CN202492681U - 横织机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种横织机，包括三角变换机构，三角变换机构包括三角底板和多个三角机构，其中，各三角机构可移动的设置于三角底板上，该横织机还包括控制器、电机驱动器、电机和传动机构，其中，控制器与电机驱动器相连，电机驱动器与电机相连，电机的输出轴与传动机构相连，各三角机构分别与传动机构相连，电机的输出轴转动设定角度以驱动传动机构动作，进而带动各三角机构执行相对于三角底板的移动动作。该横织机中的连接线路，降低对整个横织机系统工作电源的冲击，并且，可降低横织机系统工作过程中的故障率，提高整个系统运行的稳定性。

Description

横织机

技术领域

本实用新型涉及电气控制技术，尤其涉及一种横织机。

背景技术

横织机为一种编织不同花型针织组织的装置，其中横织机主要包括控制机构、执行机构、机头和机床。

执行机构包括选针编织机构、给纱机构、罗拉机构、三角变换机构和密度调节机构等。其中，选针编织机构、三角变换机构和密度调节机构分别设置于机头内，给纱机构和罗拉机构等其他执行机构分别设置于机床上。

控制机构可包括一控制器，控制器设置于特制的电控箱或托盘上，可根据设定的相关编织参数采用预设编织程序生成对各执行机构的控制指令，控制各相关执行机构协调运动，从而完成各种花型的编织。

控制机构也可以包括主控制器和辅助控制器，主控制器设置于特制的电控箱或托盘上，用于根据设定的相关编织参数采用预设编织程序计算出各种执行机构的预期位置，并发送给辅助控制器。辅助控制器可设置于机头内，并且，机头沿机床横向方向左右往复移动，三角变换机构随机头一起移动，辅助控制器用于根据各相关执行机构的预期位置产生对各相关执行机构的控制指令，控制各相关执行机构协调运动，从而完成各种花型的编织。

三角变换机构包括多个三角机构、三角底板和电磁铁，三角底板上可移动的设置有多个三角机构，三角机构设置于不同的位置，每个三角机构分别配置一个电磁铁，每个电磁铁上缠绕有两个线圈，当给其中一个线圈通电时，电磁铁吸合三角机构，当给另一个线圈通电时，电磁铁释放三角机构，从而实现各三角机构执行相对于三角底板的移动动作。其中，部分三角机构可相对于三角底板向上或向下移动，另外一部分三角机构可相对于三角底板向左或向右移动，通过各三角机构的移动推动选针编织机构中的织针沿所需的走针轨道运动，实现不同的三角变换要求，从而与给纱机构、罗拉机构和密度调节机构等其他执行机构配合完成编织动作。

现有的每个三角机构上都会配置一个电磁铁，每个电磁铁上缠绕有两个线圈，由于需要为各电磁铁上的线圈通电，每个线圈需要连接通电的电缆，而每台横织机中包括多个三角机构，因此，造成线缆数量较多，连接线路复杂；并且，线圈的驱动电流大，对电源的冲击较大，线圈在长时间频繁工作情况下，容易因温升而短路，可能因此损坏主控电路和辅助控制电路，致使横织机在工作过程中故障率高，运行不稳定。

实用新型内容

本实用新型的第一个方面是提供一种横织机，以简化横织机中的连接线路。

该横织机，包括三角变换机构，所述三角变换机构包括三角底板和多个三角机构，其中，各所述三角机构可移动的设置于所述三角底板上，所述横织机还包括：

控制器，与电机驱动器相连，用于根据预设编织参数采用设定编织程序生成电机控制指令并发送给电机驱动器；

电机驱动器，与电机相连，用于根据所述电机控制指令生成对所述电机的位置控制信号；

电机，所述电机的输出轴与传动机构相连，所述电机的输出轴根据所述位置控制信号转动设定角度；

传动机构，各所述三角机构分别与所述传动机构相连，所述电机的输出轴转动设定角度以驱动所述传动机构动作，进而带动各所述三角机构执行相对于所述三角底板的移动动作。

如上所述的横织机，其中，所述传动机构包括凸轮和从动件；

所述凸轮的转动轴与所述电机的输出轴相连；

所述从动件与所述凸轮的外轮廓或凸轮侧面设置的曲线凹槽相接触，且与各所述三角机构相连；

其中，通过所述电机的输出轴驱动所述凸轮做回转运动，进而推动所述从动件按照预设路线往复摆动以带动各所述三角机构执行相对于三角底板的移动动作。

如上所述的横织机，其中，所述控制器包括主控制器和辅助控制器；

所述主控制器，与所述辅助控制器相连，用于根据预设编织参数采用设定编织程序计算电机给定位置值；

辅助控制器，与所述电机驱动器相连，用于接收存储所述电机给定位置值并根据所述电机给定位置值生成电机控制指令以发送给电机驱动器。

如上所述的横织机，其中，所述电机为步进电机。

如上所述的横织机，其中，还包括：

位置检测元件，与所述电机相连，用于实时采集电机位置值；

比较元件，与所述位置检测元件相连，用于计算当前采集时刻的电机位置值与前一采集时刻的电机位置值的差值，若判断获知所述差值为零，则将当前采集时刻的电机位置值发送给第一计算元件；

第一计算元件，与所述比较元件相连，用于计算所述比较元件发送的当前采集时刻电机位置值与初始电机位置值的变化值；

第二计算元件，分别与所述辅助控制器和第一计算元件相连，用于计算所述变化值与所述电机给定位置值的差值；

判断元件，与所述第二计算元件相连，用于若判断获知所述差值大于设定门限值时，发送报警控制信号；

报警元件，与所述判断元件相连，用于根据所述报警控制信号生成报警信号。

如上所述的横织机，其中，所述报警元件包括：

继电器，所述继电器的输出端触点与电源和指示灯构成串联回路，所述继电器的输入端与所述判断元件相连，用于在接收到所述报警控制信号的状态下，控制所述输出端触点闭合以接通电源和指示灯的串联回路。

本实用新型提供的横织机，控制器作为控制元件，电机驱动器作为电机的驱动元件，传动机构作为带动各三角机构执行动作的元件，各元件之间相互配合，控制三角变换机构中各三角机构执行相应动作，采用电机驱动传动机构对各三角机构进行控制的方式，与现有技术中采用电磁铁和线圈相比，可简化横织机中的连接线路，降低对整个横织机系统工作电源的冲击，并且，可降低横织机系统工作过程中的故障率，提高整个系统运行的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的横织机的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例所提供的横织机的结构示意图；

图3为本实用新型又一实施例所提供的横织机的结构示意图。

具体实施方式

横织机为一种编织不同花型针织组织的装置，图1为本实用新型实施例所提供的横织机的结构示意图，如图1所示，该横织机包括三角变换机构10，所述三角变换机构10包括三角底板102和多个三角机构101，其中，各三角机构101可移动的设置于三角底板102上，该横织机还包括控制器11、电机驱动器12、电机13和传动机构14。

控制器11，与电机驱动器12相连，用于根据预设编织参数采用设定编织程序生成电机控制指令并发送给电机驱动器；

电机驱动器12，与电机13相连，用于根据所述电机控制指令生成对所述电机13的位置控制信号；

电机13的输出轴与传动机构14相连，所述电机13的输出轴根据所述位置控制信号转动设定角度；

各所述三角机构101分别与所述传动机构14相连，所述电机13的输出轴转动设定角度以驱动所述传动机构14动作，进而带动各所述三角机构101执行相对于三角底板102的移动动作。

控制器为该控制装置的控制单元，该控制器可以为工业计算机、单片机或者其他形式的处理器等，该控制器可以集成在横织机的控制装置中，也可以单独设置。

上述的预设编织参数可以包括编织密度、编织花型、编织速度等数据，控制器中设置有相关的编织程序，预设编织参数可作为编织程序中的变量参数，控制器中设置的编织程序根据输入的预设编织参数生成电机控制指令，以发送给电机驱动器。

电机驱动器可以为变频器、整流器或其他形式的电机驱动装置，电机驱动器与电机相连，电机驱动器可根据控制器传送的电机控制指令生成对电机的位置控制信号，该位置控制信号可以为电流或电压信号，可通过该位置控制信号对电机的输入电压或输入电流的频率、幅值和相位等进行调节，以对电机输出轴的转动角度进行控制。该电机也可以为多种结构的电机，例如，可以为步进电机、伺服电机、异步感应电机等。

例如，如电机为步进电机，电机驱动器可为步进驱动器，步进驱动器可接收控制器传送的电机控制指令，然后根据该电机控制指令生成对步进电机的位置控制信号，该位置控制信号为给步进电机提供多相时序的脉冲信号，步进电机在该脉冲信号控制下，转动一定的角度，一个脉冲信号可驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，通过控制生成的脉冲信号的个数来控制步进电机的角位移量，同时可以通过控制脉冲信号的频率控制步进电机转动的速度和加速度，从而达到准确控制步进电机转动角度的目的。

传动机构为带动各三角机构执行相应动作的装置，传动机构在电机输出轴的驱动下执行相应的动作，从而带动各三角机构执行相对于三角底板的移动动作。

具体的可以为，传动机构分别与多个三角机构相连，当电机的输出轴转动一定角度时，电机的输出轴可通过传动机构带动一部分三角机构相对于三角底板向上移动到一定位置，一部分三角机构相对于三角底板向下移动到一定位置，同时，带动一部分三角机构相对于三角底板向左移动到一定位置，带动另外一部分三角机构相对于三角底板向右移动到一定位置，通过各三角机构的不同的移动位置推动选针编织机构中的织针沿所需的走针轨道运动，实现不同的三角变换要求，从而与横织机中其他的给纱机构、罗拉机构和密度调节机构等执行机构配合完成编织动作。

当电机的输出轴继续转动一定角度时，电机的输出轴通过传动机构带动各三角机构恢复到原位置。也可以电机输出轴的转动方向通过传动机构带动各三角机构执行不同的移动动作，其具体实现方式可以有多种，并不限于本实施例的描述。

传动机构可以为凸轮机构、蜗轮机构、齿轮齿条或滚珠丝杆等机构，将传动机构分别与各三角机构相连，传动机构可将电机输出轴的旋转运动转化为带动各三角机构上下左右移动的直线或摆动运动。

由上述技术方案可知，该横织机中，控制器作为控制元件，电机驱动器作为电机的驱动元件，传动机构作为带动各三角机构执行动作的元件，各元件之间相互配合，控制三角变换机构中各三角机构执行相应动作，采用电机驱动传动机构对各三角机构进行控制的方式，与现有技术中采用电磁铁和线圈相比，可简化横织机中的连接线路，降低对整个横织机系统工作电源的冲击，并且，可降低横织机系统工作过程中的故障率，提高整个系统运行的稳定性。

图2为本实用新型另一实施例所提供的横织机的结构示意图，如图2所示，在上述实施例的基础上，进一步的，该横织机中的传动机构14包括凸轮141和从动件142。

所述凸轮141的转动轴与所述电机13的输出轴相连；所述从动件142与所述凸轮的外轮廓或凸轮侧面设置的曲线凹槽相接触，且与各所述三角机构101相连；其中，通过所述电机13的输出轴驱动所述凸轮141做回转运动，进而推动所述从动件142按照预设路线往复摆动以带动各所述三角机构101执行相对于三角底板的移动动作。

本实施例中，采用凸轮机构作为传动机构，为由凸轮和从动件二个基本构件组成的机构，凸轮具有曲线外轮廓，或者是在凸轮侧面设置曲线凹槽，凸轮作为主动件，在电机输出轴的驱动下可做回转运动；从动件与凸轮外轮廓相或凸轮侧面设置的曲线凹槽接触，可将电机输出轴对凸轮的驱动力传递给各三角机构，并且，可按照预设路线往复摆动，该预设路线取决于凸轮的外轮廓曲线或者是曲线凹槽的形状，可根据从动件所需路线的运动规律来设计凸轮的外轮廓曲线或者是曲线凹槽的形状；由于各三角机构与从动件相连，进而，通过从动件的往复摆动带动各三角机构移动到相应位置，使各三角机构执行相对于三角底板的移动动作。

采用凸轮机构作为传动机构，结构紧凑，适用于要求各三角机构做上下左右移动的间歇运动的场合，与液压和气动等类似机构相比，结构简单，运动可靠。

并且，如图2所示，该控制装置中的控制器11可以包括主控制器111和辅助控制器112。

所述主控制器111，与所述辅助控制器112相连，用于根据预设编织参数采用设定编织程序计算电机给定位置值。

该电机给定位置值可以为电机的转动角度值、电机的转动力矩或转动速度等值。

辅助控制器112，与所述电机驱动器12相连，用于接收存储所述电机给定位置值并根据所述电机给定位置值生成电机控制指令以发送给电机驱动器。

本实施例提供的控制器，采用主控制器和辅助控制器二级控制方式，可将工业控制计算机、单片机或其他形式的控制电路作为主控制器，单片机或其他形式的控制电路作为辅助控制器，由主控制器根据预设编织参数采用设定编织程序计算出电机给定位置值，辅助控制器接收到该电机给定位置值后进行存储，并根据该电机给定位置值生成电机控制指令，以将电机控制指令发送给电机驱动器，电机驱动器根据该电机控制指令控制电机的运行。

图3为本实用新型又一实施例所提供的横织机的结构示意图，如图3所示，在上述实施例的基础上，进一步的，该横织机中的还包括位置检测元件15、比较元件16、第一计算元件17、第二计算元件18、判断元件19和报警元件20。

位置检测元件15，与所述电机13相连，用于实时采集电机位置值；

比较元件16，与所述位置检测元件15相连，用于计算当前采集时刻的电机位置值与前一采集时刻的电机位置值的差值，若判断获知所述差值为零，则将当前采集时刻的电机位置值发送给第一计算元件17；

第一计算元件17，与所述比较元件16相连，用于计算所述比较元件16发送的当前采集时刻电机位置值与初始电机位置值的变化值；

第二计算元件18，分别与所述辅助控制器112和第一计算元件17相连，用于计算所述变化值与所述电机给定位置值的差值；

判断元件19，与所述第二计算元件18相连，用于若判断获知所述差值大于设定门限值时，发送报警控制信号；

报警元件20，与所述判断元件19相连，用于根据所述报警控制信号生成报警信号。

上述位置检测元件可以为编码器、光电式传感器或磁感应式传感器等位置检测装置，以采集电机的位置值。比较元件、第一计算元件、第二计算元件、判断元件和报警元件可通过相关的硬件电路或者设置有相应程序的硬件元件实现。各元件可单独设置，也可集成在主控制器中，只需在主控制器中增加可完成上述各功能的相应电路或相应程序的硬件即可。

本实施例中，位置检测元件用于实时采集电机位置值，以采集各时刻的电机位置值，并将各电机位置值发送给比较元件；然后，比较元件将当前采集时刻的电机位置值与前一采集时刻的电机位置值进行比较，并计算出该两个时刻的电机位置值的差值，当判断获知该差值为零时，说明电机位置不再发生变化，也就是电机输出轴在控制器控制下已经完成转动动作，进而各三角机构也就在驱动机构的带动下执行完成相对于三角底板的移动动作，此时，比较元件将该采集时刻的电机位置值发送给第一计算元件。

随后，通过第一计算元件计算出该采集时刻的电机位置值与初始电机位置值的变化值，初始电机位置值即电机通过电机驱动器驱动电机输出轴转动前电机的位置，而该采集时刻的电机位置值即为通过电机驱动器驱动电机输出轴转动后电机的位置，第一计算元件计算出的变化值也即代表电机驱动器控制电机输出轴转动前、后电机的位置变化；然后，通过第二计算元件计算出该变化值与电机给定位置值(该电机给定位置值为辅助控制器中存储的，辅助控制器可将该电机给定位置值发送给第二计算元件)的差值，该差值代表电机的实际位置变化值与预期位置变化值之间的差距。

再次，通过判断元件将该差值与设定门限值(该设定门限值为电机给定位置值与实际位置变化值之间允许的误差值)进行比较，如果该差值大于设定门限值，说明对电机进行控制后电机的实际到达位置与电机的预期控制位置存在较大误差，而如果电机的实际到达位置与预期的控制位置相差较大，也就不能较好的通过传动机构带动各三角机构执行相对于三角底板的移动的动作，也就不能最终达到预期的编织动作。

一旦出现此种情况，可能是电机、传动机构、三角机构或横织机中与三角机构相配合的机构等出现故障，因此，此时，通过判断元件生成报警控制信号，报警元件接收到该报警控制信号后生成报警信号。也可将判断元件生成的报警控制信号提供给控制器，控制器接收到报警控制信号可生成中断控制信号，以停止运行编织程序，不再为各种执行机构提供控制指令，各执行机构停止运行。

需要说明的是，在横织机初始运行状态，初始电机位置值可预先存储在第一计算元件中，以后横织机运行时，将电机输出轴在控制器控制下每完成一次转动动作后的位置检测元件采集的电机位置值存储在第一计算元件中，作为下一次运行时的初始电机位置值。

本实施例中，采用上述各种元件执行的控制过程为可循环的闭环控制方式，上述的控制过程每执行一次，则各三角机构执行完成一次相对于三角底板的移动的动作，横织机在运行过程中可反复执行上述的控制过程，以完成编织任务。

如图3所示，上述实施例中的报警元件20具体包括继电器201，所述继电器201的输出端触点2012与电源202和指示灯203构成串联回路，所述继电器201的输入端2011与所述判断元件19相连，用于在接收到所述报警控制信号的状态下，控制所述输出端触点2012闭合以接通电源202和指示灯203的串联回路。

本实施例提供的报警元件，其工作原理为：

当继电器201的输入端2011接收到报警控制信号后，继电器201的输出端触点2012将闭合，从而接通了电源202和指示灯203的串联回路，指示灯203将亮起，以作为报警信号，提示工作人员横织机运行异常，可能发生故障，以便工作人员及时采取相应措施，对横织机进行维修或检查等以排除故障。

本实施例只是提供一种结构形式上述实施例中的报警元件，报警元件也可以为其他形式，并不限于本实施例所述。例如，报警元件可以为一声光一体报警器，报警器接收到报警控制信号后同时产生声音和光作为报警信号；或者报警元件也可以为由光电耦合器和指示灯组成的装置，光电耦合器输入端可接收报警控制信号，并通过“电-光-电”转换后，从光电耦合器的输出端输出电信号，可通过该电信号控制指示灯亮起以作为报警信号。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种横织机，包括三角变换机构，所述三角变换机构包括三角底板和多个三角机构，其中，各所述三角机构可移动的设置于所述三角底板上，其特征在于，所述横织机还包括：

控制器，与电机驱动器相连，用于根据预设编织参数采用设定编织程序生成电机控制指令并发送给电机驱动器；

电机驱动器，与电机相连，用于根据所述电机控制指令生成对所述电机的位置控制信号；

电机，所述电机的输出轴与传动机构相连，所述电机的输出轴根据所述位置控制信号转动设定角度；

传动机构，各所述三角机构分别与所述传动机构相连，所述电机的输出轴转动设定角度以驱动所述传动机构动作，进而带动各所述三角机构执行相对于所述三角底板的移动动作。

2.根据权利要求1所述的横织机，其特征在于，所述传动机构包括凸轮和从动件；

所述凸轮的转动轴与所述电机的输出轴相连；

所述从动件与所述凸轮的外轮廓或凸轮侧面设置的曲线凹槽相接触，且与各所述三角机构相连；

其中，通过所述电机的输出轴驱动所述凸轮做回转运动，进而推动所述从动件按照预设路线往复摆动以带动各所述三角机构执行相对于三角底板的移动动作。

3.根据权利要求1或2所述的横织机，其特征在于：

所述控制器包括主控制器和辅助控制器；

所述主控制器，与所述辅助控制器相连，用于根据预设编织参数采用设定编织程序计算电机给定位置值；

辅助控制器，与所述电机驱动器相连，用于接收存储所述电机给定位置值并根据所述电机给定位置值生成电机控制指令以发送给电机驱动器。

4.根据权利要求1或2所述的横织机，其特征在于：所述电机为步进电机。

5.根据权利要求3所述的横织机，其特征在于，还包括：

位置检测元件，与所述电机相连，用于实时采集电机位置值；

比较元件，与所述位置检测元件相连，用于计算当前采集时刻的电机位置值与前一采集时刻的电机位置值的差值，若判断获知所述差值为零，则将当前采集时刻的电机位置值发送给第一计算元件；

第一计算元件，与所述比较元件相连，用于计算所述比较元件发送的当前采集时刻电机位置值与初始电机位置值的变化值；

第二计算元件，分别与所述辅助控制器和第一计算元件相连，用于计算所述变化值与所述电机给定位置值的差值；

判断元件，与所述第二计算元件相连，用于若判断获知所述差值大于设定门限值时，发送报警控制信号；

报警元件，与所述判断元件相连，用于根据所述报警控制信号生成报警信号。

6.根据权利要求5所述的横织机，其特征在于，所述报警元件包括：

继电器，所述继电器的输出端触点与电源和指示灯构成串联回路，所述继电器的输入端与所述判断元件相连，用于在接收到所述报警控制信号的状态下，控制所述输出端触点闭合以接通电源和指示灯的串联回路。

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