EP0736622A1 - Driving system for shedding mechanisms on looms - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a trait aux mécaniques pour la formation de la foule sur les métiers à tisser, et elle vise plus particulièrement (car c'est dans ce cas que son application semble présenter le plus d'intérêt), mais non exclusivement, celles du type Jacquard.The present invention relates to mechanics for training the crowd on the weaving looms, and it aims more particularly (because it is in this case that its application seems to present the most interest), but not exclusively, those of Jacquard type.
On sait que traditionnellement, les mécaniques de ce type sont entraînées à partir du métier à tisser auquel elles sont associées ; en fait, l'arbre d'entrée de la mécanique est relié à l'arbre principal du métier par un arbre vertical de transmission et deux renvois d'angle (couples coniques). Cet agencement classique implique l'obligation d'équiper le métier d'un moteur très puissant associé à un embrayage et à un frein automatique eux-mêmes prévus à forte puissance ; l'arbre de transmission doit être fortement dimensionné, si bien que le coût total du système d'entraînement est élevé.We know that traditionally, the mechanics of this type are driven from the loom with which they are associated; in fact, the mechanical input shaft is connected to the main loom of the loom by a vertical transmission shaft and two angle gearboxes (conical couples). This conventional arrangement implies the obligation to equip the loom with a very powerful engine associated with a clutch and an automatic brake themselves provided at high power; the drive shaft must be heavily dimensioned, so the total cost of the drive system is high.
Dans le but de remédier à cet inconvénient, le document FR-A-2 660 672 (STAUBLI) proposait d'entraîner directement l'arbre d'entrée de la mécanique à l'aide d'un moteur indépendant, associé d'une part à deux codeurs coopérant respectivement avec l'arbre précité et l'arbre principal du métier, d'autre part à un variateur électronique agencé pour alimenter le moteur indépendant en synchronisation avec celui du métier en fonction des informations reçues des codeurs susmentionnés.In order to remedy this drawback, the document FR-A-2 660 672 (STAUBLI) proposed to drive the mechanical input shaft directly using an independent motor, associated on the one hand with two encoders cooperating respectively with the aforementioned shaft and the main shaft of the loom, on the other hand with an electronic variator arranged to supply the independent motor in synchronization with that of the loom as a function of the information received from the aforementioned encoders.
En dépit des performances obtenues, un tel système à moteur indépendant asservi n'a pas donné entière satisfaction. Effectivement, la consommation en énergie est élevée et par ailleurs l'on se heurte à de sérieuses difficultés pour obtenir une synchronisation parfaite entre le métier et la mécanique. Cette synchronisation nécessite le recours à des codeurs à haute définition, donc coûteux et délicats. Si l'on ajoute à ce qui précède le surdimensionnement indispensable du moteur indépendant, le coût de l'ensemble du système reste élevé.Despite the performance obtained, such a system with independent servo motor has not been entirely satisfactory. Indeed, the energy consumption is high and in addition one encounters serious difficulties to obtain a perfect synchronization between the trade and the mechanics. This synchronization requires the use of high definition coders, which are therefore expensive and delicate. If we add to the above the essential oversizing of the independent motor, the cost of the entire system remains high.
Avant d'exposer la solution proposée par la présente invention pour l'entraînement rationnel des mécaniques de tissage, on rappelera que les mécaniques Jacquard actuelles sont le plus souvent à lisage électronique et incorporent de ce fait un contrôleur de pilotage. Ce contrôleur possède une mémoire dans laquelle est stockée l'armure désirée pour le tissage et, recevant les informations de position de la mécanique, il pilote le lisage de cette dernière à chaque duite, pour contrôler les mouvements de monte et baisse de chacune des lisses du harnais.Before setting out the solution proposed by the present invention for the rational training of the weaving mechanics, it will be recalled that the current Jacquard mechanics are most often with electronic reading and therefore incorporate a pilot controller. This controller has a memory in which the weave desired for weaving is stored and, receiving the position information from the mechanics, it controls the reading of the latter with each pick, to control the up and down movements of each of the beams of the harness.
Cela ayant été exposé, on indiquera que la présente invention s'est fixée pour buts de réduire la consommation d'énergie, d'obtenir une synchronisation parfaite entre mécanique et métier à tisser, de supprimer le recours obligatoire à des codeurs à haute définition et de diminuer le coût de l'ensemble.This having been stated, it will be indicated that the present invention has set itself the goals of reducing energy consumption, of obtaining perfect synchronization between mechanics and loom, of eliminating the compulsory use of high definition coders and to reduce the cost of the whole.
Le système d'entrainement suivant l'iinvention est défini à la revendication 1The training system according to the invention is defined in claim 1
Conformément à l'invention, l'arbre d'entrée de la mécanique est actionné d'une part par un moteur indépendant à couple variable contrôlé, non asservi à l'arbre principal du métier, d'autre part par un arbre de synchronisation relié à l'arbre principal précité.In accordance with the invention, the mechanical input shaft is actuated on the one hand by an independent motor with controlled variable torque, not controlled by the main shaft of the loom, on the other hand by a synchronization shaft connected to the aforementioned main tree.
Cette dualité de sources motrices pour l'entraînement de la mécanique sans asservissement électrique au métier comporte des avantages pratiques considérables :
- l'arbre de synchronisation ne transmet qu'un couple très faible, de sorte qu'il peut être établi à une section réduite ;
- la puissance est localisée au plus près de la mécanique et ne transite donc pas à travers le métier ;
- de très grandes vitesses de fonctionnement sont susceptibles d'être atteintes avec un métier à tisser et une mécanique de tissage fortement chargés ;
- le prix de revient de l'ensemble du système d'entraînement est sensiblement abaissé par rapport aux solutions antérieures.
- the synchronization shaft transmits only a very low torque, so that it can be established at a reduced section;
- the power is located as close as possible to the mechanics and therefore does not pass through the loom;
- very high operating speeds are likely to be achieved with a heavily loaded loom and weaving machine;
- the cost price of the entire drive system is significantly lowered compared to previous solutions.
Conformément à un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux de l'invention, le contrôle du couple du moteur indépendant est opéré à l'aide d'un variateur électronique associé à un calculateur agencé de manière à traiter convenablement les informations recues du contrôleur de pilotage de la mécanique. Ce calculateur détermine à chaque instant le couple en fonction des déséquilibres élastiques détectés par le contrôleur.In accordance with a particularly advantageous embodiment of the invention, the independent motor torque control is carried out using an electronic variator associated with a computer arranged so as to properly process the information received from the piloting controller. of mechanics. This computer determines the torque at all times as a function of the elastic imbalances detected by the controller.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer :
- Fig. 1 est un schéma illustrant l'agencement général d'un système d'entraînement pour mécanique Jacquard établi conformément à la présente invention.
- Fig. 2 montre de la même manière l'agencement du calculateur destiné à la commande du variateur de couple associé au moteur indépendant.
- Fig. 3 et 4 illustrent les variations du couple résultant développé par la mécanique, respectivement du couple fourni par le moteur indépendant et par l'arbre de synchronisation.
- Fig. 1 is a diagram illustrating the general arrangement of a drive system for Jacquard mechanics established in accordance with the present invention.
- Fig. 2 similarly shows the arrangement of the computer intended for controlling the torque variator associated with the independent motor.
- Fig. 3 and 4 illustrate the variations of the resulting torque developed by the mechanics, respectively of the torque provided by the independent motor and by the synchronization shaft.
En fig. 1, la référence désigne l'arbre d'entrée qui assure l'entraînement de la mécanique Jacquard schématisée en 2. Cette mécanique 2 est équipée d'un codeur 3 qui détecte à tout moment la position angulaire de l'arbre 1 et qui envoie l'information correspondante 4 au contrôleur 5 qui opère le lisage électronique du programme d'armure introduit dans ledit contrôleur, afin d'envoyer les informations d'armure 6 à la mécanique 2.In fig. 1, the reference designates the input shaft which drives the Jacquard mechanism shown diagrammatically at 2. This mechanism 2 is equipped with an encoder 3 which detects the angular position of the shaft 1 at all times and which sends the corresponding information 4 to the
Simultanément, le contrôleur 5 envoie une information de position angulaire 7 et une information d'armure 8 à un calculateur 9 dont l'agencement fonctionnel a été illustré en fig. 2.Simultaneously, the
Comme montré, ce calculateur 9 renferme trois modules référencés 10, 11 et 12, lesquels recoivent tous l'information de position angulaire 7 émise par le contrôleur 5 :
- le
module 10 renferme en mémoire les caractéristiques de tous les ressorts de rappel associés aux lisses du harnais de la mécanique 2, de sorte que connaissant à tout moment la position angulaire (information 7), l'effort de rappel de chaque ressort en fonction de la position en hauteur de la lisse considérée, et le sens de déplacement des lisses (information d'armure 8), il est à même de calculer le couple de déséquilibre à chaque instant en fonction de la différence d'effort de rappel élastique entre les lisses qui montent et les lisses qui descendent. - le
module 11 renferme en mémoire les inerties des pièces à entraîner et il est susceptible de calculer d'une part la vitesse de ces pièces en fonction de la variation de la position angulaire 7 dans le temps t (valeur ), d'autre part l'accélération desdites pièces en fonction de la variation de la vitesse ( ), ces valeurs permettant de calculer le couple d'inertie ; - enfin le
module 12 est agencé pour prendre en compte des couples constants mémorisés, par exemple le couple de nivelage.
-
module 10 contains in memory the characteristics of all the return springs associated with the heddles of the harness of mechanics 2, so that knowing at all times the angular position (information 7), the return force of each spring as a function of the height position of the beam considered, and the direction of displacement of the beams (armor information 8), it is able to calculate the torque of imbalance at all times depending on the difference in elastic return effort between the beams which go up and the beams which descend. - the
module 11 contains in memory the inertias of the parts to be driven and it is capable of calculating on the one hand the speed of these parts as a function of the variation of theangular position 7 in time t (value), on the other hand l acceleration of said parts as a function of the variation in speed (), these values making it possible to calculate the torque of inertia; - finally the
module 12 is arranged to take account of the stored constant torques, for example the leveling torque.
Les informations 13 (couple de déséquilibre), 14 (couple d'inertie) et 15 (couples constants) respectivement émises par les modules 10, 11 et 12 du calculateur 9 sont envoyées à un additionneur électronique 16 au niveau duquel elles sont totalisées afin de définir l'information 17 correspondant au couple résultant.The information 13 (unbalance torque), 14 (inertia torque) and 15 (constant couples) respectively sent by the
Cette information 17 est envoyée au variateur 18 d'un moteur indépendant 19 (fig. 1) équipé d'un frein automatique 19', lequel moteur 19 entraîne l'arbre d'entrée 1 de la mécanique 2. Entre le moteur 19 et la mécanique 2, l'arbre 1 est pourvu d'un couple conique 20 assurant sa liaison avec un arbre vertical de synchronisation 21 dont la base est elle-même reliée par un autre couple conique 22 à l'arbre principal 23 qui assure l'entraînement du métier à tisser 24.This
L'arbre d'entrée 1 de la mécanique 2 est en conséquence entraîné par deux sources motrices distinctes 19 et 23, les valeurs respectives des couples exercés sur ledit arbre 1 par ces deux sources variant à tout moment en fonction du couple résultant 17.The input shaft 1 of the mechanics 2 is consequently driven by two
Ce dernier varie de manière considérable en fonction de l'armure, cette variation s'exerçant dans les deux sens (positif ou moteur, négatif ou récepteur), comme l'illustre le diagramme de fig. 3 montrant la succession des coups (introduction des duites) du métier 24 en fonction de l'armure. On conçoit que si ce couple résultant 17 est calculé de manière assez précise, le moteur indépendant 19 assure la majorité de la transmission de puissance appliquée à l'arbre d'entrée 1, tandis que l'arbre de synchronisation 21 ne servira qu'à compenser les erreurs de calcul et les variations instantanées de la vitesse du métier.The latter varies considerably depending on the armor, this variation occurring in both directions (positive or motor, negative or receiver), as illustrated in the diagram in fig. 3 showing the succession of shots (introduction of picks) of
Fig. 4 fait apparaître en grisé la partie du couple fournie par le moteur 19, en clair la faible partie du couple transmis par l'arbre de synchronisation 21. Ce partage des efforts est très favorable puisqu'il permet d'obtenir une synchronisation parfaite entre le métier 24 et la mécanique 2 à l'aide du seul codeur 3, de type usuel ; l'économie d'énergie est sensiblement réduite et le coût général est abaissé.Fig. 4 shows in gray the part of the torque supplied by the
On conçoit que le système suivant l'invention est susceptible d'être appliqué aux mécaniques du genre des ratières moyennant incorporation d'un contrôleur approprié.It will be appreciated that the system according to the invention is capable of being applied to mechanics of the dobby type by incorporating an appropriate controller.
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