專利名稱：針織橫機(jī)自動起底控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種針織橫機(jī)自動起底控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
針織橫機(jī)起底控制系統(tǒng)是橫機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分，主要功能是完成織物起頭編織工序?，F(xiàn)有針織橫機(jī)控制系統(tǒng)起底控制方式為簡單機(jī)械式控制，而非自動控制方式， 因此存在步進(jìn)電機(jī)、交流電機(jī)速度不可調(diào)或無法根據(jù)位置信號進(jìn)行精確控制的不足，且由慣性帶來的至少20微妙時(shí)間差，導(dǎo)致初始編織階段紗線的浪費(fèi)、編織過程中織物松緊度不一致，最終影響織物品質(zhì)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種針織橫機(jī)自動起底控制系統(tǒng)，通過核心控制電路模塊對剪刀夾子控制電路模塊和起底控制電路模塊精確控制，滿足針織時(shí)紗線夾持、剪斷，起頭編織起底板精確定位，復(fù)合針握持紗線牽拉等自動控制要求，實(shí)現(xiàn)橫機(jī)自動起頭編織功能， 進(jìn)而在整個(gè)編織過程中織物目標(biāo)緊度得以精確控制，從而減少起頭廢紗，提高生產(chǎn)自動化程度和織物品質(zhì)。
本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是針織橫機(jī)自動起底控制系統(tǒng)，其特征在于包括核心控制電路模塊、都與核心控制電路模塊通訊連接的剪刀夾子控制電路模塊和起底控制電路模塊。核心控制電路模塊控制剪刀夾子控制電路模塊和起底控制電路模塊，使剪刀夾子控制電路模塊和起底控制電路模塊對橫機(jī)上的各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行精確高效控制，并及時(shí)反饋各執(zhí)行機(jī)構(gòu)信息到核心控制電路模塊進(jìn)行處理。具有全自動起底控制系統(tǒng)的電腦橫機(jī)與普通橫機(jī)相比，不僅可以減少電腦橫機(jī)在開始對織物起頭的編織過程中紗線的浪費(fèi)、提高編織過程中織物松緊度的一致性，而且能提高空機(jī)起頭速度，降低工人的勞動強(qiáng)度，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行并滿足了市場需求的目的。因此，隨著起底控制系統(tǒng)日趨成熟，配置有自動起底控制系統(tǒng)的橫機(jī)在針織行業(yè)的比重會越來越大，為社會做出較大貢獻(xiàn)。
作為對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本發(fā)明采用如下技術(shù)措施所述的核心控制電路模塊包括CPU電路，CPU電路通訊連接的總線接口電路、JTAG調(diào)試接口電路、加載模式選擇電路、狀態(tài)指示電路。總線接口電路用于與CAN形成網(wǎng)絡(luò)連接，通過CAN總線可以與橫機(jī)上的主控制板形成通訊連接，適用于大型橫機(jī)，與主控制板形成通訊連接后使橫機(jī)具有更為龐大的總控制系統(tǒng)。
所述剪刀夾子控制電路模塊包括由核心控制電路模塊控制的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路， 及發(fā)送位置信號到核心控制電路模塊的電機(jī)零位信號檢測電路；
所述起底控制電路模塊包括由核心控制電路模塊控制的交流力矩電機(jī)驅(qū)動電路， 發(fā)送交流電壓周期到核心控制電路模塊的交流電壓信號檢測電路，發(fā)送起底板零位信息到核心控制電路模塊的起底板位置檢測電路，以及發(fā)送檢測到限制位置的信號到核心控制電路模塊上的限位信號檢測電路。
所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路、電機(jī)零位信號檢測電路、交流力矩電機(jī)驅(qū)動電路、交流電壓信號檢測電路、起底板位置檢測電路及限位信號檢測電路分別通過光耦與所述的核心控制電路模塊連接。進(jìn)一步來說，所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路、電機(jī)零位信號檢測電路、交流力矩電機(jī)驅(qū)動電路、交流電壓信號檢測電路、起底板位置檢測電路及限位信號檢測電路分別通過光耦與所述的CPU電路連接。所述的電機(jī)零位信號檢測電路通過開關(guān)量傳感器檢測零位信號。剪刀夾子控制電路模塊完成剪刀機(jī)構(gòu)動作控制和夾子機(jī)構(gòu)動作控制。剪刀機(jī)構(gòu)和夾子機(jī)構(gòu)又分別由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動執(zhí)行動作。所述的限位信號檢測電路通過開關(guān)量傳感器反饋限制位置信號，所述的交流電壓信號檢測電路通過變壓器反饋交流電壓周期信號，所述起底板位置檢測電路通過編碼器反饋起底板位置信息。起底控制電路模塊完成復(fù)合針動作控制、起底板動作控制，復(fù)合針開合動作和起底板上升下降動作分別由交流力矩電機(jī)驅(qū)動執(zhí)行，開關(guān)量傳感器反饋起底板和復(fù)·合針限制位置信號到限位信號檢測電路，變壓器反饋交流電壓周期信號到交流電壓信號檢測電路，編碼器反饋起底板位置信息到起底板位置檢測電路。所述的交流力矩電機(jī)驅(qū)動電路包括驅(qū)動電路和制動電路，所述的驅(qū)動電路采用固態(tài)繼電器，所述的制動電路采用磁粉制動器。本發(fā)明具有的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步自動起底控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)橫機(jī)自動起頭編織功能，不僅可以減少電腦橫機(jī)在開始對織物起頭的編織過程中紗線的浪費(fèi)，使得織物目標(biāo)緊度在整個(gè)編織過程中都可以精確控制，從而減少起頭廢紗，提高生產(chǎn)自動化程度和織物品質(zhì)，而且，能提高空機(jī)起頭速度，降低工人的勞動強(qiáng)度。為了適用于大型橫機(jī)，自動起底控制系統(tǒng)還可以通過CAN總線與橫機(jī)上的主控制板形成通訊連接。


圖I是本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)架圖。圖2是本發(fā)明中的核心控制電路模塊構(gòu)架圖。圖3是本發(fā)明中的剪刀夾子控制電路模塊構(gòu)架圖。圖4是本發(fā)明中的起底控制電路模塊構(gòu)架圖。圖5是本發(fā)明的工作原理流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例針織橫機(jī)自動起底控制系統(tǒng),如圖I所示，它包括核心控制電路模塊、都與核心控制電路模塊通訊連接的剪刀夾子控制電路模塊和起底控制電路模塊。當(dāng)適用于大型橫機(jī)時(shí)，通過CAN總線與橫機(jī)上的主控制板形成通訊連接即可，擴(kuò)展性強(qiáng)，解決對不同橫機(jī)分別開發(fā)起到控制系統(tǒng)的弊端。如圖2所示，核心控制電路模塊包括CPU電路，CPU電路通訊連接的總線接口電路、JTAG調(diào)試接口電路、加載模式選擇電路、狀態(tài)指示電路。CPU采用ARM(STM32F103)為核心控制器。CPU電路主要包括時(shí)鐘電路、復(fù)位電路以及電壓輸入電路，實(shí)現(xiàn)CPU的正常工作；總線接口電路主要實(shí)現(xiàn)起底控制板與橫機(jī)主控制板的通信JTAG接口電路主要是下載程序以及調(diào)試；加載模式選擇主要來選擇在復(fù)位后的啟動模式。如圖3所示，剪刀夾子控制電路模塊包括由核心控制電路模塊控制的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路，及發(fā)送位置信號到核心控制電路模塊的電機(jī)零位信號檢測電路。剪刀夾子控制電路模塊完成橫機(jī)上的剪刀機(jī)構(gòu)、夾子機(jī)構(gòu)的動作控制，剪刀機(jī)構(gòu)和夾子機(jī)構(gòu)分別由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動執(zhí)行動作，開關(guān)量傳感器反饋剪刀機(jī)構(gòu)和夾子機(jī)構(gòu)的零位信號到電機(jī)零位信號檢測電路。步進(jìn)電機(jī)控制信號主要為電機(jī)使能、方向控制、細(xì)分選擇控制和速度控制。具體來說，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路、電機(jī)零位信號檢測電路分別通過光耦與核心控制電路模塊連接，使上述的控 制信號通過光耦與CPU模塊的驅(qū)動芯片的相應(yīng)引腳進(jìn)行通訊。如圖4所示，起底控制電路模塊包括由核心控制電路模塊控制的交流力矩電機(jī)驅(qū)動電路，發(fā)送交流電壓周期到核心控制電路模塊的交流電壓信號檢測電路，發(fā)送起底板零位信息到核心控制電路模塊的起底板位置檢測電路，以及發(fā)送檢測到限制位置的信號到核心控制電路模塊上的限位信號檢測電路。起底控制電路模塊完成針織橫機(jī)上的復(fù)合針、起底板的動作控制。復(fù)合針開合動作和起底板上升下降動作分別由交流力矩電機(jī)驅(qū)動執(zhí)行，分別由開關(guān)量傳感器反饋起底板、復(fù)合針和開合羅拉限制位置信號到限位信號檢測電路，變壓器反饋交流電壓周期信號到交流電壓信號檢測電路，編碼器反饋起底板位置信息到起底板位置檢測電路。這樣設(shè)計(jì)可以降低系統(tǒng)的噪聲，提高系統(tǒng)的可靠性，使系統(tǒng)具有高精確度和高響應(yīng)速度的特點(diǎn)。傳感器信號主要包括起底板和復(fù)合針的位置信號、羅拉開合狀態(tài)等信號。各種控制信號和傳感器檢測信號都采用光耦隔離的設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。具體來說，交流力矩電機(jī)驅(qū)動電路、交流電壓信號檢測電路、起底板位置檢測電路和限位信號檢測電路分別通過光耦與核心控制電路模塊連接，使上述的控制信號通過光耦與CPU模塊的驅(qū)動芯片的相應(yīng)引腳進(jìn)行通訊。在實(shí)際應(yīng)用中，交流力矩電機(jī)驅(qū)動電路模塊主要為驅(qū)動電路和制動電路，驅(qū)動電路采用固態(tài)繼電器，制動電路采用磁粉制動器。針織橫機(jī)自動起底控制系統(tǒng)的主程序設(shè)計(jì)包括起底板、復(fù)合針控制驅(qū)動程序設(shè)計(jì)；剪刀機(jī)構(gòu)、夾子機(jī)構(gòu)控制驅(qū)動程序設(shè)計(jì)；CAN總線驅(qū)動程序設(shè)計(jì)，起底板位置信息檢測程序設(shè)計(jì)及其他位置信號檢測程序設(shè)計(jì)。如圖5所示，針織橫機(jī)自動起底控制系統(tǒng)的工作原理及流程開始時(shí)，首先主控制板向起底控制板發(fā)送CAN指令，起底控制板中的CPU解析CAN指令。CAN指令主要包括起底編織準(zhǔn)備、起底編織、剪刀機(jī)構(gòu)夾子機(jī)構(gòu)動作及信號反饋。然后根據(jù)CAN各個(gè)動作指令來執(zhí)行相應(yīng)的動作。CAN指令為起底編織準(zhǔn)備時(shí)，主要是先檢測羅拉是否打開，再執(zhí)行起底板和復(fù)合針的動作。CAN指令為起底編織時(shí)，主要是起底板牽拉控制，包括交流力矩電機(jī)的控制以及編碼器檢測模塊的信號反饋。其中，交流力矩電機(jī)的控制和開關(guān)量傳感器的信號檢測，由CPU完成。CAN指令為剪刀機(jī)構(gòu)夾子機(jī)構(gòu)動作時(shí)，主要是夾子機(jī)構(gòu)夾紗、剪刀機(jī)構(gòu)斷紗控制，由CPU控制執(zhí)行，通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。CAN指令為信號反饋時(shí)，主要是通過CAN總線通訊，分別通過開關(guān)量傳感器將羅拉開合狀態(tài)、復(fù)合針位置信息狀態(tài)及剪刀夾子的位置信號反饋給主控制板，通過編碼器將起底板的位置信號反饋給主控制板。
權(quán)利要求
1.針織橫機(jī)自動起底控制系統(tǒng)，其特征在于包括核心控制電路模塊、都與核心控制電路模塊通訊連接的剪刀夾子控制電路模塊和起底控制電路模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的針織橫機(jī)自動起底控制系統(tǒng)，其特征在于所述的核心控制電路模塊包括CPU電路，CPU電路通訊連接的總線接口電路、JTAG調(diào)試接口電路、加載模式選擇電路、狀態(tài)指示電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的針織橫機(jī)自動起底控制系統(tǒng)，其特征在于所述剪刀夾子控制電路模塊包括由核心控制電路模塊控制的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路，及發(fā)送位置信號到核心控制電路模塊的電機(jī)零位信號檢測電路； 所述起底控制電路模塊包括由核心控制電路模塊控制的交流力矩電機(jī)驅(qū)動電路，發(fā)送交流電壓周期到核心控制電路模塊的交流電壓信號檢測電路，發(fā)送起底板零位信息到核心控制電路模塊的起底板位置檢測電路，以及發(fā)送檢測到限制位置的信號到核心控制電路模塊上的限位信號檢測電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的針織橫機(jī)自動起底控制系統(tǒng)，其特征在于所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路、電機(jī)零位信號檢測電路、交流力矩電機(jī)驅(qū)動電路、交流電壓信號檢測電路、起底板位置檢測電路及限位信號檢測電路分別通過光耦與所述的核心控制電路模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的針織橫機(jī)自動起底控制系統(tǒng)，其特征在于所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路、電機(jī)零位信號檢測電路、交流力矩電機(jī)驅(qū)動電路、交流電壓信號檢測電路、起底板位置檢測電路及限位信號檢測電路分別通過光耦與所述的CPU電路連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的針織橫機(jī)自動起底控制系統(tǒng)，其特征在于所述的電機(jī)零位信號檢測電路及限位信號檢測電路分別通過開關(guān)量傳感器檢測反饋零位信號和限制位置信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的針織橫機(jī)自動起底控制系統(tǒng)，其特征在于所述的交流電壓信號檢測電路通過變壓器反饋交流電壓周期信號，所述起底板位置檢測電路通過編碼器反饋起底板位置信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的針織橫機(jī)自動起底控制系統(tǒng)，其特征在于所述的交流力矩電機(jī)驅(qū)動電路包括驅(qū)動電路和制動電路，所述的驅(qū)動電路采用固態(tài)繼電器，所述的制動電路采用磁粉制動器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種針織橫機(jī)自動起底控制系統(tǒng)，其特征在于包括核心控制電路模塊、都與核心控制電路模塊通訊連接的剪刀夾子控制電路模塊和起底控制電路模塊。本發(fā)明具有的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步自動起底控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)橫機(jī)自動起頭編織功能，不僅可以減少電腦橫機(jī)在開始對織物起頭的編織過程中紗線的浪費(fèi)，使得織物目標(biāo)緊度在整個(gè)編織過程中都可以精確控制，從而減少起頭廢紗，提高生產(chǎn)自動化程度和織物品質(zhì)，而且，能提高空機(jī)起頭速度，降低工人的勞動強(qiáng)度。為了適用于大型橫機(jī)，自動起底控制系統(tǒng)還可以通過CAN總線與橫機(jī)上的主控制板形成通訊連接。
文檔編號D04B15/70GK102926118SQ201210379369
公開日2013年2月13日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者彭來湖, 胡旭東, 史偉民, 楊敏, 陳春松 申請人:浙江理工大學(xué)