽倍数为固定参数，属于张力补偿工艺参考数据，∫dp/dt为轴转动速度的积分值，用于保证在运动过程中消除动态误差，使运动控制的精度更高，电子张力补偿系统张力补偿的经纱的张力和张力补偿更稳定。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，张力补偿位置命令值Ps的计算公式还可以是：

Ps＝(Ka*△P)+(Ki*∫dp/dt)+(Kd*dp/dt)。

其中，Kd为张力补偿微分放宽倍数，该张力补偿微分放宽倍数为固定参数，属于张力补偿工艺参考数据，dp/dt为轴转动速度的微分值，用于提高系统的快速动态响应性，提高电子张力补偿系统的运行精度和响应速度。

请继续参照图1，进一步地，该工况识别方法还可以包括：

步骤S104，依据张力补偿位置命令控制驱动件以带动张力补偿机构340调节纱线的张力。

电子张力补偿系统依次循环执行步骤S102、步骤S103和步骤S104，以完成带动所述间隔纱梳栉150张力补偿间隔纱的工作。

也就是说，电子张力补偿系统以“检测主轴件的转动速度；依据张力补偿工艺设置数据和主轴转动速度，计算得出张力补偿位置命令；依据张力补偿位置命令控制驱动件以带动张力补偿机构340转动以调节纱线的张力。”的步骤循环运行。

进一步地，该电子张力补偿方法还可以包括：

步骤S105，检测电子张力补偿系统依据张力补偿位置命令运行的张力补偿状态数据。

其中张力补偿状态数据包括张力补偿机构340依据张力补偿位置命令运行后的运行位置数据，该步骤用于检测电子张力补偿系统的运行状态，并用以向用户展示，还可以用以检测电子张力补偿装置是否超出允许的误差范围或者超出设备的正常运行时的数据范围，以保证电子张力补偿系统的正常运行，提高电子张力补偿系统的间隔纱传送的稳定性。

以下将详细介绍张力补偿状态数据的使用举例。

步骤S105还可以包括以下子步骤：请参阅图5，图5为本发明实施例提供的电子张力补偿方法的步骤S105的子步骤流程示意框图。

子步骤S1051，检测张力补偿机构340依据张力补偿位置命令运行后的运行位置数据。运行位置数据为在张力补偿机构340在依照张力补偿位置命令运行后所转动的位置数据。

子步骤S1052，依据张力补偿位置命令和运行位置数据，得出运行位置超差数据。计算张力补偿机构340依照张力补偿位置命令运行后与张力补偿位置命令的差距，用于在后续步骤中检测误差是否超出正常范围。

子步骤S1053，判断运行位置超差数据是否超出张力补偿运行临界数据。张力补偿运行临界数据为张力补偿工艺设置数据中的一项数据，用于判断电子张力补偿系统是否超出工艺要求的或者用户设置的运行状态。

子步骤S1054，当运行位置数据超出张力补偿运行临界数据，生成运行位置超差提示数据。

子步骤S1055，依据运行位置超差提示数据，并发出报警、提示或者停机命令。

此外，张力补偿状态数据还包括驱动件依据张力补偿位置命令运行后的驱动位置数据，该步骤用于检测电子张力补偿系统的运行状态，并用以向用户展示，还可以用以检测电子张力补偿装置是否超出允许的误差范围或者超出设备的正常运行时的数据范围，以保证电子张力补偿系统的正常运行，提高电子张力补偿系统的间隔纱传送的稳定性。

步骤S105还可以包括以下子步骤：请参阅图6，图6为本发明实施例提供的张力补偿方法的步骤S105的另一子步骤流程示意框图。

子步骤S1056，检测驱动件依据张力补偿位置命令运行后的驱动位置数据。驱动位置数据为在驱动件在依照张力补偿位置命令运行后所转动的位置数据。

子步骤S1057，依据张力补偿位置命令和驱动位置数据，得出运行位置超差数据。计算驱动件依照张力补偿位置命令运行后与张力补偿位置命令的差距，用于在后续步骤中检测误差是否超出正常范围。

子步骤S1058，判断运行位置超差数据是否超出张力补偿驱动临界数据。驱动运行临界数据为张力补偿工艺设置数据中的一项数据，用于判断电子张力补偿系统的驱动件是否超出工艺要求的或者用户设置的运行状态。

子步骤S1059，当驱动位置数据超出张力补偿驱动临界数据，生成驱动位置超差提示数据。

子步骤S10510，依据驱动位置超差提示数据，并发出报警、提示或者停机命令。

可以理解的是，以上步骤S105的子步骤，还可以检测驱动件运行时的电流值和转矩是否超出正常范围，当驱动件运行时的电流值和转矩超出正常范围时，发出报警、提示或者停机等命令，以保证电子张力补偿系统的正常运行，提高电子张力补偿系统的间隔纱传送的稳定性。

可以理解的是，在其他实施例中，步骤S105也可以在步骤S102和步骤S103之间进行，当然也可以取消步骤S105，而直接执行其他步骤，例如，在保证驱动件和电子张力补偿机构340的运行状态数据均在工艺和设备的允许范围内的情况下，则不必进行步骤S105。

实施例提供的一种宽隔距双针床经编机100纱线的电子张力补偿方法的工作原理是：

电子张力补偿系统接收电子张力补偿系统的张力补偿工艺设置数据，电子张力补偿系统检测主轴件的主轴转动速度，依据张力补偿工艺设置数据和主轴转动速度，计算得出张力补偿位置命令，电子张力补偿系统依据张力补偿位置命令控制张力补偿机构340转动以调节纱线的张力，此外，还检测电子张力补偿系统的驱动件和张力补偿机构340，检测其是否依照张力补偿位置命令运行，当其张力补偿预设临界数据时，发出提示、报警或停机命令。

综上所述：

本发明提供的一种电子张力补偿方法，通过根据宽隔距双针床经编机100的纱线的需求工艺而使用电子控制方式调节纱线的张力，并且张力补偿易实现，能够对纱线进行主动的张力补偿。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，在不冲突的情况下，上述的实施例中的特征可以相互组合，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法，用于控制具有主轴件的宽隔距双针床的经编机的电子张力补偿系统以使所述经编机使用的纱线的张力稳定，其特征在于，所述电子张力补偿方法包括：

接收电子张力补偿系统的张力补偿工艺设置数据，所述电子张力补偿系统包括相互连接的驱动件和张力补偿机构,所述张力补偿工艺设置数据包括张力补偿控制参考数据；

检测主轴件的主轴转动速度；

依据张力补偿工艺设置数据和主轴转动速度，计算得出张力补偿位置命令,包括：接收所述张力补偿控制参考数据；依据所述主轴转动速度和所述张力补偿控制参考数据，通过以下公式计算得出所述张力补偿位置命令：Ps＝Ka*△P；其中，Ka表示所述张力补偿控制参考数据，Ps表示张力补偿位置命令，△P表示主轴转动速度；

依据张力补偿位置命令控制驱动件以带动张力补偿机构转动以调节纱线的张力；

再次检测主轴件的主轴转动速度，并依据张力补偿工艺设置数据和主轴转动速度，计算得出张力补偿位置命令，进一步依据张力补偿位置命令控制驱动件以带动张力补偿机构运行；

重复此循环，以执行调节所述纱线的张力补偿的工作。

2.根据权利要求1所述的宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法，其特征在于，所述张力补偿工艺设置数据还包括模拟凸轮曲线数据集，所述模拟凸轮曲线数据集包括一一对应的主轴角度数据集以及修正比例数据集，所述接收所述张力补偿控制参考数据的步骤包括：

检测所述主轴件的主轴转动角度；

依据所述主轴转动角度和所述模拟凸轮曲线数据集，得出与所述主轴转动角度对应的修正比例数据；

依据所述修正比例数据和张力补偿机械系数，通过以下公式计算得到所述张力补偿控制参考数据：

Ka＝Kp*Kz；

其中，Ka表示所述张力补偿控制参考数据，Kp表示张力补偿机械系数，Kz表示与所述主轴转动角度对应的修正比例数据。

3.根据权利要求1所述的宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法，其特征在于，在检测所述主轴件的所述主轴转动速度的步骤之后，所述电子张力补偿方法还包括：

检测所述张力补偿机构依据所述张力补偿位置命令运行后的运行位置；

依据所述张力补偿位置命令和所述运行位置，得出运行位置超差数据。

4.根据权利要求3所述的宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法，其特征在于，所述张力补偿工艺设置数据包括张力补偿预设临界数据，所述张力补偿预设临界数据包括张力补偿运行临界数据，在依据所述张力补偿位置命令和所述运行位置，得出运行位置超差数据的步骤之后，所述宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法还包括：

判断运行位置超差数据是否超出所述张力补偿运行临界数据；

当运行位置数据超出所述张力补偿运行临界数据，生成运行位置超差提示数据；

依据运行位置超差提示数据，并发出报警、提示或者停机命令。

5.根据权利要求4所述的宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法，其特征在于，在所述检测所述主轴件的所述主轴转动速度的步骤之后，所述宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法还包括：

检测所述驱动件依据所述张力补偿位置命令运行后的驱动位置数据；

依据所述张力补偿位置命令和所述驱动位置数据，得出驱动位置超差数据。

6.根据权利要求5所述的宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法，其特征在于，所述张力补偿预设临界数据还包括张力补偿驱动临界数据，在依据所述张力补偿位置命令和所述驱动位置数据，得出驱动位置超差数据的步骤之后，所述宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法还包括：

判断驱动位置超差数据是否超出所述张力补偿驱动临界数据；

当驱动位置超差数据超出所述张力补偿驱动临界数据，生成驱动位置超差提示数据；

依据驱动位置超差提示数据，并发出报警、提示或者停机命令。

7.根据权利要求1所述的宽隔距双针床经编机纱线的电子张力补偿方法，其特征在于，在所述接收电子张力补偿系统的张力补偿工艺设置数据的步骤之前，还包括：输入所述张力补偿工艺设置数据。

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