CN109790657A - 用于织机的控制系统和深度学习方法 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于织机的控制系统，包括一个或多个用于致动纺织机器(8)和梭口机器(7)(其构成织机)的电机(1；M1，M2)，其中纺织机器(8)和梭口机器(7)包括被设计为向控制系统(C)发送与相应位置和操作状态有关的连续信号的相应设备，使得控制系统(C)能够：收集织机的操作数据(诸如停止的数量和类型、纺织速度、织物的不连续性/质量等)，如果需要与其他控制系统通信，将数据与包含基于生产中的纱线和织物的特征的理论操作数据的数据库进行比较，并自主决定是否修改启动时设置的织机操作参数(诸如驱动速度、纺织机器(8)和梭口机器(7)之间的定相、起始斜面等)。

Description

用于织机的控制系统和深度学习方法

技术领域

本发明涉及一种用于针对经纱和纬纱纺织的织机(loom)的控制系统，特别是用于其中梭口机器(shedding machine)和纺织机器(weaving machine)各自致动相关设备(其定相(phasing)必须适当地协调并且以这样的方式以便避免干扰并保护运动部件的机械状况；两个部件之间的定相具有操作余量，在该操作余量内可以改变相互位置以便优化织机的操作)的剑杆型织机的控制系统。

更具体地，本发明涉及一种用于梭口机器和纺织机器的单独致动的集成指令和/或控制系统，它们一起构成适于执行插入纬纱的周期的织机，当周期按顺序重复时，在织机中形成织物。

背景技术

经纱和纬纱的类型、经纱/纬纱纺织、织物覆盖系数和织物宽度是需要对机器进行特定调整以便优化每种应用中的生产率和质量的一些特征。

然而，这些调整必须在机器停止时进行，在启动之前通过在工作周期期间中断机器的操作，导致浪费时间和资源，这对纺织成本具有不利影响。

根据现有技术，织机(weaving loom)的控制包括一个或多个电机和一系列机构，其允许执行织机的以下功能：

-控制稳态速度，具有选择适合正在加工的纺织产品需求的值的可能性；

-根据适合于正在加工的纺织产品的两个部件之间的定相连接机器和梭口机构(多臂或提花织机)；

-根据类似于正向模式中的布置的定相的定相，以反向模式连接机器和梭口机构；

-根据要生产的织物的技术要求改变纺织机器和梭口机构之间的定相。

根据现有技术解决方案，控制包括：一对电机，其中第一电机用于在操作期间以标准正向速度控制机器，第二电机用于在去纺织阶段期间的低速反向运动；以及具有啮合位置的齿形电磁联轴器，其确保机器和梭口机构在两个运动方向上的预定定相。可以通过手动干预织机的各个部件之间的机械连接来修改正向和反向运动期间的定相。

另一种现有技术解决方案包括：使用一系列齿轮来控制框架的两个部件(机器和梭口机构)，其可以借助于专用轴上的上述齿轮中的一个或多个的轴向滑动以各种组合方式耦合；以及使用控制设备以用于齿轮之间的正确耦合。

常规类型的第三种解决方案使用传输线，其包括无刷电机、飞轮、制动器/离合器以及来自控制轴的梭口机器的机械控制。机器和梭口机构之间的定相是固定的，并且可以通过干预机械部件来手动改变。在反向运动期间，用于运输纬纱的构件与机器的其余部件断开连接，其可以通过慢速反向运动来致动以进行去纺织。

第四种现有技术解决方案包括使用分别连接到机器和梭口机构的并行控制轴的主控制电机，并且机器的控制轴借助于离合器和针对织机的两部件之间的定相的一系列位置传感器而被连接到机器和梭口机构。还有一种由两个齿轮组成的布置，其中第一齿轮被安装在电机的轴上，并且第二齿轮被安装在服务轴(service shaft)上，其与电机轴同轴并对准，并借助于电磁联轴器由电机轴移动。

发明内容

本发明的目的是制造一种用于织机的控制系统，并且特别是用于剑杆织机的控制系统，其允许命令和控制各种机构的单独致动，所述各种机构根据纺织的技术需求和机器的操作趋势干预用于插入纬纱的周期，具有可变的相互定相，可以在深度学习模式下单独改变连接到控制系统的每个机构的运动，并与其他控制系统进行通信，从而简化和改进上述调整要求。

本发明的另一个目的是制造一种用于织机的控制系统，该控制系统允许织机基于与先前测试的机器的最佳操作相关的数据(诸如，经纱和张力的类型、纬纱和张力的类型、纬经纺织、经纱梭口的打开和时间、机器停机的原因和相对停机时间、启动与操作期间的工作速度和变化、织物的质量、环境条件以及用于出于机器生产效率和织物质量的目的每个其他要素)学习、处理和管理旨在改变工作条件的功能调整。

本发明的另一个目的是制造一种用于织机的控制系统，以及一种用于针对形成织物的机构的单独致动的集成控制系统，其能够对要在启动期间或纺织期间生产的每种织物的自动调整进行干预。

通过制造根据所附权利要求1的用于织机的控制系统来实现这些目的。

在随后的权利要求中提到了根据本发明的控制系统的其他技术特征。

有利地，根据本发明的控制系统使用速度、位置和扭矩控制电机，其在织机的纺织阶段期间致动向前运动，在织机的去纺织阶段期间致动反向运动，并且在织机的控制和调整阶段期间致动缓慢运动。

在实践中，该命令致动机器的两个部件(控制用于运输纬纱的梭子的纺织机器WM，以及支配经纱梭口的开口的梭口机构SM)，其由致动机构适当地协调。

每个上述部件包括位置换能器设备，该位置传感器设备能够将关于其位置和其操作状态的信号连续地发送到中央控制系统，以便执行处理和执行功能干预。

控制系统收集织机的操作数据(诸如停止的数量和类型、纺织速度、织物的不连续性和/或质量等)，将数据与插入中央逻辑的数据库进行比较，其包含生产中纱线和织物的特征以及环境条件，并在自动学习模式下自主决定是否值得修改启动时设置的操作参数(特别是诸如驱动速度、纺织机器和梭口机器之间的定相、任何启动斜面等)，在“深度学习”模式下与机器外部的其他控制系统通信。

在新的工作条件下，功能数据通过中央控制系统与先前的数据和理论数据进行比较，并且控制系统决定是否值得对机器设置执行任何另外的调整。

由于根据“深度学习”技术的对操作数据的测量和软件处理的影响，这些检查和随后的调整在每个单独的织机内独立地发生，该“深度学习”技术基于测量到的数据(诸如每个经纱的停止次数、连接的类型和位置、每个纬纱的停止次数、和连接到梭子的功能的类型、和纬纱中的单独颜色、以及机器停机的原因和相对停机时间、工作速度以及启动和操作期间的变化、织物质量，环境条件以及用于出于机器的生产效率和质量的目的而被考虑的每个其他要素)借助于控制系统干预一个或多个致动电机、干预织机的各个部件之间的连接。

附图说明

根据本发明的用于织机的控制系统的其他特征和优点将从以下描述和附图中更全面地显现，所述附图是以示例方式提供的，但不限制本发明的范围，其中：

-图1示出了根据本发明的用于织机的控制系统的第一实施例的框图；

-图2示出了根据本发明的用于织机的控制系统的替代实施例的框图。

具体实施方式

具体参考图1，根据本发明的用于织机的控制系统的第一实施例包括：用于致动纺织机器(WM)8和梭口机构(SM)7的装置，其包括具有单个控制轴2的电机1，所述单个控制轴2上安装有齿轮3、4，以用于借助于相应的控制轴控制纺织机器8和梭口机构7；以及包括齿形部分5、6的正面机电联轴器，所述齿形部分5、6分别借助于相应的控制轴在一侧连接到齿轮3，并且在另一侧连接到纺织机器8。

齿形部分5、6可以根据来自控制系统C的信号进行接合和连接。

纺织机器8和梭口机构7之间的定相是通过致动位置联轴器来实现的，其中前齿轮包括两个部件5和6，它们按照来自控制系统C的电命令接通或断开。

控制系统C进而借助于针对连续位置信令的换能器设备接收通过部件7和8(纺织机器和梭口机构，其构成织机)传送的控制信号，同时驻车制动器9在定相调整期间干预以确保纺织机器8和梭口机构7之间相互定位的精度。

在实践中，两个部件(纺织机器8和梭口机器7)中的每一个贯穿整个360°弧发送信号，分辨率为360°/2¹²(或者如果需要的话，任何更大的精度)，以便控制整个纺织或引纬周期的每个时刻，并根据正在生产的织物的技术需要来采用受控制的两个部件(纺织机器8和梭口机器7)之间的定相位置。

当针对纬纱或经纱的停止发生时，或者具有由控制系统C操作的停止时，定相的变化可以独立地进行，而其他类型的工作参数可以通过机器工作来修改。

根据本发明的允许在自动学习模式中修改操作纺织参数的用于织机的控制系统的另一实施例，包括使用包括节距控制电机M1、M2的独立致动器，节距控制电机M1、M2分别致动纺织机器8和梭口机构7，纺织机器8和梭口机构7进而由控制系统C控制，控制系统C确定纺织周期或引纬周期的每个时刻的速度和定相(图2)。

在这种情况下，可以根据移动顺序执行针对相对于纺织机器8和梭口机构7两者的机器调整的所有操作参数的所有调整。

从描述中，根据本发明的用于织机的控制系统的特征清楚地显现出来，其优点也是如此。

更具体地，根据本发明的系统能够测量和修改构成织机的部件(纺织机器和梭口机构)的定相和调整，根据操作中的机器内记录的操作数据自动干预自动学习模式，与在中央控制系统中输入的等效理论数据以及中央控制系统能够与之通信的其他控制系统的数据进行比较。

另一方面，中央控制系统利用适当的调整修改优化正在生产的织物的生产率和质量，借助于修改电机和位置机电联轴器或分别致动纺织机器和梭口机构的两个电机的调整来实施适当的干预。

最后，显而易见的是，可以不放弃本发明构思的新颖性原理的情况下对所讨论的控制系统做出许多其他变型，同时显而易见的是，在本发明的实际致动中，材料、形状和所示细节的尺寸可以根据需要为任何类型，并且可以由其他技术上等效的元件代替。

Claims (9)

1.一种用于织机或剑杆织机的控制系统，包括一个或多个电机(1；M1，M2)，用于致动纺织机器(8)和梭口机器(7)，其中所述纺织机器(8)和所述梭口机器(7)各自致动构成运动部件的相应设备，所述构成运动部件的相应设备的定时被协调和控制，以便避免干扰并保护部件的机械状况，其特征在于，所述纺织机器(8)和所述梭口机器(7)包括用于向控制系统(C)发送与相应位置和操作状态有关的连续信号的相应设备，使得所述控制系统(C)能够收集和处理织机的操作数据，诸如停止的次数和类型、纺织速度、织物的任何不连续性和/或质量等，以将数据与包含基于生产中的纱线和织物特征的理论操作数据的数据库进行比较，与其他控制系统进行通信，并且根据“深度学习”模式自主决定是否修改启动时设置的织机工作参数，诸如驱动速度、纺织机器(8)和梭口机器(7)之间的定相、起始斜面等。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：将所述织机的操作数据与先前的数据和理论操作数据和/或来自所述控制系统(C)与之通信的其他控制系统的其他数据进行比较，使得所述控制系统(C)能够决定是否进一步改变操作参数。

3.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其特征在于：所述一个或多个致动电机(1；M1，M2)由速度、位置和扭矩控制电机构成，其在所述织机的纺织阶段期间致动正向运动、在所述织机的去纺织阶段期间致动反向运动、并且在所述织机的控制和调整阶段期间致动缓慢运动。

4.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其特征在于：所述一个或多个致动电机(1)具有单个控制轴(2)，在所述控制轴(2)上安装有第一齿轮(3)和第二齿轮(4)，以用于分别通过相应的轴控制所述纺织机器(8)和梭口机器(7)，以及由齿形部分(5，6)构成的位置机电联轴器，所述齿形部分(5，6)经由相应的驱动轴在一侧被连接到第一齿轮(3)并且在另一侧被连接到所述纺织机器(8)，所述齿形部分(5，6)被设计成根据来自所述控制系统(C)的信号在它们之间进行接合和连接，使得所述纺织机器(8)和所述梭口机器(7)之间的定相操作通过致动所述位置机电联轴器来实现，所述机电联轴器根据来自所述控制系统(C)的命令而被接通或断开，其进而接收从所述纺织机器(8)和从所述梭口机器(7)连续传送的位置信号。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于：在所述定相操作期间插入驻车制动器(9)以确保所述纺织机器(8)和所述梭口机器(7)之间的相互定位的精度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其特征在于：所述纺织机器(8)和所述梭口机器(7)贯穿整个360°弧发送信号，以便控制整个纺织或引纬周期的每个时刻，并根据所生产的织物的技术需要来采用所述纺织机器(8)和所述梭口机器(7)之间的定相位置。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的控制系统，其特征在于：当针对纬纱或经纱的停止发生时，或者具有由所述控制系统(C)操作的自动停止时，所述定相操作独立地进行。

8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述一个或多个致动电机(1；M1，M2)由节距控制电机构成，并且被配置为独立地致动所述纺织机器(8)和所述梭口机器(7)，所述纺织机器(8)和所述梭口机器(7)进而由确定每个纺织或引纬周期中的速度和定相的所述控制系统(C)控制。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于：所述纺织机器(8)和所述梭口机器(7)的所有操作参数的所有调整都是根据运动顺序执行的。