CN110820157A - 一种针织机的智能恒张力送纱方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针织机的智能恒张力送纱方法，包括供给纱线的送纱电机、检测纱线张力的压力传感器、转动自如的摆杆，纱线经由送纱电机、压力传感器、摆杆后送至针织机本体上；包括学习与拷贝两种模式；学习模式下，压力传感器与送纱电机为闭环控制，以纱线的恒定张力为基准，来获取送纱电机的最优参数；在拷贝模式下，送纱电机以学习模式下存储的最优参数来主动送纱，完成编织工作。本发明减少编织过程中纱线张力的变动，实现给纱过程中的主动送纱与张力恒定，从而可以进行高速编织或进行使用不结实的纱线的编织。

Description

一种针织机的智能恒张力送纱方法

技术领域

本发明属于针织机械技术领域，特别涉及一种针织机的智能恒张力送纱方法。

背景技术

针织机中的送纱装置是保证织物质量的关键部件，根据织物中不同部位、不同组织的送纱要求及机器的编织速度进行不同程度的给纱，但仅仅靠对纱线供给量的控制已经满足不了现在市场对织物的要求了，还需保证送纱过程中的张力恒定，在高速编织过程中，能减少张力的变动，保证每件织物都符合工艺要求，大大提高了织物质量。

目前，针织机在供给纱线时，需要从编织数据中求出各编织部位的纱线需求量，然后由送纱电机送出相应长度的纱线，并且经由作为缓冲器的摆杆向针织机供给纱线。基于编织数据算出每个织针的线圈长度后，与送纱电机同步运动，积极地送出编织所需的纱线，完成编织工作。

而当针织机进行高速编织时，上述这种仅依靠纱线供给量的控制方法，会出现反馈控制来不及应对的问题，且纱线张力的变动变得显著时，线圈尺寸也会出现明显变动。当施加于纱线的张力变大时，会对纱线产生较强的张力峰值，使得线圈的线圈长度变短而编织出缩小的小线圈，甚至当张力超过纱线可经受的范围时，有可能导致纱线断开。当纱线张力减少时，线圈长度会变长，从而编织出的线圈增大，松弛。

摆杆作为缓冲器，对纱线会作用一定的张力，所以在纱线速度骤增前可以增加纱线的供给速度，在摆杆上蓄积多余的纱线，预备于纱线速度骤增的部位。但若是先以充足的量放出多余的纱线，则纱线张力会下降，纱线有可能松弛。因此，在高速编织时，难以减小纱线张力的变动。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够在编织过程中减小纱线张力变动的针织机的智能恒张力送纱方法。

为此，本发明的技术方案是：一种针织机的智能恒张力送纱方法，包括供给纱线的送纱电机、检测纱线张力的压力传感器、转动自如的摆杆，纱线经由送纱电机、压力传感器、摆杆后送至针织机本体上；其特征在于：包括学习与拷贝两种模式；

学习模式下，首先根据工艺要求预设每一编织区域的纱线张力，开始编织时，用压力传感器实时监测纱线的张力，如实时监测的纱线张力与预设的纱线张力不一致，则调节送纱电机的送纱速度，使实际的纱线张力向预设的纱线张力值靠近；记录本次的送纱速度数据，作为下一次编织的预设送纱速度，再次用压力传感器实时监测纱线的张力以调节送纱速度；直至实时监测的纱线张力与预设的纱线张力的差值在误差范围内，将此次的送纱速度作为最优参数并储存；

拷贝模式下，送纱电机按照学习模式中存储的最优参数进行主动送纱编织。

进一步地，所述拷贝模式下，送纱电机的送纱参数来源于经过学习模式的针织机所存储的最优参数，送纱电机依据该最优参数，送出相应的纱线，压力传感器实时监测纱线的张力，根据实时监测的纱线张力与预设的纱线张力的差值来调整度目三角，直至该差值在误差范围内，最后获得符合工艺标准的织物。

进一步地，摆杆调整至与预设张力值匹配的合适位置，摆杆后端设有角度传感器，角度传感器检测摆杆的摆动角度和角速度，当角度变化或角速度变化超过允许范围，控制送纱电机开启或停止。

进一步地，学习模式下，所述的每一编织区域是按照织物上的不同组织类型划分的，在得到送纱速度的最优参数后，可对该编织区域再次细分并重复学习模式的步骤；对编织区域的细分可重复多次。

进一步地，编织织物时，若未读取到存储的该织物的编织数据，则进入学习模式，反之，进入拷贝模式，按照存储的编织数据进行编织。

一般针织机工作时会重复编织同一种织物，也就意味着，理论上每次编织时送纱电机的送纱量、送纱速度是相同的。基于这点，本发明设置了学习模式。在正式编织前，先按照织物上的不同组织类型划分编织区域。初次编织时，根据工艺要求预设每一编织区域的纱线张力，摆杆处手动或电动调至与预设张力值相匹配的位置，当摆杆前端纱线张力与预设张力相一致时，摆杆为水平状态，纱线从送纱电机送出，经过压力传感器时可被压力传感器测得纱线的实际张力值，并根据实际张力值与预设张力值的差值来调节送纱电机的送纱速度，使压力传感器检测到的纱线张力值保持恒定。

学习模式下得到的编织数据可共享给其他编织同一款织物的针织机，该针织机的摆杆状态调节至与学习模式时摆杆状态一致，送纱电机按照存储的最优送纱速度送出纱线。理论上，此时摆杆应为平衡状态，但不同针织机之间的度目三角会存在细微变化，若压力传感器实时监测到的纱线的张力与预设张力不一致，那么根据两者张力的差值来调节度目三角，调节织物的编织密度，使得摆杆为平衡状态。

摆杆具有储纱和断纱检测的功能，摆杆事先手动或电动调节至与预设张力匹配的合适位置，当纱线的实际张力与预设张力相等时，摆杆处于水平位置，当实际张力大于预设张力时，摆杆往下拉线，当实际张力小于预设张力时，摆杆往上挑线，使多余纱线储备在摆杆上，当摆杆上挑到一定位置时，有可能使送纱电机反转，收起一定量的纱线。在纱线张力恒定的情况下，摆杆的摆动幅度在可允许范围内，而当角度传感器检测到摆杆的角度变化超过可允许范围时，送纱电机立即开启或停止。

本发明在学习模式下，压力传感器与送纱电机为闭环控制，以纱线的恒定张力为基准，来获取送纱电机的最优参数；在拷贝模式下，送纱电机以学习模式下存储的最优参数来主动送纱，完成编织工作。本发明减少编织过程中纱线张力的变动，实现给纱过程中的主动送纱与张力恒定，从而可以进行高速编织或进行使用不结实的纱线的编织。

附图说明

以下结合附图和本发明的实施方式来作进一步详细说明

图1为本发明的流程框图；

图2为实施例1的原理示意图；

图3为实施例1的外部结构示意图；

图4为实施例1的内部结构示意图；

图5为实施例2的原理示意图。

图中标记为：送纱电机1、主动轮2、从动轮3、过纱钢丝4、压力传感器5、摆杆6、瓷圈7、过纱轮8、角度传感器9、弹簧10、纱筒11、导纱嘴12、转矩控制器13、转矩发生器14。

具体实施方式

实施例1

本实施例包括送纱电机1，送纱电机带动主动轮2，主动轮与从动轮3相配合，将纱线从纱筒11处抽出；还包括一摆杆6，摆杆末端设有弹簧10与角度传感器9，弹簧10用于手动调节摆杆的张力值，角度传感器9用于测量摆杆的偏转角度。纱线从送纱电机送出，经由一压力传感器5后，再依次经过过纱轮8、摆杆端部的瓷圈7，最后由导纱嘴12进行喂纱。

摆杆6可手动调节至与预设张力值匹配的合适位置，对摆杆的前端施加与预设张力值同等的力，与摆杆末端的弹簧10给予摆杆的可调扭力方向相反，此时摆杆会发生一定偏转，然后调节弹簧，直至摆杆前端受到的纱线张力与末端弹簧施加的力处于平衡状态，摆杆为水平状态。

当纱线的张力为预设张力时，摆杆呈现水平状态。当纱线的实际张力大于预设张力时，摆杆前端受到的纱线张力大于末端弹簧施加的力，摆杆往下偏转并拉线，当实际张力小于预设张力时，摆杆前端受到的纱线张力小于末端弹簧施加的力，摆杆往上挑线。摆杆上挑，使多余纱线储备在摆杆上，当摆杆上挑到一定位置时，有可能使送纱电机反转，收起一定量的纱线。

压力传感器与送纱电机闭环控制，使得送纱电机在送纱过程中基本保持张力恒定，编织过程中，摆杆始终保持水平状态，或者在较小范围内偏转，而当纱线停止编织或断纱时，纱线张力骤降，使得摆杆向上发生大角度偏转或快速偏转，角度传感器检测到的角度变化或角速度变化超过允许范围，则送纱电机停止工作。当纱线开始编织，纱线张力骤增，摆杆向下发生大角度偏转，角度传感器检测到的角度变化或角速度变化超过允许范围，则送纱电机开始工作。

编织织物时，若未读取到存储的编织数据，则进入学习模式。首先根据工艺要求预设每一编织区域的纱线张力，并将摆杆手动调整至与预设张力值匹配的合适位置，纱线从送纱电机送出后依次经过压力传感器、过纱轮、摆杆，最后由导纱嘴进行喂纱。机头在针床上移动并进行编织，压力传感器实时监测纱线的张力，如实时监测的纱线张力与事先预设的纱线张力不一致，则调节送纱电机的送纱速度，使实际的纱线张力向预设的纱线张力值靠近；记录本次的送纱速度数据，作为下一次编织的预设送纱速度，再次用压力传感器实时监测纱线的张力以调节送纱速度，直至实时监测的纱线张力与预设的纱线张力的差值在误差范围内，将此次的送纱速度作为最优参数并储存，完成学习模式的编织工作。

拷贝模式下，送纱电机的送纱参数来源于经过学习模式的针织机所存储的最优参数，这里的经过学习模式的针织机可以是本机，也可以是其他编织该织物的针织机，即针织机学习得到的最优参数可共享给编织该织物的其他针织机。送纱电机依据学习模式下得到的最优参数，送出相应的纱线，理论上，此时压力传感器监测到的实际纱线张力应与预设的压力值相一致，但不同针织机之间的度目三角会存在细微变化。因此，根据实时监测的纱线张力与预设的纱线张力的差值来调整度目三角，直至该差值在误差范围内，最后获得符合工艺标准的织物。

实施例2

本实施例包括送纱电机1，送纱电机带动主动轮2，主动轮与从动轮3相配合，将纱线从纱筒11处抽出；还包括一摆杆6，摆杆末端设有转矩发生器14、转矩控制器13和角度传感器9，转矩发生器14对摆杆施加可变的转矩，角度传感器9用于测量摆杆的偏转角度。纱线从送纱电机送出，经由一压力传感器5后，再依次经过纱轮8、摆杆端部的瓷圈7，最后由导纱嘴12进行喂纱。

摆杆6可电动调节至与预设张力值匹配的合适位置，对摆杆的前端施加与预设张力值同等的力，与摆杆末端的弹簧10给予摆杆的可调扭力方向相反，此时摆杆会发生一定偏转，然后通过电机调节弹簧，直至摆杆前端受到的纱线张力与末端弹簧施加的力处于平衡状态，摆杆为水平状态。

编织织物时，若未读取到存储的编织数据，则进入学习模式。首先根据工艺要求预设每一编织区域的纱线张力，摆杆电动调整至与第一编织区域的预设张力值匹配的平衡位置。由于每一编织区域是按照织物上的不同组织类型划分的，所以不同编织区域需要设定不同的预设张力值，而为了摆杆6能够完成储纱等工作，所以在进入预设张力值不同的编织区域时，通过转矩控制器13、转矩发生器14来调节摆杆的扭矩，使得摆杆在不同编织区域均能保持平衡状态。

纱线从送纱电机送出后依次经过压力传感器、过纱轮、摆杆，最后由导纱嘴进行喂纱。机头在针床上移动并进行编织，压力传感器实时监测纱线的张力，如实时监测的纱线张力与事先预设的纱线张力不一致，则调节送纱电机的送纱速度，使实际的纱线张力向预设的纱线张力值靠近；记录本次的送纱速度数据，作为下一次编织的预设送纱速度，再次用压力传感器实时监测纱线的张力以调节送纱速度，直至实时监测的纱线张力与预设的纱线张力的差值在误差范围内，将此次的送纱速度作为最优参数并储存，完成学习模式的编织工作。

拷贝模式下，送纱电机的送纱参数来源于经过学习模式的针织机所存储的最优参数，这里的经过学习模式的针织机可以是本机，也可以是其他编织该织物的针织机，即针织机学习得到的最优参数可共享给编织该织物的其他针织机。送纱电机依据学习模式下得到的最优参数，送出相应的纱线，理论上，此时压力传感器监测到的实际纱线张力应与预设的压力值相一致，但不同针织机之间的度目三角会存在细微变化。因此，根据实时监测的纱线张力与预设的纱线张力的差值来调整度目三角，直至该差值在误差范围内，最后获得符合工艺标准的织物。

Claims (5)

1.一种针织机的智能恒张力送纱方法，包括供给纱线的送纱电机、检测纱线张力的压力传感器、转动自如的摆杆，纱线经由送纱电机、压力传感器、摆杆后送至针织机本体上；其特征在于：包括学习与拷贝两种模式；

学习模式下，首先根据工艺要求预设每一编织区域的纱线张力，开始编织时，用压力传感器实时监测纱线的张力，如实时监测的纱线张力与预设的纱线张力不一致，则调节送纱电机的送纱速度，使实际的纱线张力向预设的纱线张力值靠近；记录本次的送纱速度数据，作为下一次编织的预设送纱速度，再次用压力传感器实时监测纱线的张力以调节送纱速度；直至实时监测的纱线张力与预设的纱线张力的差值在误差范围内，将此次的送纱速度作为最优参数并储存；

拷贝模式下，送纱电机按照学习模式中存储的最优参数进行主动送纱编织。

2.如权利要求1所述的一种针织机的智能恒张力送纱方法，其特征在于：所述拷贝模式下，送纱电机的送纱参数来源于经过学习模式的针织机所存储的最优参数，送纱电机依据该最优参数，送出相应的纱线，压力传感器实时监测纱线的张力，最后获得符合工艺标准的织物。

3.如权利要求1或2所述的一种针织机的智能恒张力送纱方法，其特征在于：摆杆调整至与预设张力值匹配的合适位置，摆杆后端设有角度传感器，角度传感器检测摆杆的摆动角度和角速度，当角度变化或角速度变化超过允许范围，控制送纱电机开启或停止。

4.如权利要求1所述的一种针织机的智能恒张力送纱方法，其特征在于：学习模式下，所述的每一编织区域是按照织物上的不同组织类型划分的，在得到送纱速度的最优参数后，可对该编织区域再次细分并重复学习模式的步骤；对编织区域的细分可重复多次。

5.如权利要求1所述的一种针织机的智能恒张力送纱方法，其特征在于：编织织物时，若未读取到存储的该织物的编织数据，则进入学习模式，反之，进入拷贝模式，按照存储的编织数据进行编织。

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