CN1664201B

CN1664201B - 带有电机驱动框架的织机

Info

Publication number: CN1664201B
Application number: CN2005100518276A
Authority: CN
Inventors: C·沃尔皮; A·加利齐奥利
Original assignee: Promatech SpA
Current assignee: Promatech SpA
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2005-03-01
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2025-03-01
Also published as: US7493919B2; EP1571246B1; US20050194055A1; DE602004001848D1; CN1664201A; EP1571246A1; KR20060043220A; ATE335874T1; DE602004001848T2; ES2267029T3; TW200532064A

Abstract

织机中的综框控制机构，所述控制机构包括铰接到一连杆的综框，所述连杆能够将一驱动杆的大体直线运动转变成所述综框的竖直运动，其特征在于，上述的驱动杆设置至少一永久磁体(M)，控制机构还设置有电子线圈结构(C)，所述磁体(M)能够在所述电子线圈附近滑动，所述电子线圈结构(C)关于织机被固定并且形成一线性电机的电枢，其中所述磁体(M)为该线性电机的可移动部分。

Description

带有电机驱动框架的织机

技术领域

本发明涉及一种带有电机驱动框架的织机。

背景技术

众所周知的，一台织机包括多个织造部件，包括一系列综片，在综片中引导经纱，经纱被一排绳子上升和落下，绳子被一个适宜的(提花机)机器或一系列的框架分别独立控制，所述绳子固定在所述机器或框架上，所述机器或框架完成一种可交替的垂直运动。在以下描述的部分中，专门对第二种织机结构进行描述，其中多个综框，彼此相邻叠置，在织机肩部内交替往复运动。

框架运动通常通过一多臂机构完成，即，一个连杆系统，其在每一个框架下面以交替运动使框架上升和下降。

多臂机构是一种本质上机械性质的可编程装置，其从电机装置接收到一个旋转运动(所述电机装置为与织机相同的主电机或一个特定的单独电机)并且以不同的或协作的方式把它传送给不同的框架。

尽管技术上的发展已经取得了很多进步，多臂机构本质上是很复杂的并且基本上是不很灵活的装置，当一个不同的织物需要被织造时，其无论如何需要一个很大的调整而从新编程。

因此很多尝试在纺织工业已被作出以提高框架控制的灵活性，即不仅能实现复杂的运动规律，而且能容易地使各个框架的运动规律适应现有的需要，其在成本方面现实，并且不会有很大介入，并且不会延长停机时间。

第一步包括彼此释放框架并通过独立的电机分别控制框架。这样的解决方案例如，在EP1,215,317中公开。然而，尽管灵活控制可以被获得，费用、特别是织机侧向尺寸显著被提高。另外，每一框架的位移总是受到将马达的完全旋转运动转变成直线运动的运动力学链的约束：因此执行电机的电子控制不能改变框架的位移。

其它提出的方案提供完全没有框架连杆，而是安装一对线性电机直接作用于各个框架的两个连接点：这种方案的实施例在EP1.215.318，EP1.239.068和JP11350285中被公开，然而，其给出了只是理论上的方式而实际上是不可实施的，基于下述两点。

一方面，为每一框架使用至少两个电机涉及到协作控制和同步控制的问题，其通过电子装置被部分解决，但是在电子系统出故障时总是会有与安全相关的缺点。另一方面，线性电机受到尺寸的限制，这带来了动力和过热问题。最后，由于织机侧向尺寸而带来的一些残余的问题未得到解决。

因此本发明的一个目的是提供用于控制综框的装置，其克服了迄今为止描述的所有的缺点。特别是，它寻求提供用于综框的控制机构，该控制机构能针对位移和运动规律以及随着时间的变化，以一种及其灵活和迅速的方式进行编程；在同一时间内，控制装置应该不占用织机肩部(loom shoulders)后的侧部空间；并且它应当允许以足够有效的方式把合适量的动力传送给综框，以便也限制过热的问题。最后，优选地应该一个电机用于每个综框，为了避免由于两个或多个电机的同步而产生的问题和由于电子失败处理而出现的问题。

发明内容

上述目的通过一个控制机构和由多种这样的控制机构构成的装置而获得，它们的基本特征由下述技术方案限定，即：用于织机中的一种综框控制机构，所述控制机构包括铰接到一连杆的综框，所述连杆能够将一驱动杆的大体直线运动转变成所述综框的竖直运动，其中，上述的驱动杆设置至少一永久磁体，控制机构还设置有电子线圈结构，所述磁体能够在所述电子线圈结构附近滑动，所述电子线圈结构关于织机被固定并且形成一线性电机的电枢，其中所述磁体为该线性电机的可移动部分。

本发明的其它的方面在本申请的相关部分中被描述。

根据本发明的第一方面，每一综框被一个包括一系列电子线圈的电机驱动，线圈被固定在织机上，电子线圈构成了电机定子，一个永久磁铁与一铰接四连杆运动机构的一个杆成一整体地移动，该四连杆机构的杆引导所述综框并且构成电机的转子。

根据另一方面，综框的整个控制通过包括一系列这种电机的装置完成，其中所述这些电机沿着织机宽度方向以错开的方式排列，例如为四个组件，其沿着织机深度方向平行重复。

根据另一方面，线圈和永久磁铁有利地错开设置在运动机构之上和之下。

最后，根据另一方面，使用电容器的一个电力再生系统被设置以最小化被所有线性电机吸收的电力需求。

附图说明

根据本发明机构和装置的进一步特征和优点通过下述的一些优选的实施例的详细描述将更清楚，这些实施例以举例的方式被示出在附图中，其中：

图1是一台典型织机的多臂机构的透视图；

图2是相应于图1正面的前视图，其中仅有运动机构的驱动部分被示出；

图3是相应于图2的顶部俯视图，其中示意地示出了多个马达；

图4是沿着图3剖线IV-IV的剖视图；

图5是局部透明的透视图，其示出了两个线圈之间的磁铁的详细结构；

图6是一个示意图，其示出了根据本发明优选实施例的装置；

图7是一个图表，其示出了根据本发明优选实施例的线圈及永久磁铁的安装设计；

图8是一个示意图，其示出了图7中本发明的优选实施例的更详细的结构和；

图9A和9B是本发明另一个优选实施例的示意正视图和平面图。

具体实施方式

在图1中示出现有技术的一典型多臂机构。从图中可以看出，综框(未示出)的驱动机构位于织机的两个肩部(shoulder)Z₁和Z₂之间，其由两个相互连接到杆B上的直角杆L(只有右边的一个清晰可见)构成。在织机的一侧，例如在左边的机架Z₁外侧，多臂机构的控制和驱动元件(部分示出)设置在其中。

从图2和图3可以看出，本发明的电机-驱动控制由模块化安装在织机两机架之间并位于综框底部的线性电机来实施。

具体地，每一综框Q_i(这里i指第i综框)以本身已公知的方式被两个摇摆端杆L_i’和L_i”约束，按照具有相同对侧的铰接四连杆机构，所述两个端杆又依次铰接到同一水平连接杆B_i上。每一杆B的往复水平运动通过一对杆转变成相应综框Q的竖直交替平移运动；即使综框处于最靠后的位置而将经纱开口最大，所述综框的完整运动也通过所述杆通常小于±45°的旋转来完成。实际上，由于所述的杆B直接铰接到一对杆的低端(如图2所示)，所以杆B的运动在综框的竖直平移期间由重心沿着一个圆弧的移动构成，即，具有一水平分量和一竖直分量。这种情况将在下文中针对本发明的装置作进一步论述。

根据本发明，每一个底部连杆B_i被连接到一个永久磁体M_i上。永久磁体M_i是片状的并且装配一系列的分立双极磁铁m _n，i(这里n指第i个磁铁M_i的第n个分立磁铁)，这些分立双极磁铁(individual dualpolarity magnet)沿着磁体M的纵向运动轴线顺序排列以获得将被进一步更详细描述的结果。

在图4和图5所示的实施例中，磁体M被固定到杆B的顶部边缘并且完全被布置在其上部。

相应地，进一步设置一支撑构件，在其上被安装一系列构成线性电机电枢的电线圈或线圈组件C_i。

每一线圈组件C_i由一系列不连续的匝圈构成，这些匝圈相互叠置在杆B_i的纵向运动方向中。每一线圈组件C_i优选包括三个或四个(图7)基础线圈，它们可以被单独控制和供电。

在图2所示的实施例中，相邻的线圈组件的匝圈C_i的整体长度比磁体M_i的长度大：相差的长度至少等于杆B_i和相应综框Q_i(若无传动比的话)最大所需行程。

在一个特定的电子元件(未示出)的控制下所述匝圈由驱动电流逐渐激励，以便在整个磁体M_i上产生所谓的“继电效果(relayeffect)”；换句话说，一个平移的磁场被产生，该平移的磁场在磁体m _n，i至少一部分上连续施加一个拉力：这样可以保证从电子线圈匝往综框的杆B_i上传递大而规则的力。

为了不时地检测电机/磁体M的位置，从而控制线圈匝的驱动电流，可以在直角杆L’和L”之一上安装一个线性编码器。

有利地是，每一个电机的整体长度(由磁体M和相应的匝圈组C构成)是杆B有效长度的一个因数：例如，在每1900mm跨度内，四个线性电机被设置。根据一个优化可利用空间的实施例，通过上述方式能够纵向错开相邻杆的电机。在图2和3中，举例示出了，电机M_i的排列以每四个为一组被示出，每一个马达组位于相互错开的位置。因此前四个综框的排列与第5到8个综框的排列重复，以此类推。总之，这能获得有一个更大的横向可利用空间来容纳所述线圈匝，以利于电机的大小和能量效率。

在图4和5中示出了线圈组的一个实施例，这些线圈组布置在电机的每一个磁体的两侧。根据上文示出的实施例，由于每隔四个综框，电机在相应的横向位置重复(即，在织机同一宽度并列排列)，所以线圈的每一侧具有的可利用深度空间为1,5Qp，其中Qp是综框的厚度(根据目前标准等于约12mm)。

在图5中，具体地，箭头V标识的为带有相应磁体M_i的杆B_i的往复平动方向。这里应该提到电机组件的支撑结构(其由梁T₁和T₂表示)，优选被安装成有利于系统的热冷却：例如支撑梁是中空的和在它们内部通冷却液体，如箭头H₂O-输入和H₂O-输出所标示。

尽管期望是一种液体冷却系统，根据本发明的系统的布置和效率也允许一个简单的空气冷却系统。

最后，为了最小化电力需求，优选设置一个电力回收系统。这个系统例如使用合适电容值的电容器，在电机再生步骤期间储存能量，在后续步骤期间释放能量：这样也避免能量损耗超过可能的损耗阻抗。

由于使用了电源馈电部，所有的电容值被有利地利用，所述电源馈电部对于各种电机(包括织机电机)的转换器(converter)是相同的，如本申请人在欧洲专利申请EP.03104560，2中所公开的那样。

最后，为了解决主动力突然降低可能出现的情况，一个电磁制动器(未示出)被设置，其当电压降低时进行机械式动作(例如通过弹簧元件作用)。

在图6-8中示出本发明另一优选的实施例。

在这种情形中，所述电子线圈匝被布置成部分位于综框的运动引导机构的杆B之上，部分位于之下。通过这样，电机彼此之间的侧向干扰被进一步减小和因此能够使电机制造得更长，线圈C_i的横向大小是相等的。特别是，它们的宽度是相等的，每一个电机可以占用范围大体为以前描述实施例中的两倍。

可以看出，每一个磁体M可以包括多达12个单磁铁m和每一个电机电枢包括多达9个线圈组件。

在图6中示出了位于前四个杆B上的装置，这个装置在后面以四个为一组相继杆重复(因此在图中没有示出)，一直重复到多达16个的综框组件。

在图7中，线圈组C_i的线圈示意图被示出，紧挨着属于同一永久磁铁M_i的系列磁铁m _n，i，该图示出处于五个连续的瞬时时间时的情形(在图中一个位于另一个之下)：可以看出，当电机M_i向右移动时，为了维持一个有效的磁力，线圈极性被逐渐的改变。

理想情况下，用以上描述的装置，线圈组可以被分成六个推进组件(thrustpack)加上三个行程组件(stroke pack)。

这个装置允许有一个更大数量的固定磁铁，其在线圈的平移磁场中有效地工作，以便能够维持低的电压值，这带来了效率以及热散失方面的所有优点。

此外，如果织机用一个减小数量的综框工作(例如12而不是16个)，所需的最大行程总体上被减小(经纱梭口变短因此最大的开口量也变小)，因此能够有一个更大数量的磁铁m工作，线圈的主体C的长度是相等的，随之进一步的效率提高。从其中可以得出，根据本发明的装置通过实际所需要的性能被有利实现，获得了在成本和电力消耗方面的直正的模块化。

从制造的观点看，根据本发明的优选实施例，每一个固定磁铁M_i被摆动安装在托架S_i的一个末端，该托架与每一个杆B_i成一整体：在图6中，托架被装配在磁铁M的外末端，而在图8中，托架被装配在内末端。

每一个线圈组以抽屉的形状被布置，在其中可以滑动磁铁M_i片。在这种情况，为了辅助杆B_i位移的第二垂直分量，其在以前被提到过，磁铁片M_i绕着铰接在托架S_i上的末端自由旋转，并且通过合适的滑动装置R_i被滑动引导到线圈C_i的抽屉中。

这样的滑动装置R_i可以是本身公知的任何一种部件，其可以被本领域的普通技术人员毫不费力地实现，其在纵向平移运动期间引导磁铁片M_i进入线圈C_i的抽屉中，同时，允许它旋转，该旋转由被铰接到托架S_i的末端的提升和降低决定。

尽管每一个杆B位移的垂直分量在大多数情况下可以被忽略，但是这后一个实施例能大大降低在磁铁m _n，i和线圈C_i之间的相对竖直移动，总是维持在磁场中的最大工作效率。

根据另外一个优选的实施例，如图9A和9B所示，每一个电机的线圈组件的整体长度比电机板M小，因此从定子部C的两端突出一定的长度。本申请人注意到，尽管较大质量的永久磁铁在惯性力方面引起能量损失的增加，电机驱动的效率和以前描述的实施例相比被提高，总体来说它提供了一定的优点。

在这种情况下，电机主体M的两端受到与驱动杆B一体的支撑托架S’和S”的约束，由于托架S’和S”即使在垂直分量中也和杆B一体移动，线圈组成的定子构成了一个由于磁铁M的足够宽的滑动壳体以允许这样的垂直移动。

为了防止杆B在水平面内的横向摆动(垂直于图纸的方向)，它们被本领域中本身公知的滑动引导件(未示出)约束。为了防止杆B在滑动面上的摆动和振动(即在图纸平面的竖直方向)，它进一步设置一个从上延伸下来的引导杆(未示出)，该引导杆被适宜地约束在织机结构中，并且在两个相邻的电机之间在杆B上基本上中心位置处枢转。

最后，L-状的杆L’和L”的尺寸是这样的，其能够沿着一个足够长的有用行程利用电机的动力：一个特别优选的杠杆比L_B/L_Q的值(和杆B成一体的杆/和综框成一体的杆)在范围1，1-1.3中，更优选的是1，3。

本发明的装置，从以前的描述中可知，完全实现了本发明的目的。

实际上，它允许在任何时间通过在相应线性电机的控制装置上的简单的电子干预就改变每一综框的运动原则和运动/行程，进而获得一个较好程度的控制灵活性。另一方面，通过控制单元能够确定织机主电机和不同综框运动之间的相互存在关系，也可改变彼此之间的相对相位，以获得经纱梭口开口的极大变化和快速可变规律。

经纱梭口可以在没有停机的情况下被作出改变，并且它能够快速地从一种织物变化成另一种：这也提供了根据意愿调节梭口几何形状的机会，根据不同的需求变化它的顺序(例如，在一个喷气织机中，以有目的的方式提高梭口开口而获得早投纬或更好的经纱分离)。

侧面尺寸依然非常小(保持在织机肩部的内部)，这是由于电机驱动和相应的运动机构被罩在综框的下面；此外，和传统的织机相比，节省了更大的空间，因为空间通常被目前的多臂机构占据并且相应的外部驱动是空闲的。

由于机械传动的简单化，整体缩小的惯性和更好的机械效率也因此被方便地获得。

又能够为每四个综框安装一个电机在相应枢动杆B的大部上，所以有足够的空间配置有效的电机，其不会有显著的过热问题。

最后，能够使铰接的四连杆运动机构由单个的用于每个综框的线性马达驱动，这样在同一综框上的多种控制的协作和同步控制没有任何问题。

然而可以理解本发明不局限以上描述的具体的实施例，其仅代表本发明范围内非限定性的示例，其能够进行多种改变，这些改变都是本领域的普通技术人员所能获得的，并且没有脱离本发明的范围。

Claims

1.织机中的综框控制机构，所述控制机构包括铰接到一连杆的综框，所述连杆能够将一驱动杆的大体直线运动转变成所述综框的竖直运动，其特征在于，上述的驱动杆设置至少一永久磁体(M)，控制机构还设置有电子线圈结构(C)，所述磁体(M)能够在所述电子线圈结构(C)附近滑动，所述电子线圈结构(C)关于织机被固定并且形成一线性电机的电枢，其中所述磁体(M)为该线性电机的可移动部分。

2.如权利要求1所述的控制机构，其中所述驱动杆位于综框的下面，所述电子线圈结构(C)在驱动杆(B)纵向上延伸一定长度，所述一定长度是织机两肩部之间可利用纵向跨度的一个因数。

3.如权利要求1所述的控制机构，其中所述磁体(M)包括一系列永久磁铁(m)，这一系列永久磁铁彼此相邻分布在一个与所述驱动杆(B)成一整体的片上。

4.如权利要求3所述的控制机构，其中装设所述一系列永久磁铁(m)的所述片至少一端被铰接到所述驱动杆(B)的一个固定支架。

5.如权利要求4所述的控制机构，其中所述电子线圈结构(C)具有抽屉形状，其中所述磁体(M)能够在该抽屉形状内滑动，所述磁体(M)具有滑动装置，所述滑动装置能在所述抽屉状结构内支撑并且滑动引导所述磁体(M)。

6.如权利要求4所述的控制机构，其中装设所述一系列永久磁铁(m)的所述片在两个端部通过固定支架而被铰接到所述驱动杆(B)，并完全穿过所述抽屉状电子线圈结构(C)而在其中滑动。

7.如权利要求1所述的控制机构，其中所述电子线圈结构(C)包括一系列的线圈组件，每一线圈组件由一定数量的单个可控制的基础线圈构成。

8.如权利要求7所述的控制机构，其中所述数量的基础线圈在三个和四个之间。

9.织机中的综框驱动装置，包括多个并排排列的如权利要求1-8之一所述的控制机构，其特征在于，所述电子线圈结构(C)的长度是所述驱动杆(B)长度的一个因数，并且这些电子线圈结构(C)相对彼此在位移方向上彼此错开布置。

10.如权利要求9所述的驱动装置，其中在可利用的长度上没有侧向重叠地布置多达四个所述电子线圈结构(C)，它们沿着所述驱动杆的纵向轴线错开，并且所述线性电机的这种纵向错开的布置每四个驱动杆为一组就重复。

11.如权利要求10所述的驱动装置，其中所述的电子线圈结构(C)和相应的磁体(M)也布置在所述驱动杆(B)之上和之下的相互错开位置。