器、机头、沉降片电动机、罗拉及摇床机构协调工作才能完成通过研究电脑横机机头关键部件,即电磁式电子选针器、电磁铁和步进电动机的内部结构和驱动原理,为机头中的各类执行 元件设计详细的驱动电路,并简单说明了控制系统的控件信号需求3设计的电路板在横机上通过实际编 织运行,各执行元件动作可靠,编织稳定,为电脑横机的推广提供了理论和实践保障
" @$ R$ j# {! i! }5 G( y 计算机技术和先进制造技术 的发展以及人们对针织衫外衣化、 时装化和系列化的高品质需求,促t 使电脑横机不断向着自动化和智 能化的方向发展、电脑横机具有 更高的工艺技术和生产效率、更少 的人员配比,特別是在编织工艺要 求较高的产品时,能够完成手摇横 机无法完成的花型。, B" S- O4 N+ t( ~6 x
电脑横机结构复杂,所需执行 部件种类多、数量大,精度、可靠性 要求高,所以控制较复杂。机头是 横机上最重要的机构,包含数量众 多的选针电磁阀、导纱器电磁阀、 三角压块电磁阀、度目电动机、沉 降片电动机等部件。当横机机头横向运动到不同位置时,根据成衣 的编织工艺要求完成选纱、选针、 密度控制、压脚等动作,执行部件 的动作速度、定位精度决定着编织 的质量3因此,横机机头动作部件 的控制精度很大程度上决定了电 脑横机的质量。
z& u |& G K! O' A1整机结构- D' k: {" f7 `# n
电脑横机整机主要由传动机 构、给纱机构、牵拉机构、密度调节 机构、针床横移机构、检测A停装 置和整机控制系统等部分组成' 传动部分对电脑横机的编织 速度和效率起控制作用,通过伺服 电动机带动传动带,实现机头在针 床上的移动,伺服运动的平稳与迅速是控制系统的核心,是机械平稳 T.作的基础' 给纱机构主要实现 多色纱线的变换动作。牵拉机构主 要利用罗拉实现织物张紧度的调 节。密度调节装置主要是利用步进 电动机改变度目,实现对线圈长度 的调节。针床横移机构主要是满足 翻针动作的需要,通过伺服电动机 实现针床的相对运动,从而实现准 确的翻针动作。检测自停装置是整 机正确运行的保障,通过检测传感 器控制横机的运行,避免事故的发 生,降低废品率。
* `- M9 a1 F8 b& [2机头部件
+ L, k$ k# R# J$ ^9 s8 t% Z) Y; V机头是电脑横机的主要执行 部件,为前后对称结构。机头放置 M' ^. I, C |4 }- ]
基金项目:国家然科学基金项H (51175384);湖北宵教育厅中青年项0 (020121703)5 X9 z7 z; u( d p
在针床的导轨上,面向操作者的一 面称为机头的前板,背向操作者的 一面称为机头的后板。机头的前板 和后板均由度目电动机、沉降片电 动机、翻针三角、吊目压片和挺针 三角等元件构成。前板和后板均可 实现针床上的编织动作,如编织、 吊目和翻针等工艺动作。; m* O/ ~9 E( u( F; J
机头执行动作部件展开图如 图1所示,D1~D8为8个度目三 角,其位置可根据软件设置停留在 任意处。S1〜S8为8个选针器,每 个选针器有8级刀片,选针器刀片 的摆动动作使提花针针踵压下或 者放开,最终使织针工作在A位或 者B位。J1〜J8为8个接针压片,通 过接针压片的进出运动可实现翻 针和接针动作。M1~M4为吊目压 片,其动作为上下摆动,使其压下 或者避开针踵,实现织针的H位 置。Z卜Z4为4个翻针和中山三 角,它们利用电磁铁实现一个跷跷 板的动作,一个三角处于上位,则 另一个必处于下位。正常编织时中 山三角工作,翻针三角不工作,若 实现翻针动作时,翻针三角工作, 中山三角不工作。X为8个选线电 磁铁,其动作为进出运动,通过电 磁铁的动作实现该路的纱线被喂 人编织。
* X) d+ k" m$ D9 S机头的执行元件按其功能分 为3类,即电磁式电子选针器、电 磁铁和步进电动机。
: E7 }8 |: K3 r; _3驱动电路设计2 j* L! M1 M v+ q2 Z' M. ^
3.1电磁式电子选针器驱动5 }4 @, C- E! K# Z
电子选针器采用拍合式电磁 铁实现,其结构如图2所示当 线圈中有电流通过时,在铁芯和工 作气隙组成的磁路内产生磁通,建 立起磁场,产生电磁力,吸合选针 刀片。当线圈中电流值达到某一定 值时,吸合力足以克服复位弹簧的 阻力时,选针刀片便可绕转动销转
% j0 W# P' o3 S4.复位弹簧;5.线圈;6.铁芯。+ a1 d% ]8 `6 S
图2电磁式电子选针器结构图
! Z7 M& B( G9 n& v% ~8 T8 Q当线圈反向通电时,选 针器刀片可以复位在右位,并且有 一定的电流可以防止其左向的惯 性,使选针刀片通过电磁线圈的通 电方向改变其左右的位置34 _& m2 F( l+ b1 q9 `" D
根据克希霍夫第二定律,在磁 路的任一闭合回路中,各部分磁压
/ U2 @$ B& }7 @降的代数和等于环绕这个回路所 有的代数和,可得到式(1):8 C, [: N. {! x1 e- u
IxW=HxL+H ^xLi+lxHi^S (1) 式中:/为磁化电流,A;IT为线圈 总®数,匝;//为铁芯中的磁场强 度,T;L为铁芯中磁路平均长度, in;//,为衔铁中的磁场强度/r;Li 为衔铁中磁路平均长度,m;札为 工作气隙中的磁场强度,T;5为气 隙长度,m。( W& ]# c P& R5 S6 k$ x2 P
|