CN1609311B - 用于纺织机械的控制装置 - Google Patents

Abstract

一种用于纺织机械，尤其是钩编机的控制装置，包括：一个具有可驱动旋转输出轴(11)的电动机(10)，以及在所述输出轴(11)和纺织机械的针织部件(13)之间设置的第一减速齿轮(12)。装置(1)进一步包括驱动装置(14)，用于提供动力和控制所述电机(10)，以及检测装置(15)，以检测表示所述针织部件(13)位置的主参数(100)并产生一个相应的主信号(110)；所述主信号(110)整合了所述的主参数(100)并且指向所述驱动装置(14)，根据主参数(100)调节供给到电机(10)的动力。

Description

用于纺织机械的控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于纺织机械，尤其是钩编机的控制装置。

背景技术

已知钩编机包括一个支撑多个针的针床、一个支撑多个导纱针的梳栉以及至少一个支撑预定数量导纱管的导纱器滑杆(carrier slide bar)。通常这些针床、梳栉和导纱器滑杆互相配合执行同步运动用以制造织物和纺织品。

为了移动构成所述钩编机的不同部件并且尤其导纱器滑杆，一些最先进的钩编机装备有适当-操作的电动机，旋转编码器通常与之结合；每一个编码器具有检测相应电机输出轴角度位置的任务，并且将该数据传递到机器控制系统，以便能够通过相应的电机正确调节不同部件的运动。

通常，每一电机通过使其输出轴执行小于360°的旋转能够移动相应的部件；换句话说，通过不到一整转的旋转，每一输出轴得以将与之连接的针织部件移动到所有要求的位置。

为了提高不同部件的运动精确性和可靠性，在电机输出轴和相应的针织部件之间插入减速齿轮；因此，为了将针织部件从其行程的一端带到另一端，每一电机的轴必须执行数圈回转。

然而，一些操作缺陷与在上面简单描述的生产选择有关。

实际上，与每一个电机接合的编码器是一个简单的绝对单圈编码器，即只能检测输出轴的角度位置，不识别该位置相应的回转数；换句话说，借助目前安装在处于钩编机中电机上的所述编码器，可以知道所述轴关于单圈的角度位置(即包含在0°到360°之间的一个值)，即使为了实现与其相连的部件的单次运动，所述轴的真实运动可能执行多圈转动(在五圈的情况下，可能1800°旋转的总值)。

因此，当关掉机器的时候，纬纱杆需要被手动改变(例如为了执行维护和清洁操作)，与这些纬纱杆的实际位置相关的信息-即相应电机输出轴的绝对位置-被丢失，因为唯一的可用检测手段是所述的单转编码器，其不能提供涉及在机器停用期间发生的一些重要位移的正确信息(对应于相应电机输出轴超过360°的旋转)。

因此，一旦重新启动机器，当纬纱杆根据输入到各自驱动设备的程序运动时，可能对与所述机器部件接合的可能半成品产品并且对机器本身的装置造成一系列的损伤；事实上，由于驱动设备没有获取被移动部件的确切位置，所以其可能施加运动给所述纬纱杆，所述运动超过它们允许的末端位置，或者施加运动使纬纱接受太强的张力而引起断纱。

为了克服这个缺陷，已知的技术仅仅提供防止机器部件，尤其是纬纱杆在机器关闭时移动的解决方案；这些解决方案典型地包含在所述纬纱杆上作用的机械、磁性或者电磁制动器，或者是螺母螺丝类型的运动连接机构。

然而，很明显，如上面所述的现有技术的解决方案阻止了机器上维护和清洁操作的正常执行，并且因此在相关技术领域中它们没有满足操作员的需要。

发明内容

本发明因此旨在提供一种用于纺织机械，尤其是钩编机的控制装置，其可以解决上述的缺陷。

具体的，本发明的一个目的在于使用于纺织机械的控制装置可以允许机械的针织部件在后者停用时移动，并且使织物生产在重新启动机器时被正确恢复。

本发明的另一个目的在于提供一种控制装置，其允许在机器关闭时可以在机器上执行维护和清洁操作，当生产恢复时不会造成机器本身的故障或损伤。

前述和另外的目的基本上通过一种用于纺织机械，尤其是钩遍机的控制装置获得。

根据本发明，一种用于纺织机械的控制装置包括：一电机，其具有可驱动旋转的输出轴；驱动装置，用于为电机供电和控制所述电机；检测装置，用于检测表示针织部件位置的主参数，并产生一个整合所述主参数并且指向所述驱动装置的相应主信号，所述检测装置根据所述主参数调节供给到所述电机的电力，其特征在于，一第一减速齿轮设置在所述输出轴和纺织机械的针织部件之间，所述检测装置包括一个与所述电机的输出轴接合的多圈回转传感器，所述控制装置进一步包括一个设置在所述输出轴和所述多圈回转传感器之间的第二减速齿轮。

优选地，所述主参数表示所述针织部件的绝对位置。

优选地，所述主参数是所述输出轴的绝对角度多圈回转位置。

优选地，所述多圈回转传感器与所述电机的输出轴接合以产生第一参数，该第一参数表示由所述轴执行的将所述部件带到所述绝对位置的全部回转圈数。

优选地，所述第二减速齿轮具有大于或等于所述第一减速齿轮减速比的减速比。

优选地，所述针织部件是一个能够在第一位置和至少一个第二位置之间移动的导纱器滑杆，所述第一位置和第二位置分别确定了所述导纱器滑杆沿基本平行于其纵向延伸方向的行程的第一和第二末端，所述主参数表示所述杆在所述行程中的绝对位置。

优选地，所述第一减速齿轮包括：第一旋转部件，其与所述电机的输出轴连接；第二旋转部件，其与所述第一旋转部件啮合并且与所述杆连接以将后者在基本平行于其纵向延伸的方向中移动，所述第二旋转部件能够在第一角度位置和第二角度位置之间旋转运动，在所述第一角度位置时所述杆处于其第一位置，在所述第二角度位置时所述杆处于其第二位置，在所述第一角度位置和第二角度位置之间的角度差异小于或等于360°。

优选地，所述检测装置进一步包括一个单圈回转传感器，以产生第二参数，该第二参数表示所述输出轴的绝对角度位置。

优选地，所述检测装置进一步包括一个组合块，其与所述单圈回转传感器和多圈回转传感器连接，以接收所述第一和第二参数并且获得所述主参数。

优选地，所述驱动装置包括：一存储器，用于存储至少一个辅助参数，其表示在装置停用前杆的最终位置；接收装置，用于从所述检测装置接收所述主信号，所述主参数表示所述杆对应于所述装置在所述停用之后的启动时的启动位置；一比较电路，其与所述接收装置和存储器连接，以将所述主参数和辅助参数互相比较；一传输块，其与所述比较电路连接，以当所述主和辅助参数基本上互相不同时，根据所述比较结果产生一个指向所述电机的命令信号。

优选地，所述命令信号整合了一个用于所述电机的位移命令，以将输出轴移动到由所述主参数确定的角度位置。

优选地，其进一步包括一辅助传感器，以检测机械主轴的至少一个角度位置，所述辅助传感器与所述驱动装置连接以往那里传递所述的角度位置，所述驱动装置用于产生一个用于所述针织部件的同步信号，以根据所述的角度位置和存储在所述存储器中的预定程序移动所述针织部件。

本发明还提供了一种纺织机械，用于纺织品的生产，包括至少一个针织部件，其进一步包括上述控制装置。

由根据本发明控制装置的优选但非唯一实施方案的详细描述，另外的特征和优点将变得更清楚。

附图说明

这个描述在下文中将参考以非限制性实施例给出的附图陈述，其中：

-图1是根据本发明的控制装置的方框示意图；

-图2示意地示出了结合图1中装置的纺织机械。

具体实施方式

参照附图，用于纺织机械，尤其是钩编机的控制装置由标号1总体标示。

控制装置1优选与钩编类型用于经编针织的纺织机械200结合，所述纺织机械200包括一个装备有两个侧面立柱3的底座2，在所述两个侧面立柱3之间水平延伸至少一个前部槽杆4，在此处发生针织纱线的顺序编织，用于纺织品5的生产。

在所述侧面立柱3之间也设置一个支撑多个针7的针床6。

针床6沿着一个基本平行于所述针纵向延伸并垂直于前部槽杆4延伸的方向执行针7的运动。

在所述侧面立柱3之间也安装一个经纱梳栉或更简单地称为“梳栉”8，其支撑多个导纱针9，并且沿着弧形轨道在针7的两侧，在垂直于针7本身纵向延伸的方向中，驱动所述导纱针9。

经纱18绕一个经轴卷绕，其每一个要穿入相应的导纱针9，它们在纺织品5的生产期间从经轴上逐渐退绕。

纺织机械200进一步包括至少一个导纱器滑杆13a，在其上安装多个导纱管13b；导纱器滑杆13a既在垂直方向中通过适当的升降板26经受往复运动，又在基本平行于其纵向延伸的方向中经受水平运动，所述导纱器滑杆13a的末端与所述升降板26结合。

这样，由所述导纱管13b引导的纬纱19与通过针7和导纱针9互相运动获得的经纱链编织，由此生产纺织品5。

钩编类型纺织机械的结构和操作在EP0708190、EP0684331和EP1013812中被详细描述，在此结合引作参考。

除了上述的以外，注意到纺织机械200进一步装备有主轴301，取其位置和旋转速度作为上述针织部件同步运动的基准；具体的，同步可以用电子方法获得：优选是一个编码器的辅助传感器300探测所述主轴301的角度位置PA。

这个信息与由控制器适当计算出的随动率(follow-up ratio)一起被传输到为移动所述部件而设计的致动器，从而根据预设程序调节其运动；角度位置PA事实上被送至驱动装置14，其根据所述的参数PA和存储在存储器31中的预设程序产生一个命令电机10的同步信号302(在下文中更好地描述)，以便使与该电机10相连的钩编部件13能正确运动。

因此，可以避免使用凸轮链系从主轴到针织部件运动传递；换句话说，所述系统由编码器、控制器和多个致动器组成，该系统执行传统机械类型的运动传动机构的电子形式的模拟。

依靠已经描述的特征，考虑到在机械200运作时以精确的方式将不同部件同步的需要，获得了重要的优点；事实上，电子类型的控制使得每个部件根据预设的工作程序以最高的精度运动。

具体的，上述的优势参照“多圈回转”操作技术将变得明显，其中用于纬纱杆(weft bar)的运动的致动器输出轴执行超出360°的旋转，以便在所述杆行程两端位置之间移动杆本身。

为了根据预设程序移动机械200的不同部件，尤其是导纱器滑杆13a，纺织机械200与将在下文中详细描述的控制装置1相连。

控制装置1(图1)首先包括一个电动机10，其可以优选是一个无刷电机。

电机10装备有一个输出轴11，在其一端与第一减速齿轮12接合；后者具有安装在输出轴11上的第一旋转部件12a，以及与第一旋转部件12a啮合的第二旋转部件12b。

例如，旋转部件12a、12b可以是互相啮合的齿轮；可替换的，它们可以是通过传动皮带互相连接的两个皮带轮。

通常，第二旋转部件12b具有比第一旋转部件12a更大的直径；第一减速部件12a直径和第二减速部件12b直径之间的比值确定了第一减速齿轮12的减速比。

第二旋转部件12b与纺织机械200的针织部件13连接；这个针织部件13优选是纺织机械200本身的一个导纱器滑杆13a。

导纱器滑杆13a由第二旋转部件12b在一个基本平行于导纱器滑杆13a本身纵向延伸的方向中在第一和第二位置之间移动(例如，通过一个连杆-曲柄驱动连接机构)。导纱器滑杆13a的第一和第二位置是导纱器滑杆13a本身在其行程期间可以实现的末端位置。

在导纱器滑杆13a的第一位置，第二旋转部件12b处于第一角度位置；在导纱器滑杆13a的第二位置，第二旋转部件12b处于第二角度位置。

在第二旋转部件12b的第一和第二角度位置之间的角度差有利地小于或等于360°；这意味着，通过第二旋转部件12b的单圈的回转，导纱器滑杆13a可以沿其整个行程运动。

显然，根据上述内容，第二旋转部件12b的一个单圈回转将对应于第一旋转部件12a的数圈回转，以及因此电机10输出轴11的数圈回转。

电机10与适当的驱动装置14连接，其根据预设的工作程序调节电机10的运动以及从而调节导纱器滑杆13a的位移。驱动装置14包括一个控制器，其装备有一个存储器31，在其上存储所有对生产期望纺织品所必需的信息。

具体的，关于电机10和导纱器滑杆13a，所述控制器的存储器31包含一连串的命令参数(被称作“数字链”)，以在每一纬纱横列适当地移动导纱器滑杆13a。

为了在机械200的正常操作期间控制导纱器滑杆13a的位移，装置1装备有一个与电子处理块连接的单圈传感器15b，只要装置1被供电，所述电子处理块就电子地执行“多圈”功能，其可以单值地确定轴11的多圈位置，其代表着针织部件13的绝对位置。

由传统编码器或普通分解器获得的单圈传感器15b具有检测电机10输出轴11的角度位置并产生相应第二参数99的任务；这个检测相对于在360°回转中轴11的即时位置执行。这意味着由单圈传感器15b提供的第二参数99具有一个包括在0°和360°之间的数值，并且标识轴11的即时角度位置，不考虑预先执行的全部回转圈数。

由单圈传感器15b和所述电子处理块获得的信息使驱动装置14足以在机械200的操作期间正确调节导纱器滑杆13a的位移；然而，当机械200和装置1被切断电路时，电子处理块再也不能操作并因此不能用于识别由关闭机械发生的针织部件13的可能位移。

控制装置1进一步装备有一个多圈传感器15a，其与电机10的轴11连接以产生第一参数98；后者指示由输出轴11执行的全部回转圈数，输出轴11将部件13，即纬纱杆13a带到给定的位置。

所述的单圈传感器15b和多圈传感器15a通常形成检测装置15，其在图1中由附图标记15整体指代。检测装置15被设置为提供主输出参数100，表示针织部件13并且尤其是导纱器滑杆13a的位置。

更详细的，主参数100给出了针织部件13绝对位置的指示；换句话说，主参数100单值地确定了部件13处于的位置。

关于导纱器滑杆13a，这意味着主参数100单值地确定了导纱器滑杆13a在导纱器滑杆行程中的位置，所述导纱器滑杆行程限定在所数第一和第二位置之间；换句话说，主参数100表示导纱器滑杆13a在导纱器滑杆行程中的绝对位置。

在本发明的优选实施方案中，主参数100是电机10输出轴11的“多圈”绝对角度位置；主参数100因此不仅仅标识了单圈回转中轴11的“单圈”角度位置，而是在部件13单次位移时执行的真实回转(甚至当超过360°时)。

检测装置15进一步装备有一个组合块17，其与所述的单圈传感器15b和多圈传感器15a连接以从那里接受第一和第二参数98、99；所述的参数互相结合以便获得所述的主参数100。

有利地，组合块17由一个加法电路17a形成，其计算第一和第二参数98、99的和以获得作为结果的主参数100。

为了使多圈传感器15a以正确的方式操作，在轴11和传感器15a之间设置第二减速齿轮16。

以与上述关于第一减速齿轮12相同的方式，第二减速齿轮16装备有一个安装在轴11第二末端11b上的第一旋转部件16a，以及与传感器15a连接的第二旋转部件16b。

第一和第二旋转部件16a、16b例如可以由两个互相啮合的齿轮组成，或者两个通过传动皮带互相连接的皮带轮。

第一旋转部件16a的直径小于第二旋转部件16b的直径；第一旋转部件16a直径和第二旋转部件16b直径之间的比值确定了第二减速齿轮16的减速比。

有利地，第二减速齿轮16的减速比包括在1/10和1/6之间并且优选等于1/8。

在本发明的优选实施方案中，第一减速齿轮12的减速比大于第二减速齿轮16的减速比，因此传感器装置15可以以精确的方式检测主参数100。

应当注意第二减速齿轮16也可以包括另外的旋转部件，例如一个接一个适当连接的直到达到总量四个的齿轮。

由于轴11和第二旋转部件16b回转数目之间的减少以完全机械的方式获得(即，通过所述皮带轮或齿轮)，多圈传感器15a能正确检测部件13的绝对位置，甚至当部件13在机械200和装置1的关闭期间发生了位移时也是如此。

主参数100被整合到一个传输至驱动装置14的主信号110中；因此驱动装置14可以知晓轴11的绝对角度位置以及作为结果，操作电机10。

更详细的，驱动装置14装备有所述的存储器31，其包含用于每个纬向横列的指定杆13a的命令参数；具体的，在存储器31中具有一个辅助参数101，其标识在装置1和机械200被停用时杆13a所处的位置。

驱动装置14进一步包括接收装置30，以从检测装置15接收主信号110；所述主信号整合了主参数100，其可以便利地表示杆13a的起始位置，即当机械200和装置1被再次启动时杆13a所处的位置。

所述新的启动与机械200和装置1的停用在时间上相继。

一个比较电路33与存储器31和接收装置30连接，以将主参数100和辅助参数101互相比较；根据这个比较，连接在比较电路33下游的传输块34送出相应的命令信号到电机10。

明显地，参照驱动装置14描述的不同操作块(接收装置30；比较电路33；传输块34)可以由一个能够执行规定功能的单独的电子装置组成；为了从功能上清楚地阐明本发明的重要方面，才将其分解为不同的块。

关于操作，其将在下文中指出。

当装置1以及与之结合的纺织机械被启动时，装置1产生了命令参数用于电机10的受控动力供给以及针织部件13跟着发生的运动。

为了适当地执行这个控制，驱动装置14利用由单圈传感器15b和存储在存储器31中的数字链提供的信息。

当纺织机械200被停用时(装置1随其停用)，在存储器31中保留一条送到电机10的最后命令参数的纪录；这个最后命令参数是所述的辅助参数，并且其确定了当系统停用时杆13a的位置。

当机械和装置1被再次启动时，由于在机械200和装置1的停用期间发生了手动位移杆13a的位置可以不同于当机械200被关闭时所述杆13a的位置。

为了检测杆13a位置的可能变化，首先在系统重新启动时检测杆13a的位置；由主参数100标识的这个位置通过检测装置15检测，并且通过主信号110传送到驱动装置14。

更详细地，单圈传感器15b检测输出轴11的绝对角度位置，并且产生相应的第二参数99；相反，多圈传感器15a检测将杆13a带到其在系统启动时所处位置所需的(全部)回转圈数，并且产生相应的第一参数98。

加法电路17a执行将第一和第二参数98、99求和，以获得主参数100。

比较电路33执行主参数100和辅助参数101之间的比较。实际上，因此，比较电路33执行杆13a在重新启动时的位置和当系统停用时杆13a的位置之间的比较。

如果两个参数基本相等，杆13a实际上不需要移动并且不需要校正操作；相反，如果在主参数100和辅助参数101之间检测到了重大的差别，出现的异常状态通过在与驱动装置14连接的例如显示器或在等效显示装置上可见的信号告知操作员。

在由用户输入一个可用信号之后，传输块34送出一个命令信号120到电机10，以使杆13a退回到由辅助参数101确定的位置，即杆13a在机械200和装置1停用前的位置。

为此目的，命令信号120整合了一个指向电机10的位移命令，以使后者将输出轴11带回到由辅助参数101标识的位置，即轴11在系统停用之前的绝对角度位置。

本发明获得了重要的优势。

首先，根据本发明的装置允许纺织机械本身结合的一个或多个部件可以在机械停用时移动，而不会在机械本身重新启动时发生问题、故障或者误动作。

具体的，由于上述的内容，维护和清洁操作可以在机械停止时执行，而不会在机械再次启动时损伤机械装置或与所述装置接合的可能半成品。

另外，通过使用第一减速齿轮12，电机10的动力特征被最好地利用，其允许所述电机在提高针织部件13运动精确性和可靠性的同时提供更高的扭矩。

Claims (13)

1.一种用于纺织机械的控制装置，包括：

一电机(10)，其具有可驱动旋转的输出轴(11)；

驱动装置(14)，用于为电机(10)供电和控制所述电机(10)；

检测装置(15)，用于检测表示针织部件(13)位置的主参数(100)，并产生一个整合所述主参数(100)并且指向所述驱动装置(14)的相应主信号(110)，所述检测装置根据所述主参数(100)调节供给到所述电机(10)的电力，

其特征在于，一第一减速齿轮(12)设置在所述输出轴(11)和纺织机械的针织部件(13)之间，所述检测装置(15)包括一个与所述电机(10)的输出轴(11)接合的多圈回转传感器(15a)，所述控制装置(1)进一步包括一个设置在所述输出轴(11)和所述多圈回转传感器(15a)之间的第二减速齿轮(16)。

2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述主参数(100)表示所述针织部件(13)的绝对位置。

3.如前述任一权利要求所述的控制装置，其特征在于：所述主参数(100)是所述输出轴(11)的绝对角度多圈回转位置。

4.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述多圈回转传感器(15a)与所述电机(10)的输出轴(11)接合以产生第一参数(98)，该第一参数表示由所述输出轴(11)执行的将所述针织部件(13)带到所述绝对位置的全部回转圈数。

5.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述第二减速齿轮(16)具有大于或等于所述第一减速齿轮(12)减速比的减速比。

6.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述针织部件(13)是一个能够在第一位置和至少一个第二位置之间移动的导纱器滑杆(13a)，所述第一位置和第二位置分别确定了所述导纱器滑杆(13a)沿基本平行于其纵向延伸方向的行程的第一和第二末端，所述主参数(100)表示所述导纱器滑杆(13a)在所述行程中的绝对位置。

7.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于：所述第一减速齿轮(12)包括：

第一旋转部件(12a)，其与所述电机(10)的输出轴(11)连接；

第二旋转部件(12b)，其与所述第一旋转部件(12a)啮合并且与所述导纱器滑杆(13a)连接以将后者在基本平行于其纵向延伸的方向中移动，所述第二旋转部件(12b)能够在第一角度位置和第二角度位置之间旋转运动，在所述第一角度位置时所述导纱器滑杆(13a)处于其第一位置，在所述第二角度位置时所述导纱器滑杆(13a)处于其第二位置，在所述第一角度位置和第二角度位置之间的角度差异小于或等于360°。

8.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述检测装置(15)进一步包括一个单圈回转传感器(15b)，以产生第二参数(99)，该第二参数表示所述输出轴(11)的绝对角度位置。

9.如权利要求8所述的控制装置，其特征在于：所述检测装置(15)进一步包括一个组合块(17)，其与所述单圈回转传感器(15b)和多圈回转传感器(15a)连接，以接收所述第一和第二参数(98，99)并且获得所述主参数(100)。

10.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于：所述驱动装置(14)包括：

一存储器(31)，用于存储至少一个辅助参数(101)，其表示在控制装置(1)停用前所述导纱器滑杆(13a)的最终位置；

接收装置(30)，用于从所述检测装置(15)接收所述主信号(110)，所述主参数(100)表示所述导纱器滑杆(13a)对应于所述控制装置(1)在所述停用之后的启动时的启动位置；

一比较电路(33)，其与所述接收装置(30)和存储器(31)连接，以将所述主参数和辅助参数(100，101)互相比较；

一传输块(34)，其与所述比较电路(33)连接，以当所述主和辅助参数(100，101)基本上互相不同时，根据所述比较结果产生一个指向所述电机(10)的命令信号(120)。

11.如权利要求8所述的控制装置，其特征在于：所述命令信号(120)整合了一个用于所述电机(10)的位移命令，以将输出轴(11)移动到由所述主参数(100)确定的角度位置。

12.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：其进一步包括一辅助传感器(300)，以检测机械(200)主轴(301)的至少一个角度位置(PA)，所述辅助传感器(300)与所述驱动装置(14)连接以往那里传递所述的角度位置(PA)，所述驱动装置(14)用于产生一个用于所述针织部件(13)的同步信号(302)，以根据所述的角度位置(PA)和存储在所述存储器(31)中的预定程序移动所述针织部件(13)。

13.一种纺织机械，用于纺织品的生产，包括至少一个针织部件(13)，其特征在于：其进一步包括如权利要求1所述的控制装置(1)。

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