梳栉的横移时间调整

ＷＷＷ　ｔｅｘｌｅａｄｅｒ　ｃｏｒｎ　ｃｎ　

为　墨圆应用技术　Ｋｎｉｔｔｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

高速经编机电子梳栉横移运动规律　

及影响因素的分析　

Ｍｏｉｔｏｎ　Ｌａｗ　ａｎｄ　Ｆａｃｔｏｒ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｇｕｄｉｅ－ｂａｒｓ　

ｏｎ　Ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ　Ｗａｒｐ　Ｋｎｉｔｔｉｎｇ　Ｍａｃｈｉｎｅ　

文／仇正周蒋高明　夏风林　

了提高高速经编机在电子横移系统的速度和稳定性，本文在满足高速经编机对梳栉横移运动工艺要求　的基础上，描述了电子梳栉横移机构的机械结构，分析了梳栉横移时应遵循的运动规律，更进一步分　析了影响梳栉横移运动规律的几种因素，提出了较好的减小这些因素对梳栉影响的方法。　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｓｐｅｅｄ　ａｎｄ　ｓｔａｂｊＩｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｔｒａｖｅｒｓｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｗａｒｐ　ｋｎｉｔｔｉｎｌ！　ｍａｃｈｉｎｅ．ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｔｅｃｈｎｉｃａ１　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｗａｒｐ　ｋｎｉｔｔｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ．ｔｈｉＳ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｇｕｉｄｅ—ｂａｌ’Ｓ．ａｎａｌｙｓｅｓ　ｔｈｅ　ｌａｗ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　ｇｕｉｄｅ　ｂａｒｓ　ｓｈｏｕｌｄ　ｒ０ｌｌｏｗ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅｙ　ａｒｅ　ｓｌｉｄｉｎｇ．Ｆｕｔｈｅｒ，ｔｈｉＳ　ｐａｐｅｒ　ａｌｓｏ　ａｒｌａｌｙｓｅｓ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｗｈｉｃｈ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ｍｏｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｕｉｄｅ—ｂａｒｓ，ａｎｄ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｓｏｍｅ　ｂｅｔｔｅｒ　ｗａｙｓ　ｔｏ＝＇ｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ．　

自动化技术的发展和伺服系统的普遍应用促进了高速　

Ｎｏ．５　针　织　工　业　２００７年５月　醴　鳎　基于何服控制经编机　电子横移系统的研究　郭俊华，蒋高明，夏风林　（江南大学，江苏无锡２１４１２２）　摘要：提出一种基于伺服控制的经编机电子横移系统。该系统以单片机作为系统控制核心，工控机　为系统支撑，三菱伺服为执行机构，实现了高效花型传输、存储、参数设定以及生产监控等功能，具有传　统的机械式经编机横移机构不可比拟的优势，对今后国内经编机的改造具有重要参考价值。　关键词：伺服控制；经编机；电子横移系统；单片机；工控机；三菱伺服系统　中图分类号：ＴＳ　１８３．７＋３　文献标志码：Ａ　文章编号：１０００－－４０３３（２００７）０５—００１４—０３　梳栉横移机构是经编机中最　重要的装置之一，其横移运动决定　着各把梳栉的经纱所形成的线圈　在织物中的分布规律，从而形成不　同的组织结构与花型。传统经编机　上，梳栉的横移由链块或花盘凸轮　控制，在实际生产中存在很多难以　克服的缺点，如翻改花型周期长、　成本高等。而电子横移机构实现了　高效、高质的生产，其最大的特点　是花型循环不受限制，且花型变化　十分方便，只要插入带有工艺参数　的软盘就可以实现花型变换，从而　满足消费者的需求，然而国外带有　电子横移装置的经编机大都价格　昂贵，因此利用电子数控技术对经　编机梳栉横移装置进行研究很有　必要。　１横移运动　在经编机的成圈过程中，主轴　每转一转编织一个横列，梳栉沿针　床方向进行一次针前、针背横移和　两次针间摆动。梳栉横移时间应和　其摆动密切配合，针间摆动期间不　能进行横移。根据花型组织不同，　针前垫纱不超过两个针距，针背垫　纱可以是０、１、２或更多针距。梳栉　移动时间极为短促，所以应保证梳　栉的横移运动平稳，速度无急剧变　化。梳栉每次横移的距离为针距的　整数倍，且移动后导纱针应处于针　间隙的适当位置，以免在针间摆动　时导纱针和针上的纱线碰撞或摩　擦【Ｉｌ。　‘　如图１所示，设定Ｃ。、Ｃ　分别代　表后梳导纱针后边缘在向针钩及　针背摆动时进入及摆离针背的工　作点，而Ｇ２、Ｃ　分别表示前梳导纱　针前边缘摆离及进入针钩前端的　工作点。所以在确定允许横移时间　时，找准某一特定机型的ｃｌ、Ｇ２、Ｇ３、　尤为重要。　从图１中可以看出，当主轴转　Ｃｌ：９ｓｏ　９ｏｏ　、　图１　作者简介：郭俊华（１９８Ｏ一），男，硕士研究生。主要从事经编机装置及速度的研究。　・１４・　角为９８ｏ　１６０ｏ及２０４￣￣２６６ｏ时梳栉　不允许横移。而转角为１６０￣　２０４ｏ　时可以作针前横移，即针前允许横　移的角度区间大小为４４ｏ，而在实　际生产中为了确保横移的安全和　可靠，一般梳栉针前允许横移的角　度区间应小于４４ｏ（图１中阴影部分　为主轴一转过程中不允许横移角　度，空白部分为允许横移角度）。经　编机一个成圈过程中允许针前横　移的角度一般为２６ｏ　５１ｏ，时间只　有几毫秒到几十毫秒。设主轴转速　为ｎ　ｒ／ｍｉｎ，以针前横移４４ｏ为例，其　针前横移允许时间Ｔ为：　嚣×ｉ１×６０＝　２２　ｓ　当经编主轴转速为６００　ｒ／ｍｉｎ　时，　０．０１２　２２　ｓ＝１２．２２　ｍｓ　由以上分析可知，经编机梳栉　横移运动要求很高的频率和精度。　２伺服电机选择　拉动梳栉横移伺服电机快速　地做运动—停止—运动的反复动　作。为保证经编机的编织能够正常　进行，必须使电子横移机构定位精　

针织技术　２ｏ１０年第５期钎织工　

伺服控制多梳经编机生产速度　

的影响因素分析　

李永虎，夏风林，蒋高明　

（江南大学，江苏无锡２１４１２２）　

摘要：阐述了交流伺服控制花梳横移系统的原理　分析了影响生产速度的主要因素．在经编机主轴　横移角度一定的情况下．伺服控制多梳经编机生产速度主要由横移时间决定．横移时间的长短与伺服参　数的优化程度、电机的响应性和一次横移的针距数密切相关。适当的伺服系统响应性是满足多梳经编机　横移系统“停止一运动一停止”运动特性的关键．对多梳经编机生产速度的提高起着决定性的作用　花型　组织一次横移最大针数决定横移该针距所需的脉冲数和横移时间．它的大小对伺服控制多梳经编机生　产速度的提高有一定的影响　关键词：经编；交流伺服控制；多梳经编机；参数优化；响应性　中图分类号：ＴＳ　１８３．３＋１２　文献标志码：Ｂ　文章编号：１０００—４０３３（２０１０）０５—００２１—０３　

最新全电脑多梳经编机的发　展方向之一是利用伺服电机控制　

花梳栉做横移运动…　卡尔．迈耶　

生产的新型多梳经编机采用伺服　

控制钢丝花梳栉做横移运动．速度　可以达到８５０　ｒ／ｍｉｎ，如儿４２／１型＿２］。　

国产的同类型机器速度不到４５０　ｒ／ｒａｉｎ．有待提高　

本文将介绍一种交流伺服控　制的多梳经编机横移系统控制原　

理．并从伺服控制的角度通过三菱　

伺服系统测试软件分析其生产速　度的影响因素．得出影响生产速度　

的主要因素．从而为国产伺服控制　的多梳经编机生产速度的提高提　

供一定的参考　１　交流伺服控制花梳横移系统原　

理　该款多梳经编机横移系统的　整体控制示意图如图１所示　在产　

品设计时．一般首先由花型设计系　统（经编ＣＡＤ）进行花型设计与效　

果仿真　设计完成的花型通过ＵＳＢ　

接口从上位机输入织物花型信息．　上位机进行数据处理后通过ＣＡＮ　

总线与横移运动控制卡进行数据　交换．将横移的信息存贮到控制卡　

上．再从主轴信号装置上得到横移　

第３３卷　第１０期　２０１２年１０月　纺　织　学　报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｖｏ１．３３，　Ｏｅｔ．，　ＮＯ．１Ｏ　２０ｌ２　

文章编号：０２５３—９７２１（２０１２）１０—０１２２—０７　

基于转矩控制模式的经编电子横移系统设计　

郑宝平，蒋高明，夏风林，张　琦　

（江南大学经编技术教育部工程研究中心，江苏无锡２１４１２２）　

摘　要　针对目前采用的位置控制模式和速度控制模式无法满足高速经编机梳栉横移高定位精度、高动念响应需　求的不足，设计了一种基于转矩控制模式的经编机电子横移控制系统，并设计出电子凸轮的运动规律曲线和运动　控制卡的ＰＩＤ控制算法，实现梳栉横移的柔性冲击和高定位精度。通过理论与实践分析，推导出电动机的选型计　算公式，选择高响应伺服电动机。并从梳栉横移振动和电动机实际反馈速度分析验证了转矩控制模式下梳栉横移　

的高定位精度和高动态响应性。　关键词　经编；电子横移；转矩控制模式；电子凸轮；ＰＩＤ控制；伺服　

中图分类号：ＴＳ　１８３．９２　文献标志码：Ａ　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｓｈｏｇｇｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｗａｒｐ　ｋｎｉｔｔｉｎｇ　

ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｏｒｑｕｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｏｄｅ　

ＺＨＥＮＧ　Ｂａｏｐｉｎｇ，ＪＩＡＮＧ　Ｇａｏｍｉｎｇ，ＸＩＡ　Ｆｅｎｇｌｉｎ，ＺＨＡＮＧ　Ｑｉ　

（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｗａｒｐ　Ｋｎｉｔｔｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｊｉａｎｇｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｘｉ，Ｊｉａｎｇｓａ　２１４１２２，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｆｅｃｔｓ　ｔｈａｔ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｏｄｅ　ａｎｄ　ｓｐｅｅｄ　ｅｏｎｔｒｏｌ　ｍｏｄｅ　ｃａｎ　ｔ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｆｏｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｓｈｏｇｇｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｗａｒｐ　ｋｎｉｔｔｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅｓ，ａｎ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｓｈｏｇｇｉｎｇ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｏｒｑｕｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｏｄｅ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｈｅ　ｆｌｅｘｉｂｌｅ　ｉｍｐａｃｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｏｆ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ，ｔｈｅ　ｍｏｔｉｏｎ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｃａｍ　ｇｕｉｄｅ　ｂａｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ＰＩＤ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｏｆ　ｍｏｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｃａｒｄ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃｅ，ａ　ｆｏｒｍｕｌａ　ｆｏｒ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｍｏｔｏｒ　ｗａｓ　ｄｅｒｉｖｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｃｈｏｏｓｅ　ｔｈｅ　ｓｅｒｖｏｍｏｔｏｒ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ．Ａｎｄ　ｔｅｓｔｓ　ｈａｖｅ　ｖｅｒｉｆｉｅｄ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｆｏｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｓｈｏｇｇｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　ｔｏｒｑｕｅ　ｍｏｄｅ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｕｉｄｅ　ｂａｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｅｅｄｂａｃｋ　ｓｐｅｅｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｔｏｒ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｗａｒｐ　ｋｎｉｔｔｉｎｇ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｇｕｉｄｅ　ｂａｒ　ｓｈｏｇｇｉｎｇ；ｔｏｒｑｕｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｏｄｅ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｃａｎｌ；ＰＩＤ　ｅｏｎｔｒｏｌ：ｓｅｒｖｏ