CN114427138B - 一种开口机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开口机构，包括综框和传动机构，其特征在于：传动机构设置在综框上方，具有第一转轴和绕第一转轴转动的多臂传动件，多臂传动件具有一个提综臂和两个输出臂，提综臂的上端构成输入端，驱动综框上下运动；对应每片综框设有一直线电机，直线电机的动子经连接片与提综臂的输入端枢接；每2片综框对应的直线电机构成一组，同组内的两个直线电机动子相对布置，沿第一转轴方向计数，奇数组的直线电机位于提综臂一侧，偶数组的直线电机位于提综臂另一侧，同一侧的各自相邻的两个组中，一个组采用短连接片，另一个组采用长连接片。本发明实现了直线电机在开口机构中的应用，解决了现有技术中机油泄漏导致污染的问题。

Description

一种开口机构

技术领域

本发明涉及一种用于织造领域的开口机构，具体涉及一种使多个综框分别独立地升降运动以使经纱实现开口以供投纬的装置。

背景技术

在织造过程中，需要使用开口机构。目前常见的开口机构通常具有一组绕轴旋转的输出杆，每一输出杆通过对应的连杆结构连接到织机的综框上，利用凸轮或者其它偏心传动机构使输出杆实现交替摆动，经连杆结构驱动相应的综框垂直上下运动，综框带动经纱上下运动，实现各种开口动作。一种易于实现的驱动方式是，输出杆在两个位置之间往复运动，从而通过连杆结构带动综框在上下两个位置往复运动。

采用凸轮机构可以由一个驱动主轴驱动，但是其开口方案基本上由凸轮形状决定，每次更换凸轮机构需要耗时2小时以上，不能适合多花型小批量的生产需求。

利用电机驱动开口机构，可以独立控制每个输出杆的运动，易于实现电子控制。例如，中国发明申请CN109881326A公开了一种织机电子开口装置，驱动机构中设有多个伺服电机和减速器，传动机构包括偏心轴组件和斜连杆，由调节刀片、斜连杆和偏心轴组件构成四连杆机构，将偏心轴的转动转换为调节刀片的摆动，最后通过两个竖直连杆驱动综框上下运动。

这类采用伺服电机的开口机构，易于实现自动控制，但是由于存在将圆周运动变换为往复运动的偏心传动机构，需要采用机油润滑。随着机器运行速度不断提升，机油泄漏的可能性增大，有效的密封装置设计变得更为复杂。同时，为了便于维护，这类开口机构的驱动电机通常置于织机的一侧，考虑到干涉问题，电机分布需要一定的空间（例如对于16片综框的结构，通常采用8个电机分别相对排列的结构），一方面导致占地面积增加，另一方面，使用的各种金属加工件用量较大，也导致成本增大。

如果能够采用直线电机驱动综框，则可以将电机系统移致织机上方，不需要占用地面空间。但是，为获得足够的驱动力，直线电机占用厚度空间至少需要3.5厘米，而对于16片综框的织机，每片综框厚度方向的安装空间仅为约1.33厘米，显然存在安装难题。因此，本领域目前均采用伺服电机配合减速器实现开口机构的电机驱动。如何实现直线电机的应用是本领域遇到的一个难题。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种开口机构，实现直线电机驱动，以解决现有技术中采用伺服电机易发生机油泄漏、占地面积较大及金属加工件用量较大的问题。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种开口机构，包括综框、每片综框上分别连接有传动机构，其中：

所述传动机构设置在综框上方，传动机构具有与综框所在平面垂直设置的第一转轴和绕第一转轴转动的多臂传动件，所述多臂传动件具有一个提综臂和两个输出臂，所述提综臂位于第一转轴上方，提综臂的上端构成输入端，所述两个输出臂分别经连杆连接综框，驱动综框上下运动；

对应每片综框设有一直线电机，所述直线电机的动子经连接片与提综臂的输入端枢接，驱动提综臂绕第一转轴摆动；

所述连接片分为短连接片和长连接片，所述长连接片的长度不小于短连接片的长度与直线电机的长度之和；

设有至少12片综框，每2片综框对应的直线电机构成一组，同组内的两个直线电机动子相对布置，沿第一转轴方向计数，奇数组的直线电机位于提综臂一侧，偶数组的直线电机位于提综臂另一侧，同一侧的各自相邻的两个组中，一个组采用短连接片，另一个组采用长连接片。

上述技术方案中，通过直线电机的布局和连接设计，使得各连接片能够和对应综框同平面布置，从而使传动结构简单化。每2个直线电机构成一组，动子相对布置，对应的直线电机定子线圈位于外侧，因而相邻综框1.33厘米的空间足够两个动子的布局位置；而第2组直线电机位于提综臂的另一侧，不会与第1组直线电机干涉，从而第1组直线电机的连接片和第3组直线电机的连接片之间具有相当于3个综框的空间（约4cm），如果第1组直线电机使用短连接片，第3组直线电机使用长连接片，则第3组直线电机的定子线圈位于第1组直线电机之外，即第1组直线电机中与第3组直线电机相邻的那个定子线圈可以独占3个综框厚度的空间（4cm），足够其安装。同理，每个直线电机均具有4cm的安装空间。

优选的技术方案，所述两个输出臂分别为第一输出臂和第二输出臂，所述综框上边框的近两端处分别设有第一连接部和第二连接部，所述第一输出臂经第一连杆与第一连接部枢接；设有与综框所在平面垂直设置的第二转轴和绕第二转轴转动的第二传动件，第二输出臂经第二连杆与第二传动件枢接，第二传动件经第三连杆与第二连接部枢接；各个连杆的长度和连接位置的设置使得多臂传动件转动时，第一连杆和第三连杆的运动方向和运动距离一致。

优选的技术方案，各提综臂的长度分别根据对应综框的起综高度设置。

进一步的技术方案，同组的两个直线电机安装在一块安装板上，直线电机的动子是由背板、上翼板和下翼板构成的C型结构，动子的上翼板上方、下翼板下方分别设有滑块，所述安装板上经安装架分别固定有与所述滑块配合的上、下导轨；两个直线电机的动子背板相邻布置，背板之间具有间隙；直线电机的定子线圈位于动子的C型的腔内并固定在安装架上。

优选的技术方案，所述导轨是在导轨板上开设通长的滑槽构成的，两块导轨板相邻的一侧在中部开设有不小于导轨板长度的三分之一长的侧边凹槽，两个直线电机沿动子运动方向的安装位置存在偏移，使每块导轨板的一部分嵌入另一块导轨板的侧边凹槽内。通过两个同组直线电机的偏移设置，使得导轨板可以互相借位，能进一步减小直线电机占用的空间厚度，从而保证直线电机提供足够的功率。

安装状态下，导轨板的嵌入部分不与另一直线电机的滑块发生干涉。

同组直线电机的连接片长度不同，长度之差与直线电机安装位置的偏移距离一致。

优选的技术方案，所述动子两端分别在上翼板和下翼板上固定有限位块，所述限位块与安装架配合限位。通过限位，保证动子不会在运动中脱离。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明通过巧妙的布局设计，解决了现有技术中的安装难题，首次实现了直线电机在开口机构中的应用，开口机构的驱动装置完全安装于综框的上方，各片综框间不受干涉地独立驱动，且直线电机的动子输出完全实现与综框的同平面，不需要进行传动方向变换，同时也不占用织机之外的地面空间。

2、本发明采用直线电机驱动，不需要使用机油作为润滑剂，解决了现有技术中机油泄漏导致污染的问题。

3、本发明的传送机构结构简单，不使用凸轮、锥轮等部件，织机主电机与开口装置之间的同步带与同步轮都可以取消，金属加工件用量少，成本能够比现有技术降低1/3以上。

4、本发明中，通过对同组内两个直线电机的布局结构设计，可以进一步减小直线电机在厚度方向的空间占用，保证在符合安装要求的前提下提供足够的电机功率。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例一中直线电机布局的俯视示意图；

图3是实施例一中织机开口状态的示意图；

图4是实施例一中综框起综轨迹图；

图5是实施例二中一组直线电机的结构示意图；

图6是图5的左视图；

图7是图5的俯视图（去除顶盖）；

图8是实施例二中电机的布局示意图。

其中：1、综框；2、第一连接部；3、第二连接部；4、第一转轴；5、多臂传动件；6、提综臂；7、第一输出臂；8、第二输出臂；9、第一连杆；10、第二转轴；11、第二传动件；12、第二连杆；13、第三连杆；14、直线电机；15、短连接片；16、长连接片；17、动子；18、第1片综框；19、第16片综框；20、安装板；21、安装架；22、背板；23、上翼板；24、下翼板；25、滑块；26、导轨板；27、间隙；28、定子线圈；29、编码器；30、限位块。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见图1所示，为本实施例的结构示意图，为便于显示，图中综框尺寸与驱动机构的尺寸比例并不一致，仅用于示意结构。

图1所示为一种开口机构，包括综框1，每片综框1的上边框的近两端处分别设有第一连接部2和第二连接部3，综框1上方设置有传动机构，传动机构具有与综框所在平面垂直设置的第一转轴4和绕第一转轴4转动的多臂传动件5，多臂传动件5具有一个提综臂6和两个输出臂，提综臂6位于第一转轴4上方，提综臂6的上端构成输入端，两个输出臂分别为第一输出臂7和第二输出臂8，第一输出臂7经第一连杆9与第一连接部2枢接；设有与综框所在平面垂直设置的第二转轴10和绕第二转轴10转动的第二传动件11，第二输出臂8经第二连杆12与第二传动件11枢接，第二传动件11经第三连杆13与第二连接部3枢接；各个连杆的长度和连接位置的设置使得多臂传动件5转动时，第一连杆9和第三连杆13的运动方向和运动距离一致。

对应每片综框设有一直线电机14，直线电机的动子经连接片与提综臂6的输入端枢接，驱动提综臂6绕第一转轴4摆动；连接片分为短连接片15和长连接片16，长连接片的长度不小于短连接片的长度与直线电机的长度之和。

参见图2，示意的是直线电机的布局，本实施例设有16片综框，图中中央的16个矩形框代表每个综框对应的提综臂6。每2片综框对应的直线电机14构成一组，同组内的两个直线电机动子17相对布置，沿第一转轴方向计数，奇数组的直线电机位于提综臂一侧，偶数组的直线电机位于提综臂另一侧，同一侧的各自相邻的两个组中，一个组采用短连接片15，另一个组采用长连接片16。

通过直线电机的布局和连接设计，使得各连接片能够和对应综框同平面布置，从而使传动结构简单化。每2个直线电机构成一组，动子相对布置，对应的直线电机定子线圈位于外侧，因而相邻综框1.33厘米的空间足够两个动子的布局位置。如图2所示，自右向左，第1组直线电机连接短连接片，而第2组直线电机位于提综臂的另一侧，不会与第1组直线电机干涉，第3组直线电机连接长连接片，从而第1组直线电机的连接片和第3组直线电机的连接片之间具有相当于3个综框的空间（约4cm），由于长连接片的长度不小于短连接片的长度加上直线电机的长度，第3组直线电机的定子线圈位于第1组直线电机之外，即第1组直线电机中与第3组直线电机相邻的那个定子线圈可以独占3个综框厚度的空间（4cm），足够其安装。同理，每个直线电机均具有4cm的安装空间。

本实施例中，直线电机的长度为29cm，长连接片的长度为43cm，短连接片的长度为14cm。因此，整个驱动机构的长度小于160cm，完全适合在综框上方布置。

参见图3，是织机开口状态的示意图，图中，第1片综框18的起综高度为6cm，第16片综框19的起综高度为12cm，中间的各综框起综高度均不同。因此，各提综臂的长度可以分别根据对应综框的起综高度设置，从而使得直线电机中相同的动子运动距离能驱动不同的起综高度。

图4示出了综框起综轨迹图。

实施例二：图5至图7所示是可以用于开口机构的一组直线电机的结构。

参见图5，两个直线电机通过安装架21安装在一块安装板20上。

参见图6，直线电机的动子17是由背板22、上翼板23和下翼板24构成的C型结构，动子的上翼板23上方、下翼板24下方分别设有滑块25，安装板20上经安装架分别固定有与滑块配合的上、下导轨，导轨是在导轨板26上开设通长的滑槽构成的。

两个直线电机的动子背板22相邻布置，背板之间具有间隙27；直线电机的定子线圈28位于动子的C型的腔内并固定在安装架上，定子线圈铁芯一端可以设置编码器29，用以检测动子的运动。

参见图7，是图5去除顶盖后的俯视图，可以看到内部的导轨板26。两块导轨板相邻的一侧在中部开设有不小于导轨板长度的三分之一长的侧边凹槽，两个直线电机沿动子运动方向的安装位置存在偏移，使每块导轨板的一部分嵌入另一块导轨板的侧边凹槽内。通过两个同组直线电机的偏移设置，使得导轨板可以互相借位，能进一步减小直线电机占用的空间厚度，从而保证直线电机提供足够的功率。

安装状态下，导轨板的嵌入部分不与另一直线电机的滑块发生干涉。

同组直线电机的连接片长度不同，长度之差与直线电机安装位置的偏移距离一致。

由图5和图7可见，动子17两端分别在上翼板23和下翼板24上固定有限位块30，限位块30与安装架配合限位。通过限位，保证动子不会在运动中脱离。

参见图8，是本实施例的直线电机组应用于开口机构时的排列示意图。16只直线电机分成8组，分别排列在提综臂的两侧，其布局厚度仅为21.32cm。

Claims (7)

1.一种开口机构，包括综框、每片综框上分别连接有传动机构，其特征在于：

所述传动机构设置在综框上方，传动机构具有与综框所在平面垂直设置的第一转轴和绕第一转轴转动的多臂传动件，所述多臂传动件具有一个提综臂和两个输出臂，所述提综臂位于第一转轴上方，提综臂的上端构成输入端，所述两个输出臂分别经连杆连接综框，驱动综框上下运动；

对应每片综框设有一直线电机，所述直线电机的动子经连接片与提综臂的输入端枢接，驱动提综臂绕第一转轴摆动；

所述连接片分为短连接片和长连接片，所述长连接片的长度不小于短连接片的长度与直线电机的长度之和；

设有至少12片综框，每2片综框对应的直线电机构成一组，同组内的两个直线电机动子相对布置，沿第一转轴方向计数，奇数组的直线电机位于提综臂一侧，偶数组的直线电机位于提综臂另一侧，同一侧的各自相邻的两个组中，一个组采用短连接片，另一个组采用长连接片；

同组的两个直线电机安装在一块安装板上，直线电机的动子是由背板、上翼板和下翼板构成的C型结构，动子的上翼板上方、下翼板下方分别设有滑块，所述安装板上经安装架分别固定有与所述滑块配合的上、下导轨；两个直线电机的动子背板相邻布置，背板之间具有间隙；直线电机的定子线圈位于动子的C型的腔内并固定在安装架上。

2.根据权利要求1所述的开口机构，其特征在于：所述两个输出臂分别为第一输出臂和第二输出臂，所述综框上边框的近两端处分别设有第一连接部和第二连接部，所述第一输出臂经第一连杆与第一连接部枢接；设有与综框所在平面垂直设置的第二转轴和绕第二转轴转动的第二传动件，第二输出臂经第二连杆与第二传动件枢接，第二传动件经第三连杆与第二连接部枢接；各个连杆的长度和连接位置的设置使得多臂传动件转动时，第一连杆和第三连杆的运动方向和运动距离一致。

3.根据权利要求1所述的开口机构，其特征在于：各提综臂的长度分别根据对应综框的起综高度设置。

4.根据权利要求1所述的开口机构，其特征在于：所述导轨是在导轨板上开设通长的滑槽构成的，两块导轨板相邻的一侧在中部开设有不小于导轨板长度的三分之一长的侧边凹槽，两个直线电机沿动子运动方向的安装位置存在偏移，使每块导轨板的一部分嵌入另一块导轨板的侧边凹槽内。

5.根据权利要求4所述的开口机构，其特征在于：安装状态下，导轨板的嵌入部分不与另一直线电机的滑块发生干涉。

6.根据权利要求4所述的开口机构，其特征在于：同组直线电机的连接片长度不同，长度之差与直线电机安装位置的偏移距离一致。

7.根据权利要求4所述的开口机构，其特征在于：所述动子两端分别在上翼板和下翼板上固定有限位块，所述限位块与安装架配合限位。

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