CN110760989B - 一种横机氨纶纱线控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种横机氨纶纱线控制器，包括依次连接的送纱机构、纱线张力调整模块以及纱线张力检测机构，所述纱线张力调整模块连接有电源模块，纱线张力调整模块包括相对设置的支撑座，支撑座连接有电机，电机连接槽筒，支撑座上还设有控制器。本发明一种横机氨纶纱线控制器通过微处理器单元控制，可以对纱线张力进行调整，能够有效的控制织物的张力，从而保证横机编织的织物质量。

Description

一种横机氨纶纱线控制器
技术领域
本发明属于纺织机械技术领域，涉及一种横机氨纶纱线控制器。
背景技术
针织横机在编织织物时做往复运动，不仅机头换向有停顿，而且纱嘴换向有纱线回弹，造成纱线张力不均，打卷，严重影响编织质量，传统靠弹簧系统吸收多余纱线张力及长度变化，在编织弹性及伸长量小的织物时，可以有效解决回弹，造成纱线张力不匀，打卷的问题。但现在由针织机编织的针织物中，为增大伸缩性能，使用延伸率较大，被称作橡筋线的弹力纱越来越多。弹力纱基本材料是氨纶，一般是聚氨酯纤维、聚醚-脂纤维等具有伸缩性纤维、包芯花线或包芯纱等，与覆盖表面侧的其他纤维复合而使用，它们的张力最小分辨率达到0.1克，伸长率最大到几十倍，因此如何高效使用氨纶类纱线成为针织机的最大难题之一，对于横机来讲，由于成圈往复运动和纱嘴回跳，氨纶纱线控制更加困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种横机氨纶纱线控制器，解决了现有技术中存在的针织横机在往复运动时，造成氨纶纱线张力不均、打卷的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种横机氨纶纱线控制器，包括依次连接的送纱机构、纱线张力调整模块以及纱线张力检测机构，纱线张力调整模块连接有电源模块。
本发明的特点还在于：
纱线张力调整模块包括相对设置的第一支撑座和第二支撑座，第一支撑座和第二支撑座分别连接有第一电机和第二电机，第一电机和第二电机分别连接第一槽筒和第二槽筒，第一支撑座或第二支撑座上设有控制器。
送纱机构为纱筒，纱线张力检测机构为张力传感器。
控制器包括微处理器单元，以及与微处理器单元连接的第一电机驱动器和第二电机驱动器，第一电机驱动器和第二电机驱动器分别与第一电机和第二电机连接，微处理器单元还与张力传感器连接。
第一电机和第二电机均为双外转子电机。
第一电机和第二电机均为双外转子无刷直流电机。
张力传感器为GMR纱线张力传感器。
微处理器单元采用STM32F103ZE芯片，STM32F103ZE芯片分别连接8M晶振、复位电路、电源驱动电路、电机驱动器、通信模块、数据存储模块、信号输入模块。
通信模块分别连接485串口电路、以太网通信模块，485串口电路用于连接上位机及微处理器单元进行双向通讯，太网通信模块通过用于上位机对微处理器单元参数的实时监控。
数据存储模块采用FLASH芯片，并设有IIC总线接口EEPROM，用于存储掉电时需要保存的关键数据。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的一种横机氨纶纱线控制器，通过张力传感器采集经纱在成圈过程中张力的信号，实时监测工作时纱线的张力波动，并且通过调整两个外转子无刷直流电机的转速能够有效的控制织物的张力，从而保证横机编织的织物质量；
(2)本发明的一种横机氨纶纱线控制器，根据花型工艺中不同组织横列的送经量，计算转化成电机的转速来改变送纱量，满足编织各种花型组织的需求，大大提升该装置的可用性；
(3)本发明的一种横机氨纶纱线控制器，装置结构简单，控制精准，操作简便，能够很好的适应高速生产。
附图说明
图1是本发明一种横机氨纶纱线控制器的结构示意图图；
图2是本发明一种横机氨纶纱线控制器的控制原理图；
图3是本发明一种横机氨纶纱线控制器的微处理单元的电路结构图；
图4是本发明一种横机氨纶纱线控制器的在线监测及控制系统的流程图；
图中，1.纱筒，2.第一电机，3.第二电机，4.第一槽筒，5.第二槽筒，6.第一支撑座，7.第二支撑座，8.张力传感器，9.控制器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种横机氨纶纱线控制器，如图1所示，包括依次连接的纱筒1、第一支撑座和第二支撑座、GMR纱线张力传感器，第一支撑座和第二支撑座分别连接有第一双外转子无刷直流电机和第二双外转子无刷直流电机，第一双外转子无刷直流电机和第二双外转子无刷直流电机分别连接第一槽筒和第二槽筒，第一支撑座或第二支撑座上设有控制器。
控制器包括微处理器单元，以及与微处理器单元连接的第一电机驱动器和第二电机驱动器，第一电机驱动器和第二电机驱动器分别与第一电机和第二电机连接，微处理器单元还与GMR纱线张力传感器，如图3所示，微处理器单元采用STM32F103ZE芯片，STM32F103ZE芯片分别连接8M晶振、复位电路、电源驱动电路、电机驱动器、通信模块、数据存储模块、信号输入模块，通信模块分别连接485串口电路、以太网通信模块，485串口电路用于连接上位机及微处理器单元进行双向通讯，太网通信模块通过用于上位机对微处理器单元参数的实时监控，数据存储模块采用FLASH芯片，并设有IIC总线接口EEPROM，用于存储掉电时需要保存的关键数据。
电源模块用于为提供可靠的电源，同时为其他模块提供精准的电源参考；复位电路用于完成上电复位；信号输入模块用于提供准确的张力检测输入信息、模拟控制信号；输出驱动电路为外转子电机提供可靠的驱动信号。
本发明一种横机氨纶纱线控制器的工作过程如下：
如图4所示，在系统的启动阶段，进行系统上电，微处理器单元开始工作，微处理器外设的初始化，在预定纱线的张力值后，控制电机纱线的预紧，为进入运转阶段做好准备；运转阶段开始，通过GMR纱线张力传感器采集实时纱线的张力信号，若当前纱线的张力达到预定值，GMR纱线张力传感器将信号传输给微处理器，微处理器单元接收张力信号后，控制双外转子电机进入同步工作模式，否则进入调速工作模式；在同步工作模式中，两个外转子保持正转，实现恒张力地送纱，在调速工作模式中，一个外转子正转，另一个外转子根据驱动信号调整相对转速、改变纱线的张力。
通过上述方式，本发明一种横机氨纶纱线控制器通过微处理器单元控制，可以对纱线张力进行调整，能够有效的控制织物的张力，从而保证横机编织的织物质量。

Claims (5)

1.一种横机氨纶纱线控制器，其特征在于，包括依次连接的送纱机构、纱线张力调整模块以及纱线张力检测机构，所述纱线张力调整模块连接有电源模块；
所述纱线张力调整模块包括相对设置的第一支撑座(6)和第二支撑座(7)，所述第一支撑座(6)和第二支撑座(7)分别连接有第一电机(2)和第二电机(3)，所述第一电机(2)和第二电机(3)分别连接第一槽筒(4)和第二槽筒(5)，所述第一支撑座(6)或第二支撑座(7)上设有控制器(9)；
所述第一电机(2)和第二电机(3)均为双外转子电机；
所述第一电机(2)和第二电机(3)均为双外转子无刷直流电机；
所述送纱机构为纱筒(1)，所述纱线张力检测机构为张力传感器(8)；
所述控制器(9)包括微处理器单元，以及与微处理器单元连接的第一电机驱动器和第二电机驱动器，所述第一电机驱动器和第二电机驱动器分别与第一电机(2)和第二电机(3)连接，所述微处理器单元还与所述张力传感器(8)连接。
2.根据权利要求1所述的一种横机氨纶纱线控制器，其特征在于：所述张力传感器(8)为GMR纱线张力传感器。
3.根据权利要求1所述的一种横机氨纶纱线控制器，其特征在于：所述微处理器单元采用STM32F103ZE芯片，所述STM32F103ZE芯片分别连接8M晶振、复位电路、电源驱动电路、电机驱动器、通信模块、数据存储模块、信号输入模块。
4.根据权利要求3所述的一种横机氨纶纱线控制器，其特征在于：所述通信模块分别连接485串口电路、以太网通信模块，所述485串口电路用于连接上位机及微处理器单元进行双向通讯，所述太网通信模块通过用于上位机对微处理器单元参数的实时监控。
5.根据权利要求3所述的一种横机氨纶纱线控制器，其特征在于：所述数据存储模块采用FLASH芯片，并设有IIC总线接口EEPROM，用于存储掉电时需要保存的关键数据。
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