CN109706613B

CN109706613B - 拉舍尔贾卡经编机的驱动结构及其控制装置

Info

Publication number: CN109706613B
Application number: CN201910039484.3A
Authority: CN
Inventors: 李兵; 郑吉华; 马治帅
Original assignee: Zhejiang Yuejian Intelligent Equipment Co ltd
Current assignee: Zhejiang Yuejian Intelligent Equipment Co ltd
Priority date: 2019-01-16
Filing date: 2019-01-16
Publication date: 2021-03-09
Anticipated expiration: 2039-01-16
Also published as: CN109706613A

Abstract

本发明涉及一种拉舍尔贾卡经编机，具体为经编机的驱动结构及其控制装置。经编机内部设置有三个提花圆环，线穿过提花圆环中的孔呈放射状，针床的横移运动变成了提花圆环的旋转和同步的针垂直方向的往复运动的复合，第一提花圆环由凸轮、且其两侧各设置一个杠杆，凸轮上开有闭环的轮廓，杠杆的中部设置有枢轴，杠杆的上端铰接有连杆，两个连杆位于提花圆环的两侧；第二提花圆环和第三提花圆环采用AC无刷伺服电机A、B直接驱动，AC无刷伺服电机的输出轴设置有小齿轮，小齿轮通过皮带连接至第二提花圆环和第三提花圆环外侧的环齿。通过对其传动装置和控制系统的改进，克服传统结构中的体积过大，贾卡提花效率不高等弊端。

Description

拉舍尔贾卡经编机的驱动结构及其控制装置

技术领域

本发明涉及材料纺织领域，特别涉及一种拉舍尔贾卡经编机，及其驱动结构及其控制装置。

背景技术

带有贾卡装置的拉舍尔经编机称为拉舍尔贾卡经编机，拉舍尔贾卡经编机主要用于生产网眼类提花织物，其中RSJ4/1贾卡经编机可以生产密实的提花经编织物，具体有以下应用：

(1)室内装饰面料：具有立体效应的网眼窗帘、台布、沙发靠背和扶手。

(2)装饰性服装面料：妇女内衣、泳衣、紧身衣、运动衣、外衣、围巾和披肩等。这一类织物是近年来国外贾卡经编机生产的主要产品。例如RJWB6/2F贾卡经编机还可以同时编织妇女内衣的前片、后片及其饰带。

(3)装饰性服装辅料：条形花边。其花边可以是弹性也可以非弹性的，可以带花环也可以不带花环，花纹精致，具有立体效应，并且底布结构清晰，克重轻，成本低。这种产品在高档妇女内衣中有着广泛的应用。

一般配置3～8把梳栉，其中贾卡梳栉使用1把或2把，它利用贾卡导纱针的偏移来形成花纹。

贾卡提花是经编工艺中形成花纹最有效的一种方法。自从1884年贾卡经编机问世以来，一直在不断地发展，从机械式到电子式，从有绳控制到无绳控制。新一代陶瓷压电式贾卡提花系统的使用，使得贾卡经编技术更趋完善。贾卡机能生产出图案多变、花型丰满、层次分明、质地稳定的提花经编织物。它的风格在纺织品中独树一帜，广泛地受到消费者的喜爱。

近十年来贾卡经编机发展迅速，从机械式贾卡装置发展到电磁式控制的贾卡装置，再从电磁式发展到现在的压电式贾卡系统。根据贾卡提花原理的不同可以分为成圈型、衬纬型、压纱型和浮纹型四种。

专利专利200810020951.X中的双针床电子贾卡经编机包括成圈装置、梳栉装置、传动装置等部件。成圈装置主要由导纱针、舌针、贾卡针以及脱圈板等构成。现有技术的导纱针和舌针直接安装在梳栉、针床等部件上，安装精度较低。导纱针和舌针的精度影响成圈质量，有必要进一步改进。

但是，现今市场上的，拉舍尔贾卡经编机中的驱动结构普遍采用线性结构，而圆形的贾卡经编机又受限于其中提花圆环中驱动结构的限制，驱动结构中通常设置有凸轮结构，而凸轮内部的凹槽轮廓的长度决定了更多的机器循环，从而提升提花的效率，因此越大的凸轮可以提升提花效率，但是多个提花装置都设置有较大凸轮时，导致整体装置的结构过大，占用较大空间。

且现有的传统的贾卡技术中需要移位针与贾卡导纱针横移配合，该过程影响了贾卡提花的效率，如果对上述过程可以进行进一步的优化，可以提升效率，上述问题均亟需解决。

所以，如何设计一种且轻量化体积小且效率高的拉舍尔贾卡经编机，成为我们亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种拉舍尔贾卡经编机的驱动结构及其控制装置，以克服传统结构中的体积过大，贾卡提花效率不高等弊端。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

(一)首先，为保证贾卡提花的效率，在其内部设置有三个提花圆环，上述提花圆环设置有不同驱动模式的提花圆环驱动结构，其中第一提花圆环由凸轮、且其两侧各设置一个杠杆，凸轮上开有闭环的轮廓，且确保两侧的杠杆下端的滚轮能够在该轮廓中移动，杠杆的中部设置有枢轴，可以保证杠杆绕着枢轴转动，杠杆的上端铰接有连杆，两个连杆位于提花圆环的两侧，从而带动提花圆环的左右旋转；第二提花圆环和第三提花圆环采用AC无刷伺服电机直接驱动，AC无刷伺服电机的输出轴设置有小齿轮，小齿轮通过皮带连接至第二提花圆环和第三提花圆环外侧的环齿，从而形成直接驱动；

(二)其次，优化贾卡技术，其陶瓷压电式贾卡控制系统由花纹设计计算机、花纹数据存储介质、终端、花纹控制计算机、接收器、凸轮、贾卡元件、贾卡梳栉和纹版、AC无刷伺服电机的伺服控制器组成，花纹数据通过花纹计算机来设计，并存储到一个花纹数据存储介质上，花纹数据通过终端在花纹控制计算机中读出，贾卡系统同时对针织元件作用，经编机主轴带动凸轮，向控制计算机发出主轴转动信号和向AC无刷伺服电机伺服控制器发出转动信号，从而带动三个提花圆环的转动，而控制计算机得到主轴转动信号后，发送一个控制脉冲到接收器，接收器通过纹版传送这个脉冲到贾卡梳栉上的贾卡元件配合提花圆环的运动。接收器通过纹版传送这个脉冲到贾卡梳栉上的贾卡元件，与传统的贾卡技术相比，在陶瓷压电式贾卡控制系统中省略了移位针与贾卡导纱针横移配合，从而提升了工作效率。

上述技术具有如下优点：

(1)机器体积小，占用空间小，便于安装及拆卸；

(2)使机器速度提高了50％，机器速度可以提高到1300r/min。

(3)改善了机器的动力学性能，成圈机件简化，只使用织针、针芯、脱圈板、沉降片等。

(4)能生产新类型花纹织物。

(5)缩小空间要求，贾卡梳可以做得很小。

(6)压电元件使用寿命长。

(7)纱线处理方便。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为拉舍尔贾卡经编机中提花圆环的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的第一提花圆环的传动结构示意图；

图3为本发明实施例所述的第二、三提花圆环的传动结构示意图；

图4为本发明中电机A无负载状况下在旋转80°运动中的最佳响应图；

图5为本发明中电机B无负载状况下在旋转80°运动中的最佳响应图。

附图标记说明：

1-第一提花圆环，11-第二提花圆环，111-第三提花圆环，2-左连杆，2’-右连杆，3-左杠杆，3’-右杠杆，4-左枢轴，4’-右枢轴，5-凸轮，6-套筒，A/B-AC无刷伺服电机。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1-3所示，拉舍尔贾卡经编机，其内部设置有三个提花圆环1，11，111，线穿过提花圆环中的孔呈放射状，针床横移运动变成了提花圆环的旋转和同步的针垂直方向的往复运动的复合，

上述提花圆环设置有不同驱动模式的提花圆环驱动结构，其中第一提花圆环1由凸轮5驱动，凸轮5上开有闭环的轮廓，且凸轮5左右两侧分别设置有左杠杆3、右杠杆3’，两个杠杆的下端均设置有滚轮，且两个滚轮对称布置于上述闭环的轮廓中并可移动，两个杠杆的中间分别设置有左枢轴4和右枢轴4’，且通过上述枢轴，左杠杆3和右杠杆3’偏置一定角度，以保证左右杠杆在凸轮5在运动时，左杠杆3和右杠杆3’实现相反的转动，而两个杠杆3，3’的上端分别铰接有左连杆2和右连杆2’，左连杆2通过连接臂连接至第一提花圆环1的转动轴，从而左连杆2的前后移动带动第一提花圆环1的转动，而右连杆2’通过套筒6连接至第一提花圆环1，因为右连杆2’的前后运动与左连杆2相反，且两个连杆位于第一提花圆环1上直径方向的两端，从而套筒6的转动与第一提花圆环1的转动轴的转动重叠，形成加速转动，其中，凸轮5内的闭环轮廓为摆线轮廓，其摆线位移y遵循如下公式：

Ф代表凸轮角，β代表凸轮旋转上升过程的角度，L代表最大振幅，而r＝L/2π。上述摆线轮廓保证了凸轮在运动过程中不会出现卡死点。

第二提花圆环11和第三提花圆环111采用AC无刷伺服电机A、B直接驱动，AC无刷伺服电机的输出轴设置有小齿轮，小齿轮通过皮带连接至第二提花圆环11和第三提花圆环111外侧的环齿，从而形成直接驱动；

上述电机A、B分别为上下分布，AC无刷伺服电机A、B的具体参数如表1所示。

表1

当电机A响应于一个从0至最大的步进速度信号时，电机B实施一个不同的控制循环，其速度每毫秒更新一次，其中要求上述电机的达到额定转速的63.2％的机械时间常数τ_m满足如下公式：

其中，J是电机的转动惯量，R是转子电阻，K_E是电压常数，K_T是转矩常数。

图4-5分别是电机A和电机B无负载状况下在旋转80°运动中的最佳响应。

上述拉舍尔贾卡经编机采用陶瓷压电式贾卡控制系统，其由花纹设计计算机、花纹数据存储介质、终端、花纹控制计算机、接收器、凸轮5、贾卡元件、贾卡梳栉和纹版、AC无刷伺服电机的伺服控制器组成，花纹数据通过花纹计算机来设计，并存储到一个花纹数据存储介质上，花纹数据通过终端在花纹控制计算机中读出，贾卡系统同时对针织元件作用，经编机主轴带动凸轮5，向控制计算机发出主轴转动信号和向AC无刷伺服电机伺服控制器发出转动信号，从而带动三个提花圆环1，11，111的转动，而控制计算机得到主轴转动信号后，发送一个控制脉冲到接收器，接收器通过纹版传送这个脉冲到贾卡梳栉上的贾卡元件配合提花圆环的运动。

接收器通过纹版传送这个脉冲到贾卡梳栉上的贾卡元件，与传统的贾卡技术相比，在陶瓷压电式贾卡控制系统中省略了移位针与贾卡导纱针横移配合，从而提升了工作效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种拉舍尔贾卡经编机，其内部设置有三个提花圆环(1,11,111)，线穿过提花圆环中的孔呈放射状，针床横移运动变成了提花圆环的旋转和同步的针垂直方向的往复运动的复合，其特征在于，所述提花圆环设置有不同驱动模式的提花圆环驱动结构，其中，

第一提花圆环(1)由凸轮(5)驱动，凸轮(5)上开有闭环的轮廓，且凸轮(5)左右两侧分别设置有左杠杆(3)、右杠杆(3’)，两个杠杆的下端均设置有滚轮，且两个滚轮对称布置于所述闭环的轮廓中并可移动，两个杠杆的中间分别设置有左枢轴(4)和右枢轴(4’)，且通过所述枢轴，左杠杆(3)和右杠杆(3’)偏置一定角度，以保证左右杠杆在凸轮(5)运动时，左杠杆(3)和右杠杆(3’)实现相反的转动，而两个杠杆(3，3’)的上端分别铰接有左连杆(2)和右连杆(2’)，左连杆(2)通过连接臂连接至第一提花圆环(1)的转动轴，从而左连杆(2)的前后移动带动第一提花圆环(1)的转动，而右连杆(2’)通过套筒(6)连接至第一提花圆环(1)，因为右连杆(2’)的前后运动与左连杆(2)相反，且两个连杆位于第一提花圆环(1)上直径方向的两端，从而套筒(6)的转动与第一提花圆环(1)的转动轴的转动重叠，形成加速转动，其中，凸轮(5)内的闭环轮廓为摆线轮廓，其摆线位移y遵循如下公式：

Ф代表凸轮角，β代表凸轮旋转上升过程的角度，L代表最大振幅，而r＝L/2π；所述摆线轮廓保证了凸轮在运动过程中不会出现卡死点；

第二提花圆环(11)和第三提花圆环(111)采用AC无刷伺服电机A、B直接驱动，AC无刷伺服电机的输出轴设置有小齿轮，小齿轮通过皮带连接至第二提花圆环(11)和第三提花圆环(111)外侧的环齿，从而形成直接驱动；所述电机A、B分别为上下分布；所述电机A、B达到额定转速的63.2％的机械时间常数τm满足如下公式：

2.如权利要求1所述的拉舍尔贾卡经编机，其采用陶瓷压电式贾卡控制系统。

3.如权利要求2所述的拉舍尔贾卡经编机，其陶瓷压电式贾卡控制系统由花纹设计计算机、花纹数据存储介质、终端、花纹控制计算机、接收器、凸轮(5)、贾卡元件、贾卡梳栉和纹版、AC无刷伺服电机的伺服控制器组成，花纹数据通过花纹设计计算机来设计，并存储到一个花纹数据存储介质上，花纹数据通过终端在花纹控制计算机中读出，陶瓷压电式贾卡控制系统同时对针织元件作用，经编机主轴带动凸轮(5)，向花纹控制计算机发出主轴转动信号和向AC无刷伺服电机伺服控制器发出转动信号，从而带动三个提花圆环(1,11,111)的转动，而花纹控制计算机得到主轴转动信号后，发送一个控制脉冲到接收器，接收器通过纹版传送这个脉冲到贾卡梳栉上的贾卡元件配合提花圆环(1,11,111)的运动。