变速织造控制系统及其运行方法与采用该系统的喷水织的制造方法
【专利摘要】本发明公开的变速织造控制系统，包括主控制板系统、电机控制器与外围喷水织机辅助设备；主控制板系统包括核心主控制板、接口电路转换板与电源驱动板；电机控制器包括储纬器、电子卷取系统、电子送经系统、主轴电机控制器；外围喷水织机辅助设备包括水阀、夹纱器与探纬器；变速织造控制系统还包括与主控制板系统电连接的多臂驱动板、刹车驱动板与操作界面；主轴电机控制器上电连接有主轴电机，主轴电机为伺服电机。通过采用伺服电机作为主轴电机，可以自由的调节喷水织机的转速，无需更换皮带轮，降低了工作量，提高了工作效率，避免出现设备故障，减少维修使用成本，且实现电控部分的变速，可根据需要调节纬密，适用范围较广。
【专利说明】变速织造控制系统及其运行方法与采用该系统的喷水织机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种变速织造控制系统，具体涉及一种喷水织机的变速织造控制系统及其运行方法与采用该系统的喷水织机。
【背景技术】
[0002]喷水织机是采用喷射水柱牵弓I纬纱穿越梭口的无梭织机。喷水引纬对纬纱的摩擦牵引力比喷气引纬大，扩散性小，适应表面光滑的合成纤维、玻璃纤维等长丝引纬的需要。同时可以增加合纤的导电性能，有效地克服织造中的静电。此外喷射纬纱消耗的能量较少，噪音最低。因此在纺织领域广泛的使用。
[0003]市场上的喷水织机控制系统，没有哪家可以做到织机速度可变，如果需要改变织机速度，只能人工的更换电机皮带轮，这样一来导致工作量的加大，工作效率降低，皮带轮的长期更换会导致皮带的松弛，导致后期皮带轮打滑等问题，易出现设备故障，维修成本较高；而且没有厂商的电控部分实现了在织造过程中变速度功能，并且同时具备变纬密的功能；性能局限性较大，适用范围较小。
[0004]因此，一种能够有效调节织机速度，无需更换皮带轮，降低工作量，提高工作效率，避免出现设备故障，减少维修使用成本，且实现电控部分的变速，可根据需要调节纬密，适用范围较广的喷水织机的变速织造控制系统亟待出现。
【发明内容】
[0005]为解决传统的喷水织机控制系统无法调节织机的速度，如果需要改变织机速度，只能人工的更换电机皮带轮，导致工作量的加大，工作效率降低，易出现设备故障，维修成本较高；而且性能局限性较大，适用范围较小等问题。本发明公开了一种变速织造控制系统及其运行方法与采用该系统的喷水织机，以达到有效调节织机速度，无需更换皮带轮，降低工作量，提高工作效率，避免出现设备故障，减少维修使用成本，且实现电控部分的变速，可根据需要调节纬密，适用范围较广的目的。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案如下:
一种变速织造控制系统，包括主控制板系统、与所述主控制板系统电连接的电机控制器与外围喷水织机辅助设备；
所述主控制板系统包括核心主控制板、接口电路转换板与电源驱动板；
所述电机控制器包括储纬器、电子卷取系统、电子送经系统、主轴电机控制器；
所述外围喷水织机辅助设备包括水阀、夹纱器与探纬器；
所述变速织造控制系统还包括与所述主控制板系统电连接的多臂驱动板、刹车驱动板与操作界面；所述主轴电机控制器上电连接有主轴电机，所述主轴电机为伺服电机。
[0007]优选的，所述接口电路转换板包括多臂转接板与储纬器转接板。
[0008]优选的，所述电源驱动板包括用于集成所述夹纱器与所述水阀驱动电路的第一功率板，与用于集成刹车驱动板驱动电路的第二功率板。
[0009]优选的，所述核心主控制板上设置有ARM芯片、CPLD芯片、以及设置于所述ARM芯片与CPLD芯片外围的光耦隔离电路。
[0010]优选的，所述变速织造控制系统还包括与所述主控制板系统电连接的电子多臂ESD。
[0011]优选的，所述储纬器包括伺服驱动电机与用于接收并处理所述主控制板系统输出信号的DSP芯片，所述DSP芯片与所述伺服驱动电机电连接。
[0012]优选的，与所述主控制板系统电连接的各元件均与所述主控制板系统通过IO接口或CAN总线或MODBUS总线连接。
[0013]一种变速织造控制系统的运行方法，具体步骤如下:
(一)、根据喷水织机具体工作需要调节伺服电机的转速；
(二 )、主轴电机控制器将伺服电机的运转信号传递给主控制板系统；
(三)、主控制板系统将伺服电机的运转信号接收并处理，通过采用ARM芯片与CPLD芯片提闻主控制板系统的响应速度；
(四)、主控制板系统根据伺服电机的运转信息，输出控制信号，调节储纬器、电子卷取系统、电子送经系统以及多臂控制板。
[0014]一种喷水织机，包括输送经线的第一经轴、第二经轴，检测经线张力的张力传感器，控制经线开口引纬的综框，储纬器，输送织成布匹的卷轴，用于收集布匹的机外卷，以及所述的变速织造控制系统。
[0015]本发明公开的变速织造控制系统，包括主控制板系统、与所述主控制板系统电连接的电机控制器与外围喷水织机辅助设备；所述主控制板系统包括核心主控制板、接口电路转换板与电源驱动板；所述电机控制器包括储纬器、电子卷取系统、电子送经系统、主轴电机控制器；所述外围喷水织机辅助设备包括水阀、夹纱器与探纬器；所述变速织造控制系统还包括与所述主控制板系统电连接的多臂驱动板、刹车驱动板与操作界面；所述主轴电机控制器上电连接有主轴电机，所述主轴电机为伺服电机。通过采用伺服电机作为主轴电机，可以自由的调节喷水织机的转速，无需更换皮带轮，降低了工作量，提高了工作效率，避免出现设备故障，减少维修使用成本，且通过设置主控制板系统实现了电控部分的变速，可根据需要调节纬密，适用范围较广。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本发明公开的变速织造控制系统的结构示意图；
图2为本发明公开的喷水织机的结构示意图；
图3为本发明公开的变速织造控制系统中核心主控制板的结构示意图；
图4为本发明公开的变速织造控制系统中多臂转接板结构示意图；
图5为本发明公开的变速织造控制系统中储纬器转接板结构示意图； 图6为本发明公开的变速织造控制系统中第一功率板的结构示意图；
图7为本发明公开的变速织造控制系统中第二功率板的结构示意图。
[0018]图中的数字或字母所代表的相应部件的名称:
1、第一经轴2、第二经轴3、张力传感器4、综框5、主轴电机6、卷轴7、机外卷8、控制模块9、ARM芯片。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]本发明公开了一种变速织造控制系统及其运行方法与采用该系统的喷水织机，以达到有效调节织机速度，无需更换皮带轮，降低工作量，提高工作效率，避免出现设备故障，减少维修使用成本，且通过设置主控制板系统实现了电控部分的变速，可根据需要调节纬密，适用范围较广的目的。
[0021]如图1所示，一种变速织造控制系统，包括主控制板系统、与主控制板系统电连接的电机控制器与外围喷水织机辅助设备；电机控制器包括储纬器、电子卷取系统、电子送经系统、主轴电机控制器。电子送经系统包括第一电子送经系统与第二电子送经系统。
[0022]外围喷水织机辅助设备包括水阀、夹纱器与探纬器。
[0023]变速织造控制系统还包括与主控制板系统电连接的电子多臂ESD、多臂驱动板、刹车驱动板(未示出)与操作界面，操作界面具体为HMI操作界面；刹车驱动板与主轴电机控制器电连接,控制主轴电机的停止。主轴电机控制器上电连接有主轴电机,主轴电机为伺服电机。通过采用伺服电机作为主轴电机，可以自由的调节喷水织机的转速，无需更换皮带轮，降低了工作量，提高了工作效率，避免出现设备故障，减少维修使用成本。同时，采用伺服电机作为主轴电机，外部不需再使用交流接触器，使得维护更加方便，电气更加可靠。
[0024]多臂驱动板能可靠有效的控制多臂电磁铁工作，完成织机动作要求，用于控制织机综框的开合，实现纬密的调节，该多臂驱动板为该变速织造控制系统制定的，纬密一定；通过在变速织造控制系统上电连接电子多臂ESD，可根据需要将一定的多臂信号通过多臂控制ESD进行输入并反馈，使得用户配置更加灵活，适用于过多的机型。适用范围较广。
[0025]变速织造控制系统还包括与主控制板系统电连接的编码器、检测系统、电磁阀供水系统、吸水电机、电源转换控制器、送经限位开关、显示工作状态的指示灯与操作按钮。其中检测系统包括左右耳丝检测与前后废边检测。
[0026]与主控制板系统电连接的各元件均与主控制板系统通过IO接口或CAN总线或MODBUS总线连接，采用CAN总线，同步性好，抗干扰能力强。
[0027]电子卷取系统与电子送经系统可对经纱张力控制精确，能有效地提高织物质量。为了实现变速织造，通过主轴电机转速的变化，主控制板系统通过IO接口或CAN总线或MODBUS总线将变速信号进行传递，电子卷取系统与电子送经系统根据主轴电机转速的变速进行实时的更新与调整，并且在变速过程中能及时高速的响应张力的变化。
[0028]储纬器包括伺服驱动电机与用于接收并处理主控制板系统输出信号的DSP芯片，DSP芯片与伺服驱动电机电连接。
[0029]储纬器的主要功能有储存纬纱、均衡张力和定长纬纱。本发明中储纬器采用高速的伺服驱动电机，外加高速DSP芯片控制，在高速引纬条件下，避免了引纬张力剧烈波动，使引入梭口的每根纬纱张力保持均匀一致，从而达到减少引纬断头、提高织物质量的目的。
[0030]为了实现变速织造，储纬器必须具备参数时时更新能力，必须在动作过程中可以任意切换转速，跟上织机主轴电机转速的变化，由于采用了 CAN总线，实现了参数高速通讯的功能，外加高速DSP芯片，实现了参数立即生效的功能。
[0031]如图3-7所示，主控制板系统包括核心主控制板、接口电路转换板与电源驱动板；接口电路转换板包括多臂转接板与储纬器转接板。电源驱动板包括用于集成夹纱器与水阀驱动电路的第一功率板，与用于集成刹车驱动板驱动电路的第二功率板，第一功率板还用于集成继电器(未示出)的驱动电路。
[0032]核心主控制板上设置有ARM芯片9、CPLD芯片(未示出)，以及设置于ARM芯片与CPLD芯片外围的光耦隔离电路。通过设置ARM芯片与CPLD芯片使得系统响应速度更快，使得变速织造成为可能，更加高速，稳定；硬件电路由于采用了光耦隔离电路，避免外围设备故障对核心主控制板造成损伤。核心主控制板是主控制板系统的核心，控制了主控制板系统上每一个组件按织机织造要求动作；具备齐全的外设接口，方便于外设进行连接。
[0033]多臂转接板主要将核心主控制板的控制信号及输入信号经过隔离转接后，与各个厂商的电子多臂都可以相连，具体通过电子多臂ESD，实现多臂系统控制，适用范围较广。
[0034]储纬器转接板主要将核心主控制板的控制信号及输入信号经过隔离转接后，与本公司储纬器相连，实现对储纬器的控制。
[0035]第一功率板主要用于集成了 4个夹纱器、3个水阀、2个继电器的驱动电路，并同时提供了I路信号反馈隔离电路。
[0036]第二功率板主要用于集成了刹车驱动电路。
[0037]一种变速织造控制系统的运行方法，具体步骤如下:
(一)、根据喷水织机具体工作需要调节伺服电机的转速；
(二 )、主轴电机控制器将伺服电机的运转信号传递给主控制板系统；
(三)、主控制板系统将伺服电机的运转信号接收并处理，通过采用ARM芯片与CPLD芯片提闻主控制板系统的响应速度；
(四)、主控制板系统根据伺服电机的运转信息，输出控制信号，调节储纬器、电子卷取系统、电子送经系统以及多臂控制板。
[0038]如图2所示，一种喷水织机，包括输送经线的第一经轴1、第二经轴2，检测经线张力的张力传感器3，控制经线开口引纬的综框4，储纬器(未示出)，输送织成布匹的卷轴6，用于收集布匹的机外卷7，变速织造控制系统。
[0039]本发明公开的变速织造控制系统，包括主控制板系统、与所述主控制板系统电连接的电机控制器与外围喷水织机辅助设备；所述主控制板系统包括核心主控制板、接口电路转换板与电源驱动板；所述电机控制器包括储纬器、电子卷取系统、电子送经系统、主轴电机控制器；所述外围喷水织机辅助设备包括水阀、夹纱器与探纬器；所述变速织造控制系统还包括与所述主控制板系统电连接的多臂驱动板、刹车驱动板与操作界面；所述主轴电机控制器上电连接有主轴电机，所述主轴电机为伺服电机。通过采用伺服电机作为主轴电机，可以自由的调节喷水织机的转速，无需更换皮带轮，降低了工作量，提高了工作效率，避免出现设备故障，减少维修使用成本，且通过设置主控制板系统实现电控部分的变速，同时设置电子多臂ESD，可根据需要调节纬密，适用范围较广。
[0040]以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种变速织造控制系统，其特征在于，包括主控制板系统、与所述主控制板系统电连接的电机控制器与外围喷水织机辅助设备； 所述主控制板系统包括核心主控制板、接口电路转换板与电源驱动板； 所述电机控制器包括储纬器、电子卷取系统、电子送经系统、主轴电机控制器； 所述外围喷水织机辅助设备包括水阀、夹纱器与探纬器； 所述变速织造控制系统还包括与所述主控制板系统电连接的多臂驱动板、刹车驱动板与操作界面；所述主轴电机控制器上电连接有主轴电机，所述主轴电机为伺服电机。
2.根据权利要求1所述的变速织造控制系统，其特征在于，所述接口电路转换板包括多臂转接板与储纬器转接板。
3.根据权利要求1所述的变速织造控制系统，其特征在于，所述电源驱动板包括用于集成所述夹纱器与所述水阀驱动电路的第一功率板，与用于集成刹车驱动板驱动电路的第二功率板。
4.根据权利要求1-3任一项所述的变速织造控制系统，其特征在于，所述核心主控制板上设置有ARM芯片、CPLD芯片、以及设置于所述ARM芯片与CPLD芯片外围的光耦隔离电路。
5.根据权利要求4所述的变速织造控制系统，其特征在于，所述变速织造控制系统还包括与所述主控制板系统电连接的电子多臂ESD。
6.根据权利要求5所述的变速织造控制系统，其特征在于，所述储纬器包括伺服驱动电机与用于接收并处理所述主控制板系统输出信号的DSP芯片，所述DSP芯片与所述伺服驱动电机电连接。
7.根据权利要求6所述的变速织造控制系统，其特征在于，与所述主控制板系统电连接的各元件均与所述主控制板系统通过IO接口或CAN总线或MODBUS总线连接。
8.一种变速织造控制系统的运行方法，其特征在于，具体步骤如下: (一)、根据喷水织机具体工作需要调节伺服电机的转速； (二 )、主轴电机控制器将伺服电机的运转信号传递给主控制板系统； (三)、主控制板系统将伺服电机的运转信号接收并处理，通过采用ARM芯片与CPLD芯片提闻主控制板系统的响应速度； (四)、主控制板系统根据伺服电机的运转信息，输出控制信号，调节储纬器、电子卷取系统、电子送经系统以及多臂控制板。
9.一种喷水织机，其特征在于，包括输送经线的第一经轴、第二经轴，检测经线张力的张力传感器，控制经线开口引纬的综框，储纬器，输送织成布匹的卷轴，用于收集布匹的机外卷，以及权利要求1所述的变速织造控制系统。
【文档编号】D03D47/32GK103628235SQ201210300665
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月23日 优先权日:2012年8月23日
【发明者】甄力, 刘向阳, 王锴 申请人:苏州御能动力科技有限公司