電子式調節送經(jīng)機構的工作原理

在電子式調節送經(jīng)機構中，經(jīng)紗放送傳動(dòng)部分由送經(jīng)電動(dòng)機驅動(dòng)，并受送經(jīng)量自動(dòng)調節部分控制。送經(jīng)量自動(dòng)調節部分是根據經(jīng)紗張力設定值和實(shí)際經(jīng)紗張力檢測的結果進(jìn)行控制的。通過(guò)對送經(jīng)電動(dòng)機的轉速和轉向的控制，放送出所需的經(jīng)紗并維持適宜的經(jīng)紗張力。電子式調節送經(jīng)機構的機械結構比較簡(jiǎn)單，作用靈敏，適應高速，是織造技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)方向。
電子式調節送經(jīng)機構可分解為經(jīng)紗張力信號采集系統、信號處理和控制系統、織軸放送裝置三個(gè)組成部分。
$ u& x/ |, K+ k+ x8 J+ s* ]

１.經(jīng)紗張力信號采集系統　
經(jīng)紗張力信號采集系統主要有后梁位置檢測方式和后梁受力檢測方式兩種。
（１）后梁位置檢測方式。以接近開(kāi)關(guān)判別后梁位置，進(jìn)而間接地對經(jīng)紗張力信號進(jìn)行判斷、采集，是典型的后梁位置檢測方式。它的經(jīng)紗張力采集系統工作原理和機械式送經(jīng)機構基本相同，即利用經(jīng)紗張力與后梁位置的對應關(guān)系，通過(guò)監測后梁位置控制經(jīng)紗張力。如圖所示，從織軸上退繞出來(lái)的經(jīng)紗９繞過(guò)后梁１，經(jīng)紗張力使后梁擺桿２繞Ｏ點(diǎn)沿順時(shí)針?lè )较蜣D動(dòng)，對張力彈簧３進(jìn)行壓縮。通過(guò)改變彈簧力，可以調節經(jīng)紗上機張力，并使后梁擺桿位于一個(gè)正常的平衡位置上?？椩爝^(guò)程中，當經(jīng)紗張力相對預設定值增大或減小時(shí)，后梁擺桿從平衡位置發(fā)生偏移，固定在后梁擺桿上的鐵片４、５相對于接近開(kāi)關(guān)６、７作位置變化。

接近開(kāi)關(guān)方式經(jīng)紗張力采集系統

* B1 }" }! m3 d* z) V7 ?" i2 c接近開(kāi)關(guān)３是一種電感式傳感器。當鐵片１遮住傳感器感應頭時(shí)（圖），由于電磁感應使感應線(xiàn)圈２的振蕩回路損耗增大，回路振蕩減弱。當鐵片遮蓋到一定程度時(shí)，耗損大到使回路停振，此時(shí)晶體管開(kāi)關(guān)電路輸出一個(gè)信號。
" M0 V0 c) j( e' L1 i7 P! ^3 h鐵片４遮蓋接近開(kāi)關(guān)６的感應頭時(shí)，開(kāi)關(guān)電路輸出一個(gè)信號，送經(jīng)電動(dòng)機回轉，放出經(jīng)紗。在正常運轉時(shí)，鐵片５總是在接近開(kāi)關(guān)７的上方。若經(jīng)紗張力過(guò)大超出允許范圍，鐵片５就會(huì )遮蓋接近開(kāi)關(guān)７，開(kāi)關(guān)電路輸出信號，命令織機停車(chē)。當張力小于允許范圍時(shí)，鐵片４會(huì )遮住接近開(kāi)關(guān)７，也使織機停車(chē)。
后梁擺桿根據經(jīng)紗張力變化，不斷調整鐵片４與接近開(kāi)關(guān)６的相對位置，使送經(jīng)電動(dòng)機時(shí)而放出經(jīng)紗、時(shí)而停放，讓后梁擺桿始終在平衡位置上下作小量的位移，經(jīng)紗上機張力始終穩定在預設的上機張力附近。
由于后梁系統具有較大的運動(dòng)慣量，當經(jīng)紗張力發(fā)生變化時(shí)，后梁系統不可能及時(shí)地做出位移響應，于是不能及時(shí)地反映張力的變化并勻整經(jīng)紗張力。這是后梁位置檢測方式的弊病。
在高經(jīng)紗張力或中厚織物織造時(shí)，開(kāi)口、打緯等運動(dòng)引起經(jīng)紗張力快速、大幅度的波動(dòng)，會(huì )導致后梁跳動(dòng)，造成打緯力不足，織物達不到設計的密度，并影響經(jīng)紗張力調節的準確性。為避免這一缺點(diǎn)，在后梁系統中安裝了阻尼器８，如圖所示。阻尼器的兩端分別與機架和后梁擺桿鉸接。由于阻尼器的阻尼力與后梁擺桿上鉸接點(diǎn)Ａ的運動(dòng)速度平方呈正比，因此，開(kāi)口、打緯等運動(dòng)造成的經(jīng)紗張力大幅度、高速度波動(dòng)不可能引起阻尼器工作長(cháng)度相應的變化，阻尼器如同一根長(cháng)度固定的連桿，對后梁擺桿、后梁起到了強有力的握持作用，阻止了后梁跳動(dòng)。但是，對于織軸直徑減小或某些因素引起的經(jīng)紗張力慢速的變化，阻尼器幾乎不產(chǎn)生阻尼作用，不影響后梁擺桿在平衡位置附近作相應的偏移運動(dòng)。

接近開(kāi)關(guān)原理

- v) v: y; a+ t% d3 f; y3 [
# J! J( v' |5 k

（２）后梁受力檢測方式。與后梁位置檢測方式相比，后梁受力檢測方式的經(jīng)紗張力采集系統工作原理有了明顯改進(jìn)。
①一種較簡(jiǎn)單的、利用應變片傳感器對經(jīng)紗張力進(jìn)行采集的結構如圖（ａ）所示，經(jīng)紗８繞過(guò)后梁１，經(jīng)紗張力的大小通過(guò)后梁擺桿２、杠桿３、拉桿４，施加到應變片傳感器５上。這里采用了非電量電測方法，通過(guò)應變片微弱的應變來(lái)采集經(jīng)紗張力變化的全部信息，相對于通過(guò)后梁系統的位置（位移）來(lái)感受經(jīng)紗張力變化，它的優(yōu)點(diǎn)是可以十分及時(shí)地反映經(jīng)紗張力的變化。曲柄６、連桿７、后梁擺桿２組成了平紋織物織造的經(jīng)紗張力補償裝置，對經(jīng)紗開(kāi)口過(guò)程中經(jīng)紗張力的變化進(jìn)行補償調節。改變曲柄長(cháng)度，可以調節張力補償量的大小。
②圖（ｂ）為一種結構稍復雜的利用應變片工作的經(jīng)紗張力信號采集系統。經(jīng)紗張力通過(guò)后梁１、后梁擺桿２、彈簧１２、彈簧桿１０，施加到應變片傳感器５上，其電測原理與前一種方式是完全相同的。它們都不必通過(guò)后梁系統的運動(dòng)來(lái)反映經(jīng)紗張力數值變化，從而避免了后梁系統運動(dòng)慣性對經(jīng)紗張力采集的頻率響應影響，保證送經(jīng)機構能對經(jīng)紗張力的變動(dòng)做出及時(shí)、準確的調節。這有利于對經(jīng)紗張力要求較高的稀薄織物加工。
在經(jīng)紗張力快速變化的條件下，阻尼器１１對后梁擺桿起握持作用，阻止后梁上下跳動(dòng)，使后梁處于“固定”的位置上。但是，當經(jīng)紗張力發(fā)生意外的較大幅度的慢速變化時(shí)，后梁擺桿通過(guò)彈簧１２的柔性連接可以對此作出反應。彈簧會(huì )發(fā)生壓縮或變形恢復，后梁擺桿會(huì )適當上下擺動(dòng)，對經(jīng)紗長(cháng)度進(jìn)行補償，避免了經(jīng)紗的過(guò)度松弛和過(guò)度張緊。
+ p! W( `. g, k9 c: k

應變片方式經(jīng)紗張力采集系統
% E" R4 C& C, [9 X１—后梁?。病罅簲[桿?。场軛U?。础瓧U?。怠獞兤瑐鞲衅鳌。丁。贰B桿
８—經(jīng)紗?。埂潭ê罅骸。保啊獜椈蓷U?。保薄枘崞鳌。保病獜椈伞。保场p臂桿

* ^, i7 A4 A1 n7 U1 P" ], Y２.信號處理和控制系統
) b: k6 r( @$ f( F（１）后梁位置檢測方式。圖表示了經(jīng)紗張力采集、處理和控制原理。當經(jīng)紗張力大于預定數值Ｆ０時(shí)，如圖（ａ）中虛線(xiàn)所示，鐵片對接近開(kāi)關(guān)的遮蓋程度達到使振蕩回路停振，于是開(kāi)關(guān)電路輸出信號Ｖ１，如圖（ｂ）所示。Ｆ０的數值由調整張力彈簧剛度和接近開(kāi)關(guān)安裝位置來(lái)設定。信號Ｖ１經(jīng)積分電路、比較電路處理，如圖（ｃ）所示。當積分電壓Ｖ２高于設定電壓Ｖ０，則輸出信號（Ｖ２－Ｖ０）通過(guò)驅動(dòng)電路使直流送經(jīng)伺服電動(dòng)機轉動(dòng)，織軸放出經(jīng)紗。輸出信號（Ｖ２－Ｖ０）越大，電動(dòng)機轉速越高，經(jīng)紗放出速度越快。當Ｖ２＜Ｖ０時(shí)，電動(dòng)機不轉動(dòng)，織軸被鎖定，經(jīng)紗不能放出。
7 x* P2 F8 ]3 A% O% n7 L  r在上述這種方式中，經(jīng)紗不是每緯都送出的，因此送經(jīng)量調節的精確程度稍差些，較適宜于中、厚織物的織制。但是，它的電路結構比較簡(jiǎn)單、可靠，有較強的實(shí)用性。
+ Z0 H1 \7 A6 v% D

電子送經(jīng)機構的經(jīng)紗張力控制原理

　信號處理過(guò)程

5 x+ n2 d! N/ y* B* D+ e6 n8 l' G（２）后梁受力檢測方式。后梁受力檢測方式的經(jīng)紗張力信號處理與控制系統中采用了微型計算機。該方式應用在不同電子式送經(jīng)機構中，信號處理和控制的方法各有特點(diǎn)，所使用的織軸驅動(dòng)伺服電動(dòng)機也有交流和直流之分。因此，經(jīng)紗張力信號的處理與控制系統有多種不同的形式，它們的基本原理可以歸納為如圖所示。
計算機按照程序設定的采樣時(shí)間間隔，根據主軸時(shí)間信號，對應變片傳感器輸出的模擬電量進(jìn)行采樣及模擬量到數字量的轉換（Ａ／Ｄ轉換），然后將經(jīng)紗張力變化一個(gè)周期內各采樣點(diǎn)的數值作算術(shù)平均或加權平均（周期為預設參數）。計算出的平均張力與預設定的經(jīng)紗張力值進(jìn)行比較，或者與計算機根據預設定的織造參數（紗線(xiàn)特數、織物密度、幅寬等）所算得的經(jīng)紗張力值進(jìn)行比較，由張力偏差所得的修正系數進(jìn)入速度指令環(huán)節。
速度指令通過(guò)數字量到模擬量的轉換（Ｄ／Ａ轉換），輸入到驅動(dòng)電路，進(jìn)而驅動(dòng)交流或直流伺服電動(dòng)機。
在使用交流伺服電動(dòng)機時(shí)，還需測出電動(dòng)機的當前轉速，信號反饋到驅動(dòng)電路，使驅動(dòng)輸出作出相應的修正。

應變片方式電子送經(jīng)機構的經(jīng)紗張力控制原理

1 q9 y9 ?" ^2 I' K$ e
7 |. f& Z( r& x2 X% q

３.織軸放送裝置　
) E$ N! z0 X& j( i' R織軸放送裝置包括交流或直流伺服電動(dòng)機及其驅動(dòng)電路和送經(jīng)傳動(dòng)輪系。
由電動(dòng)機特性曲線(xiàn)可知，直流伺服電動(dòng)機的機械特性較硬，線(xiàn)性調速范圍大，易控制，效率高，比較適宜于用作送經(jīng)電動(dòng)機。但直流電動(dòng)機使用電刷，長(cháng)時(shí)間運轉產(chǎn)生磨損，需要經(jīng)常維護。在低速轉動(dòng)時(shí)，由于電刷和換向器易產(chǎn)生死角，引起火花，電火花將干擾電路部分正常工作。交流伺服電動(dòng)機無(wú)電刷和換向器引起的弊病，但它的機械特性較軟，線(xiàn)性調速區小。為此，在交流伺服電動(dòng)機上裝有測速發(fā)電機，檢測電動(dòng)機轉速，并以此檢測信號作為反饋信號，輸入到驅動(dòng)電路，形成閉環(huán)控制，保證送經(jīng)調節的準確性。
: s# Z( E3 N. a& A1 c/ N" n' [送經(jīng)傳動(dòng)輪系由齒輪、蝸輪、蝸桿和制動(dòng)阻尼器構成，如圖所示，執行電動(dòng)機１通過(guò)一對齒輪２和３、蝸桿４、蝸輪５，起到減速作用。裝在蝸輪軸上的送經(jīng)齒輪６與織軸邊盤(pán)齒輪７嚙合，使織軸轉動(dòng)，放送出經(jīng)紗。為了防止慣性回轉造成送經(jīng)不精確，在送經(jīng)執行裝置中都含有阻尼部件。在圖１０－１９中是在蝸輪軸上裝有一只制動(dòng)盤(pán)，通過(guò)制動(dòng)帶的作用，使蝸輪軸的回轉受到一定的阻力矩作用，而當電動(dòng)機一旦停止轉動(dòng)，蝸輪軸也立即停止轉動(dòng)，從而不出現慣性回轉而引起的過(guò)量送經(jīng)。
. o$ ]: H, U/ L  p) M' V2 e) [! E電子送經(jīng)機構常采用交流伺服電動(dòng)機、開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機和直流毛刷電動(dòng)機。目前，噴氣織機的電子送經(jīng)機構中還增加了停車(chē)時(shí)間記錄裝置（以５ｍｉｎ、１０ｍｉｎ為一個(gè)單位），在織機開(kāi)車(chē)時(shí)，電子送經(jīng)機構自動(dòng)卷緊織軸，使經(jīng)紗張力達到織機開(kāi)車(chē)所需的數值，可以有效地防止開(kāi)車(chē)稀密路疵點(diǎn)。

電子送經(jīng)的織軸驅動(dòng)裝置