CN1974902A - 用于织造机的组合式驱动系统 - Google Patents

Abstract

用于织造机的组合式驱动系统，适合于单独驱动属于一组机构中的每个机构，上述机构在纬纱插入循环中并随之在织物形成中插入，具有按照工艺织造需要在一个驱动作用和另一个驱动作用之间可变的相互定相，及单独改变每个伺服机构运动图的可能性；驱动系统(18)包括一系列控制装置，其中每个控制装置都由两部分组成，其中一个部分单独地在规定的驱动装置上工作，而第二部分在一个共同的底座(19)内部与其它控制装置成为整体，同时与织机的可共用的功能有关，上述其它控制装置可以是电源系统、通信系统、管理和控制系统、能量恢复系统或电动飞轮系统，及用于安全地使织机停机的制动系统等。

Description

用于织造机的组合式驱动系统

本发明涉及用于纬纱和经纱织造机(warp weaving machines)的组合式驱动系统。

更具体地说，本发明与集成一体的(整体式)驱动和控制系统有关，所述驱动和控制系统用于单独驱动机组中的每个机构，所述机组适合于实施纬纱的插入循环，该纬纱的插入循环连续地重复，导致在织造机中形成织物。

纬纱和经纱机织物的形成过程主要包括横过经纱线插入纬纱线，所述经纱线借助于每个里面都插入纱线的针眼或综片，合适地在不同位置中分开，所述不同位置安排在不同水平上，以便形成梭口，纬纱线引入所述梭口中，上述纬纱线通过筘片贴着织物形成的边缘打纬。

在打纬之后，综片闭合，同时它们自己对准，以便用与上述方式类似的方式但按照不同的次序重新打开，上述次序由希望生产的织物组强的类型决定。

除了上述那些机构之外，另一些机构参与所谓的“纬纱的插入循环”中，所述“纬纱的插入循环”依次重复，导致在织造机中形成织物；总体上，实施上述操作所必需的主要部件如下：

-适合于在控制的速度和张力下喂入经纱线的机构；

-用于形成梭口的经纱线的位置的驱动机构；

-纬纱梭口的插入机构，以便用经纱线织造纬纱；

-打纬机构，所述打纬机构通过筘片按顺序牵拉闭合用经纱线织造的纬纱。

-在织机外部用预定的前进和卷取的比例引导织物的机构。

从织造机的现有技术水平已知，每个上述元件都用专用的驱动装置驱动，所述驱动装置可以是机械装置或电子装置，而为了插入纬纱，可以是机械装置或流体机械装置。所有驱动作用都必需在纬纱插入循环的顺序的范围内同步；而且，一个驱动作用和另一个驱动作用之间的相互定相不是固定的，而是可随着生产中的织物的不同按照理论上限定的和实验上优化的参数改变。

纬纱线和经纱线的类型、纬纱/经纱组织、织物的覆盖系数(coverfactor)及织物的宽度具有某些特点，所述某些特点要求专门调节织机，以便在每个应用中优化它的生产率；不过，这些调节必须是在织机停机时，开机之前进行，并造成浪费时间和资源，这样对织造成本不利。

因此，本发明的目的是实现用于织造机的组合式驱动装置的系统，其能驱动和控制参与织物形成过程的每个机构的单独驱动作用，简化和改善了上述调节问题。

本发明的另一个目的是实现用于织造机的组合式驱动系统，所述组合式驱动系统能驱动和控制参与纬纱插入循环的每个机构的单独驱动作用，按造织造的工艺要求，具有可变的相互定相，具有单独改变与相关机构连接的每个伺服机构的运动曲线图的可能性，及具有适合于在织造循环的典型驱动转矩的脉冲路线中取得能量回收的装置。

本发明的另一个目的是实现用于织造机的组合式驱动系统，所述组合式驱动系统具有方便、紧凑、合理的构造，并具有比现有技术减小的尺寸，适合于在高速下起作用，因此提高了织机的生产率。

本发明的非最后的目的是实现用于织造机的组合式驱动系统，及用于单独驱动织物形成机构的集成的(整体式)控制系统，所述系统能将织机用于任何类型的纬纱线和经纱线和/或织物，同时在开始时或织造期间参与对于每种待生产的织物而言的快速而方便的调节。

这些目的是通过得到按照所附权利要求1所述用于织造机的组合式驱动系统达到的。

其它的技术特点在随后的权利要求中提及。

有利的是，分别与织物形成机构有关的每种伺服驱动装置的控制装置都包括两部分，其中一个部分单独工作，同时与其被指定用于的驱动装置的要求有关，而第二部分在共同底座中与其它关于所有可共用的功能的控制装置集成为整体，上述控制装置可以是电源系统、通信系统、管理和控制系统、能量回收系统(energy recovery system)，用于紧急停机的制动系统等。

系统可以有利地应用于每种类型织造机，如剑杆式织机(rapierloom)或织造机和/或喷气织机(air jet loom)。

按照本发明所述的用于织造机的组合式驱动系统的另一些特点和优点从下面说明和从附图将更明显，上述附图提供作为示例性的而不是限制性的，其中：

-图1示出织造机尤其是剑杆式织造机的示意前视图，所述织造机装备有组合式驱动系统，该组合式驱动系统是本发明的对象；

-图2是按照本发明所述图1的剑杆式织造机和示意顶部平面图；

-图3是装备有本发明的对象的组合式驱动系统的喷气织造机的示意平面图。

尤其是参见上述图1，进入剑杆式织造机(织机)中的经纱线总体上用标号1表示，纬纱线总体上用标号2表示，而在按照本发明所述的剑杆式织造机出口处所形成的织物用标号3表示。

此外，用于形成经纱梭口(warp shed)的装置用标号4表示，一连串的针眼(eyes)或综片(heddles)用标号4′表示，在上述每个针眼或综片中都插入纱线，针眼或综片适合于将经纱线1分开到适当位置中，左方夹持器(gripper)用标号5表示，右方夹持器用标号6表示，而分别用标号7和8表示的是左方夹持器5的驱动齿轮和右方夹持器6的驱动齿轮；左方夹持器5和右方夹持器6邻近筘座(sley)的筘片(reed)11滑动。

织造机还包括用于喂入经纱线的驱动马达9、用于使织物3前进的驱动马达10、筘座的驱动马达12、左方夹持器5的驱动马达13、右方夹持器6的驱动马达14和用于形成经纱梭口的驱动马达15。

尤其是参见附图2，最后，循环相(cycle phase)的基准和信号装置用标号16表示，整个织造机的电气控制箱用标号17表示，按照本发明所述的组合式控制系统用标号18表示，组合式控制系统18包括一共同的底座19，具有再细分成若干组件的可能性，在各附图的实施例中，上述若干组件是2个，并由组件19′和19″组成。

组合式控制系统18除了包括共同的底座19之外，还包括用于喂入经纱1的驱动马达9的伺服驱动装置9′、用于使织物3前进的驱动马达10的伺服驱动装置10′、筘座的驱动马达12的伺服驱动装置12′、左方夹持器5的驱动马达13的伺服驱动装置13′、右方夹持器6的驱动马达14的伺服驱动装置14′和用于形成经纱梭口的驱动马达15的伺服驱动装置15′。

尤其是，在图3中，示出喷气织造织机，并且与图1和2相同的装置用相同的标号表示，用来将纬纱插入喷气织机的装置同样用标号20和21表示。

按照本发明，织造机和相关组合式驱动系统的作用基本上如下所述。

经纱线1由驱动马达9用动力驱动前进，而梭口4的形成装置将这些经纱线定位到高或低处，以便形成梭口，所述梭口使得经纱线能与用左方夹持器5和右方夹持器6的交替运动(在剑杆式织机情况下)或是通过包括预先喂纱器和喷嘴20和21(在喷气织机情况下)在内的装置横向插入的纬纱线2编织，以便获得织物；在剑杆式织机情况下，夹持器5，6通过各自的驱动齿轮7，8、通过集成在组合式控制系统中的单独伺服驱动装置13′，14′、以及通过各自的驱动马达13，14驱动。

本发明实现了织造机(织机)的一些主要装置的单独驱动装置的系统，所述系统集中在平台中，该平台将所有在技术上共用的功能组合在一起，具有降低成本、控制程序的高处理潜力、补偿脉冲功率流量的最佳性能和降低能耗的优点，最后具有在遇到紧急情况时使织机处在安全状态的可能性。

由集中在组合式控制系统18中的伺服驱动装置9′，10′，12′，13′，14′，15′及相应的驱动马达9，10，12，13，14，15构成的机组，可以在一闭环控制系统中运行，通过来自基准装置16和/或来自位置或速度转换器的信号同步，所述位置或速度转换器位于驱动马达9，10，12，13，14，15上，或者由集中在组合式控制系统18中的伺服驱动装置9′，10′，12′，13′，14′，15′及相应的驱动马达9，10，12，13，14，15构成的机组，在“无传感器”型闭环系统中运行，通过由组合式控制装置18所产生的信号同步，或者由集中在组合式控制系统18中的伺服驱动装置9′，10′，12′，13′，14′，15′及相应的驱动马达9，10，12，13，14，15构成的机组，在开环控制系统中运行。

筘座的驱动装置是在驱动马达12和筘座机构11之间的直接驱动装置，而相关的伺服驱动装置12′可以随着待生产的织物的技术要求的变化，以恒定的或经过调制的旋转速度启动上述机构。

经纱梭口的形成机构的伺服机构包括驱动马达15和通过相关的伺服驱动装置15′组成，该伺服机构能驱动综片4，随着纱线和织物3的技术特点的变化，定相和运动定律(motion law(运动规律))可被实时调节。

纬纱2的插入可以通过流体机械装置(附图中未示出)或是通过夹持器5和6进行，上述流体机械装置通过压力定时和控制系统驱动，而上述夹持器5和6通过伺服机构驱动，所述伺服机构分别包括驱动马达13和14及相关的伺服驱动装置13′和14′；上述伺服机构具有紧凑结构，且没有复杂而价高的机械部件，可以属于在带有织机其它构件的电动驱动齿轮或电动凸轮中的位置控制型或速度控制型。

由于各种机械零件的运转和加速度进展而引起的动态载荷所产生的机组的机械功能性的技术要求以及织造过程的技术要求所决定的夹持器5和6的运动定律是通过软件程序用合适的算法实现的，所述算法使上述定律可以用通用方式适合于本发明的对象。

此外，按照本发明，经纱的退绕系统9及织物3的导引系统10集成在组合式控制系统18的可以细分成分组件19′和19″的共同的底座19上，上述经纱的退绕系统9和织物3的导引系统10具有控制伺服驱动装置9′和10′，专用于指定给它们的专用功能所必需的零件，而同时它们将组合式控制系统18的共同的底座19的潜力用于它们可以与其它伺服驱动装置12′，13′，14′和15′共用的功能。

从上述说明可知，用于织造机的组合式驱动系统是本发明的对象，所述组合式驱动系统的特点正如它的优点一样是清楚的。尤其是，它们与下列这些方面有关：

-简单、紧凑的结构，具有减小的尺寸，同时没有复杂和/或高价的机械部件；

-控制程序的高处理潜力；

-补偿脉冲功率流量和降低能耗的能力，具有在遇到紧急情况时使织机处在安全位置(状态)的可能性；

-实现伺服驱动装置电源系统的可能性，所述电源系统由一连续电流中的单根总线组成，上述伺服驱动装置的电源系统能为了处于加速或恒速状态下的其它马达的利益而回收处于减速状态下的马达的制动能；

-实现在放慢和制动的阶段过程中的网络能量回收系统的可能性，能对电源网络的吸收能力进行连续控制；

-能实现按照织造的技术要求使织物的形成机构的相互定相可变；

-实现每个伺服机构的运动曲线(motion diagram)的单独变化的可能性；

-实现用于每个织物形成机构的单独启动的集成一体的控制系统；

-能实现夹持器的运动定律的合适软件控制程序，以便使它们以通用方式适合于本发明的对象。

最后，很显然，在不脱离发明思想中固有的新颖性的原理情况下，可以对上述织造机的组合式驱动系统作出许多其它的变型方案，因此，正如很清楚的，在本发明的实际驱动作用中，所示的零件的材料、形式和大小可以是按照需要的任何类型，并且这些零件可以用其它技术上等效的元件代替。

Claims (15)

1.用于织造机的组合式驱动系统(18)，其适合于实现单独驱动属于机组的各个单个机构，上述组合式驱动系统(18)在织造机中参与纬纱的插入循环，和随后织物的形成，其特征在于，上述驱动系统(18)包括多个控制装置，其中每个上述控制装置都由至少两部分组成，其中至少一个第一部分单独地在至少一个被指定的驱动装置上工作，其中至少一个第二部分在至少一个共同的底座(19)内部与关于织机的可共用功能的其它控制装置集成为整体。

2.如权利要求1所述的组合式驱动系统(18)，其特征在于，上述织造机的可共用功能包括在至少一个电源系统、至少一个通信系统、至少一个管理和控制系统、至少一个能量回收系统和/或至少一个紧急情况停机系统中的一个或多个功能。

3.如权利要求1所述的组合式驱动系统(18)，其特征在于，上述与其它控制装置共同的底座(19)可以细分成至少两个组件(19′，19″)。

4.如权利要求1所述的组合式驱动系统(18)，其特征在于，上述驱动系统(18)包括相应于多个驱动上述织物的形成机构的旋转型或其它类型的马达(9，10，12，13，14，15)的多个伺服驱动装置(9′，10′，12′，13′，14′，15′)。

5.如权利要求1所述的组合式驱动系统(18)，其特征在于，上述织物的形成机构尤其是可以在剑杆式织造机中或者在喷气织造机中使用。

6.如权利要求5所述的组合式驱动系统(18)，其特征在于，上述剑杆式织造机除了包括至少用于喂入经纱线(1)的第一驱动马达(9)、至少用于使织物(3)前进的驱动马达(10)、至少筘座的第三驱动马达(12)和至少用于形成经纱梭口的第四驱动马达(15)之外，还可以包括至少左方夹持器(5)的第五驱动马达(13)和至少右方夹持器(6)的第六驱动马达(14)。

7.如权利要求4所述的组合式驱动系统(18)，其特征在于，上述集成在组合式系统(18)内部的伺服驱动装置(9′，10′，12′，13′，14′，15′)和相应的驱动马达(9，10，12，13，14，15)可以在闭环控制系统中工作，通过来自基准装置(16)和/或来自位于上述驱动马达(9，10，12，13，14，15)上的位置或速度转换器的信号同步。

8.如权利要求7所述的组合式驱动系统(18)，其特征在于，它可以在“无传感器”式闭环控制系统中工作，通过由组合式控制装置(18)所产生的信号同步。

9.如权利要求7所述的组合式驱动系统(18)，其特征在于，它能在开环控制系统中工作。

10.如权利要求6所述的组合式驱动系统(18)，其特征在于，上述筘座的第三驱动马达(12)连接到至少一个相关的伺服驱动装置(12′)上，适合于以恒定旋转速度或以经过调制的速度驱动打纬机构(11)。

11.如权利要求6所述的组合式驱动系统(18)，其特征在于，上述梭口形成机构的第六驱动马达(15)与至少一个伺服驱动装置(15′)连接，适合于在定相和运动定律实时可调的情况下驱动多个综片(4)。

12.如权利要求6所述的组合式驱动系统(18)，其特征在于，上述用于剑杆式织造机的左方夹持器(5)和右方夹持器(6)的运动的第五驱动马达(13)和第六驱动马达(14)相互独立地连接到相应的伺服驱动装置(13′，14′)上。

13.如权利要求2所述的组合式驱动系统(18)，其特征在于，上述电源系统可以考虑电动飞轮类型，因为它能在有过多能量时把能量从一个或多个伺服机构转移到其它需要能量的机构上。

14.如权利要求11所述的组合式驱动系统(18)，其特征在于，电源系统和/或电动飞轮系统可以通过连续电流中的单个电源总线实现，具有实现网络中的能量回收系统的可能性。

15.如权利要求1所述的组合式驱动系统(18)，其特征在于，它适合于偏置脉冲功率流量，具有在遇到紧急情况时使织机处于安全状态的可能性。