CN1804175B - 一种织机传动机构及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种织机传动机构及其控制系统，其包括主电机和由主电机驱动的主轴，主轴上有主轴传动齿轮，其主电机为伺服电机，主轴连接有可驱动其产生轴向行程的主轴驱动机构，引纬、打纬机构传动齿轮在部分主轴轴向行程内与主轴传动齿轮啮合，在另一部分主轴轴向行程与主轴传动齿轮脱开，开口机构传动齿轮与主轴传动齿轮在整个主轴轴向行程内始终啮合。主电机能直接带动开口机构进行寻纬，不需设置单独的寻纬电机和寻纬机构，其结构简单、制造成本较低，且电机调速方便，可方便的实现多种织造方式。

Description

一种织机传动机构及其控制系统

技术领域

本发明涉及一种织机的传动机构，以及该传动机构的控制系统。

技术背景

现有的织机，其传动机构有主传动机构和辅助传动机构，其主传动机构由主电机驱动，辅助传动机构由辅助电机驱动，主电机通过皮带传动与主传动轴相连。主电机为三相异步电机，主传动轴与主传动机构之间装有离合器，辅助电机与辅助传动机构间也装有离合器。织机织造时，主电机与主传动机构间离合器结合，主电机带动主传动机构高速旋转，从而快速、高效地织造。当纬纱断裂或者变换花型进行向前或向后寻纬时，主电机与主传动机构间的离合器切断，主传动机构静止，而辅助电机与辅助传动机构间的离合器则接合，辅助传动机构随辅助电机慢速运转，进行寻纬。

上述现有的织机，主电机为三相异步电机，其转速不能直接调节，当需改变转速来适应工艺和环境变化时，其需停机更换不同尺寸的传动轮，较为麻烦，其难以满足变速织造、变纬密织造等对工艺要求较高的织造方式的要求。同时，主电机转速会随着电压的波动而波动，当电压不稳定时，织物会出现疏密不均的情况。而且，主电机启动加速和刹车减速所需的时间较长，启动和刹车时，织物纬线会疏密不均，影响产品质量。另外，寻纬操作需通过独立的辅助电机和辅助传动机构来实现，其结构复杂、制造成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转速调节方便、结构简单、制造成本较低，且启动和刹车时织物纬线均匀的织机传动机构，以及该传动机构的控制系统。

本发明的进一步目的在于提供一种转速稳定、不受电压波动影响的织机传动机构的控制系统。

本发明的织机传动机构，包括主电机和由主电机驱动的主轴，主轴上有主轴传动齿轮，其主电机为伺服电机，主轴连接有可驱动其产生轴向行程的驱动机构，引纬、打纬机构传动齿轮在部分轴向行程内与主轴传动齿轮啮合，在另一部分轴向行程与主轴传动齿轮脱开，开口机构传动齿轮与主轴传动齿轮在整个主轴轴向行程内始终啮合，所述的主轴与主电机通过齿轮传动，其主轴齿轮可相对主电机齿轮轴向滑动，所述主轴与主电机亦可通过花键轴套传动。

本发明的织机传动机构的控制系统，包括有微电脑，微电脑与一用于检测主轴角度的主编码器相连，主编码器将检测数据输入微电脑，微电脑根据输入数据输出指令到电机驱动器，电机驱动器根据微电脑输入的指令控制主电机运转；当传动机构进行寻纬时，主电机驱动主轴运动到主轴脱开角度，微电脑通过电机驱动器控制主电机停止运转，主编码器检测此时主轴的角度，并将检测结果输入微电脑，主轴驱动机构驱动主轴轴向移动，使主轴传动齿轮与引纬、打纬机构传动齿轮脱开，脱开后，电机驱动器控制主电机低速运转，带动开口机构低速运动，进行寻纬；寻纬结束后，微电脑通过电机驱动器控制电机停止运转，主轴驱动机构驱动主轴轴向移动，使主轴传动齿轮与引纬、打纬机构传动齿轮再次啮合，而后，电机驱动器根据微电脑输出的指令控制主电机低速运转，使主轴转到寻纬角度。

织机正常织造时，微电脑通过电机驱动器控制主电机高速运转，带动主轴同样高速转动，主轴传动齿轮带动开口机构传动齿轮和引纬、打纬机构传动齿轮转动，从而带动开口、引纬和打纬机构运动，进行织造。

当织机向前寻纬时，微电脑通过电机驱动器控制主电机停止转动，织机停止织造，主电机驱动主轴低速运动到主轴脱开角度，主编码器检测此时主轴的位置，将其输入微电脑，主电机停止，驱动机构推动主轴轴向移动，使主轴传动齿轮与引纬、打纬机构传动齿轮脱开，而仅与开口机构传动齿轮啮合，其后，微电脑通过电机驱动器控制主电机向前低速运转一周，同时带动开口机构慢速动作，之后，控制主电机停机，驱动机构拉动主轴反向移动，使主轴再次与引纬、打纬机构传动齿轮和开口机构传动齿轮啮合，然后，微电脑通过电机驱动器控制电机低速转动至寻纬角度，向前寻纬完成。

当织机向后寻纬时，微电脑通过电机驱动器控制主电机停止转动，织机停止织造，主电机驱动主轴低速运动到主轴脱开的角度，主编码器检测此时主轴的位置，将其输入微电脑，主电机停止，驱动机构推动主轴轴向移动，使主轴传动齿轮与引纬、打纬机构传动齿轮脱开，而仅与开口机构传动齿轮啮合，其后，微电脑通过电机驱动器控制主电机低速向后运转一周，带动开口机构慢速动作，之后，控制主电机停机，驱动机构拉动主轴反向移动，使主轴再次与引纬、打纬机构传动齿轮和开口机构传动齿轮啮合，然后，微电脑通过电机驱动器控制电机低速转动至寻纬角度，从而完成向后寻纬。

本发明的织机传动机构，微电脑通过电机驱动器能够方便地调节主电机的转速，从而能够方便地实现变速织造、变纬密织造等对工艺要求较高的织造方式。同时，主电机为伺服电机具有可超载特性，通过电机驱动器可提高启动和刹车时的负载力矩，从而实现快速启动和刹车，织物不会出现因启动和刹车导致的疏密不均的情况，其能很好地保证织物纬纱的一致性。此外，其向前和向后寻纬操作直接通过控制主电机低速转动，带动开口机构低速动作来实现，不需要使用独立的电机和传动机构，因而结构简单、制造成本低。

为了实现本发明的进一步目的，本发明的织机传动机构的控制系统，其电机驱动器还连接有用于检测主电机转速和角度的伺服电机编码器，该伺服电机编码器将检测的数据反馈到电机驱动器，电机驱动器根据微电脑输入的指令与伺服电机编码器反馈的数据控制主电机运转。

电机驱动器根据微电脑输入的指令和伺服电机编码器反馈的数据控制主电机运转，其对主电机实行闭环控制，能维持主电机转速的稳定，不受电源电压波动的影响，从而保证电压波动时织物纬线的均匀一致。

附图说明

图1为本发明的一种织机的传动机构处于织造位时的示意图；

图2为图1所述织机的传动机构处于寻纬位时的示意图；

图3为本发明的织机传动机构的控制系统的线路连接图；

图4为本发明的另一种织机的传动机构示意图；

图5为本发明的又一种织机的传动机构示意图；

图6为本发明的再一种织机的传动机构示意图。

具体实施方式

实施例1，如图1所示，按本发明的一种织机的传动机构，包括主电机1和主轴2，主电机1与主轴2通过齿轮啮合，主轴齿轮11可相对主电机齿轮10轴向滑动，其主电机1为伺服电机，主轴2上安装有主轴传动齿轮3，主轴传动齿轮上、下两侧分别与引纬、打纬机构传动齿轮4和开口机构传动齿轮5啮合，两齿轮4、5与主轴传动齿轮3的啮合部完全重合，引纬、打纬机构传动齿轮4一侧设有缺口6，主轴2的一端设置有液压缸7，活塞71置于缸体70内通过杆件72与主轴相连，活塞71两侧的缸体70分别连接分油电磁阀8的两出口，分油电磁阀8的入口与油泵9的出口相连。

本实施例的织机传动机构的控制系统，如图3，包括有微电脑18，微电脑18与一用于检测主轴角度的主编码器19相连，主编码器19将检测数据输入微电脑18，微电脑18根据输入数据输出指令到电机驱动器20，电机驱动器20根据微电脑输入的指令控制主电机1运转；当传动机构进行寻纬时，主电机1驱动主轴2低速运动到主轴脱开角度，微电脑18通过电机驱动器20控制主电机1停止运转，主编码器19检测此时主轴2的角度，并将检测结果输入微电脑18，微电脑18控制分液电磁阀8使活塞71左侧的缸体70通过液管23与油泵9的出口连通，活塞71在液压的作用下通过杆件72推动主轴2轴向移动，使主轴传动齿轮3与引纬、打纬机构传动齿轮4脱开，脱开后，电机驱动器20控制主电机1低速运转，带动开口机构低速运动，进行寻纬；寻纬结束后，微电脑18通过电机驱动器20控制电机1停止运转，微电脑18控制分液电磁阀8使活塞71右侧的缸体70通过液管24与油泵9的出口连通，活塞71在液压的作用下通过杆件72拉动主轴2轴向移动，使主轴传动齿轮3与引纬、打纬机构传动齿轮4再次啮合，而后，电机驱动器20根据微电脑18输出的指令控制主电机1低速运转，使主轴2转到寻纬角度。

织机正常织造时，微电脑18通过电机驱动器20控制主电机1高速运转，电机1通过齿轮带动主轴2高速转动，主轴传动齿轮3带动开口机构传动齿轮5和引纬、打纬机构传动齿轮4转动，从而带动开口、引纬和打纬机构运动，进行织造。

当织机向前寻纬时，微电脑18通过电机驱动器20控制主电机1停止转动，织机停止织造，之后，微电脑18再通过电机驱动器20控制主电机1低速运动带动主轴2低速转至主轴脱开角度，主编码器19检测此时主轴2的角度，将其输入微电脑18；分油电磁阀8将活塞71左侧的液管23与油泵9出口接通，活塞71推动主轴2向右移动，使主轴传动齿轮3与引纬、打纬机构传动齿轮4脱开，而仅与开口机构传动齿轮5啮合，如图2，此时，微电脑18通过电机驱动器20控制主电机1低速向前运转一周，同时带动开口机构慢速动作，进行寻纬；而后，微电脑18控制主电机1停机，分油电磁阀8将活塞71右侧的液管24与油泵9出口接通，活塞71在液压作用下拉动主轴2向左移动，使主轴2再次与引纬、打纬机构传动齿轮4啮合，然后，微电脑18再通过电机驱动器20控制电机1低速转动至寻纬角度，向前寻纬结束。

当织机向后寻纬时，微电脑18通过电机驱动器20控制主电机1停止转动，织机停止织造，之后，微电脑18再通过电机驱动器20控制主电机1低速运动带动主轴2低速转至主轴脱开角度，主编码器19检测此时主轴2的角度，将其输入微电脑18；分油电磁阀8将活塞71左侧的液管23与油泵9的出口接通，活塞71在液压作用下推动主轴2向右移动，使主轴传动齿轮3与引纬、打纬机构传动齿轮4脱开，而仅与开口机构传动齿轮5啮合，此时，微电脑18通过电机驱动器20控制主电机1低速向后运转一周，同时带动开口机构慢速动作，进行寻纬；而后，微电脑18通过电机驱动器20控制主电机1停机，控制分油电磁阀8将活塞71右侧的液管24与油泵9的出口接通，活塞71在压力作用下拉动主轴2向左移动，使主轴2再次与引纬、打纬机构传动齿轮4啮合，然后，微电脑18再通过电机驱动器20控制主电机1低速转动至寻纬角度，向后寻纬结束。

微电脑18通过电机驱动器20能够方便地调节主电机1的转速，从而能够方便地实现变速织造、变纬密织造等对工艺要求较高的织造方式。同时，主电机1为伺服电机，其具有可超载特性，通过电机驱动器20可提高启动和刹车时的负载力矩，从而实现快速启动和刹车，织物不会出现因启动和刹车导致的疏密不均的情况，其能很好地保证织物纬纱的一致性。此外，其向前和向后寻纬操作直接通过主电机1低速转动，带动开口机构低速动作来实现，不需要使用独立的电机和传动机构，因而结构简单、制造成本低。而且，主电机1与主轴2之间通过齿轮传动，其电机轴与主轴2分开，其克服了电机轴与主轴一体时所受力矩较大的缺点，延长了电机轴的使用寿命。

为了使主电机1的转速更加稳定，不易受电源电压波动的影响，电机驱动器20可连接有用于检测主电机1转速和角度的伺服电机编码器21，该伺服电机编码器21将检测的数据反馈到电机驱动器20，电机驱动器20根据微电脑18输入的指令与伺服电机编码器21反馈的数据控制主电机1运转。电机驱动器20根据微电脑18输入的指令和伺服电机编码器21反馈的数据控制主电机1运转，其对主电机1实行闭环控制，能维持主电机1转速的稳定，不受电源电压波动的影响，保证织物纬线的均匀一致。

本实施例中，主电机1与主轴2也可通过内齿轮与外齿轮相啮合的花键轴套形式进行传动，如图4。主电机1与主轴2通过花键轴套传动，其能更好地限制了主电机齿轮11的自由度，保证主轴2与主电机1始终啮合。

为了防止主电机1停止转动时，开口机构传动齿轮5和主轴2由于惯性或外力的作用而运动，开口机构传动齿轮5上安装有刹车盘17，微电脑18连接有用于控制该刹车盘17的刹车驱动电路22。当主电机1开始制动时，微电脑18通过刹车驱动电路22控制刹车盘17点动刹车，使开口机构传动齿轮5和主轴2立即静止。

同样为了防止引纬、打纬机构传动齿轮4脱开主轴传动齿轮3后由于惯性或外力作用而运动，可在引纬、打纬机构传动齿轮4上安装刹车盘，该刹车盘同样可采用微电脑18连接刹车驱动电路来控制。当引纬、打纬机构传动齿轮4与主轴传动齿轮3脱开时，微电脑18可通过刹车驱动电路控制刹车盘动作使引纬、打纬传动齿轮4立即静止。

为使主轴2能够准确地移动到位，保证引纬、打纬传动齿轮4与主轴传动齿轮3在寻纬时可靠地脱开、在织造时准确地啮合，可在杆件72或主轴2上安装一与主轴联动的碰杆12，碰杆12的两侧分别设置有织造位接触开关13与寻纬位接触开关14，当主轴2移动至寻纬位置时，碰杆12触通寻纬位接触开关14，通过寻纬位接触开关14向微电脑18输入信号，从而确认主轴2移至寻纬位，微电脑18控制分液电磁阀8动作，使切断液管23与油泵9的出口，使活塞71两侧压力差消失，从而停止移动，使主轴2静止；当主轴2移至织造位置时，碰杆12触通织造位接触开关13，通过织造位接触开关13向微电脑18输入信号，从而确认主轴2移至织造位，此时，微电脑控制分液电磁阀8动作，使切断液管24与油泵9的出口，使活塞71两侧压力差消失，从而停止移动使主轴2静止。

通过在碰杆12上安装定位销15，在引纬、打纬机构传动齿轮4上设置寻纬时可供与定位销15插入的插孔16，可实现寻纬时将引纬、打纬机构传动齿轮4可靠的定位。

实施例2，按本发明的另一种织机的传动机构，其与实施例1不同之处在于引纬、打纬机构传动齿轮4和开口机构传动齿轮5与主轴传动齿轮3的啮合部不完全重合。图5为引纬、打纬机构传动齿轮4和开口机构传动齿轮5与主轴传动齿轮3的啮合部完全错开的情况。图6为引纬、打纬机构传动齿轮4和开口机构传动齿轮5与主轴传动齿轮3的啮合部部分错开的情况。

Claims (8)

1.一种织机传动机构，包括主电机(1)和由主电机驱动的主轴(2)，主轴(2)上有主轴传动齿轮(3)，其特征在于：主电机(1)为伺服电机，主轴(2)连接有可驱动其产生轴向行程的主轴驱动机构，引纬、打纬机构传动齿轮(4)在部分主轴轴向行程内与主轴传动齿轮(3)啮合，在另一部分主轴轴向行程与主轴传动齿轮(3)脱开，开口机构传动齿轮(5)与主轴传动齿轮(3)在整个主轴轴向行程内始终啮合，所述的主轴(2)与主电机(1)通过齿轮传动，其主轴齿轮(11)可相对主电机齿轮(10)轴向滑动，所述主轴(2)与主电机(1)亦可通过花键轴套传动。

2.根据权利要求1所述的织机传动机构，其特征在于：引纬、打纬机构传动齿轮(4)和开口机构传动齿轮(5)与主轴传动齿轮(3)的啮合部完全重合，所述的引纬、打纬机构传动齿轮(4)一侧有缺口(6)。

3.根据权利要求1所述的织机传动机构，其特征在于：所述的引纬、打纬机构传动齿轮(4)和开口机构传动齿轮(5)与主轴传动齿轮(3)的啮合部不完全重合。

4.一种用于如权利要求1-3中任一权利要求所述的织机传动机构的控制系统，包括有微电脑(18)，微电脑(18)与用于检测主轴(2)角度的主编码器(19)相连，主编码器(19)将检测数据输入微电脑(18)，微电脑(18)根据输入数据输出指令到电机驱动器(20)，电机驱动器(20)根据微电脑(18)输入的指令控制主电机(1)运转；当传动机构进行寻纬时，主电机(1)驱动主轴(2)运动到主轴脱开角度，微电脑(18)通过电机驱动器(20)控制主电机(1)停止运转，主编码器(19)检测此时主轴(2)的角度，并将检测结果输入微电脑(18)，主轴驱动机构驱动主轴(2)轴向移动，使主轴传动齿轮(3)与引纬、打纬机构传动齿轮(4)脱开，脱开后，电机驱动器(20)控制主电机(1)低速运转，带动开口机构低速运动，进行寻纬；寻纬结束后，微电脑(18)通过电机驱动器(20)控制主电机(1)停止运转，主轴驱动机构驱动主轴(2)轴向移动，使主轴传动齿轮(3)与引纬、打纬机构传动齿轮(4)再次啮合，而后，电机驱动器(20)根据微电脑(18)输出的指令控制主电机(1)低速运转，使主轴(2)转到寻纬角度。

5.根据权利要求4所述的织机传动机构控制系统，其特征在于：电机驱动器(20)还连接有用于检测主电机(1)转速和角度的伺服电机编码器(21)，该伺服电机编码器(21)将检测的数据反馈到电机驱动器(20)，电机驱动器(20)根据微电脑(18)输入的指令与伺服电机编码器(21)反馈的数据控制主电机(1)运转。

6.根据权利要求4所述的织机传动机构控制系统，其特征在于：所述的微电脑(18)还连接有用于检测主轴(2)轴向位置的检测器，当主轴(2)移至寻纬位或织造位时，检测器触通，向微电脑(18)发送信号；驱动机构驱动主轴(2)轴向移动至寻纬位时，检测器向微电脑(18)发送信号，微电脑(18)控制驱动机构使主轴(2)停止移动；驱动机构驱动主轴(2)移动至织造位时，织造位检测器向微电脑(18)发送信号，微电脑(18)控制驱动机构使主轴(2)停止移动。

7.根据权利要求6所述的织机传动机构控制系统，其特征在于：所述的用于检测主轴(2)轴向位置的检测器为接触开关。

8.根据权利要求4所述的织机传动机构控制系统，其特征在于：开口机构传动齿轮(5)上安装有制动机构，微电脑(18)连接有用于控制制动机构的制动机构驱动电路，当主电机(1)开始制动时，微电脑(18)通过制动机构驱动电路控制制动机构点动式刹车，使主轴(2)快速静止。

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