专利名称：一种基于主动式电动后梁的织机经纱动态张力控制方法
技术领域：
本发明涉及经纱纱线动态张力的控制技术领域，特别是涉及一种基于主动式电动后梁的织机经纱动态张力控制方法。
背景技术：
织机工作过程中，经纱纱线张力是一个非常重要且必须要考虑的工艺参数，张力的平衡与稳定直接关系到产品的质量与生产效率，也是织机能高速稳定运行的保证。因此在织机高速工作时，对织机上经纱纱线张力的精确测量与控制，显得尤为重要。
目前，织机经纱纱线张力的调节与控制方法是通过送经和卷取以及移动后梁，其中送经和移动后梁为主。新一代高速织机的送经一般采用电子送经，大大提高了经纱张力的稳定性和控制精度。但是由于经轴及其卷绕的纱线惯量较大，电子送经系统的纱线张力控制性能难以满足纱线的动态张力控制要求，因此电子送经系统的控制目标仅是纱线的平均张力的稳定控制。其次，现有移动后梁的作用有两个一是对开口造成的纱线轨迹变长的补偿，以免开口纱线瞬态张力过大；二是通过弹簧以及张力传感器，来实现瞬态张力的检测和补偿。由于移动后梁对开口造成纱线轨迹变长的补偿作用，一旦设定后是固定的，而后梁系统中的弹簧对瞬态张力的补偿属于开环的，因此总的来看，现有移动后梁对纱线动态张力的控制作用都属于被动式，不具有对经纱的动态张力的在线自调节和控制作用。目前也有对后梁添加液压阻尼机构、磁流体阻尼机构和可编程移动后梁机构，但是它们都是对纱线张力的调节作用都是属于开环、被动式的，不具有经纱纱线动力张力的在线自动调节功能。发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于主动式电动后梁的织机经纱动态张力控制方法，实现织机整体纱线的动态张力控制。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种基于主动式电动后梁的织机经纱动态张力控制方法，包括以下步骤
(1)制作出带有凸轮轮廓的凸轮式电动后梁；
(2)通过驱动装置对凸轮式电动后梁进行旋转调整，来改变经纱纱线的轨迹，控制纱线张力维持在系统所允许的误差范围内，保证织机高速、正常的运行。
所述步骤(1)和步骤⑵之间还包括以下步骤
(A)把凸轮式电动后梁上所测量的纱线张力数据值与系统预先设定值作差值比较计算；
(B)差值比较计算后，所得的数据作为控制信号用于控制凸轮式电动后梁的驱动直ο
所述步骤(1)中所述凸轮式电动后梁是通过在凸轮式后梁的一端或两端的位置安装电机得到的。
所述步骤O)中纱线张力数据值通过张力检测传感器检测得到。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果本发明的电动后梁属于主动式，通过控制凸轮后梁的旋转角度，可以在线调节和控制经纱纱线张力，因此纱线张力的控制精度得到大大改善；与经轴相比，后梁具有转动惯量小， 且数值固定的特点，而且通过改进设计比如采用空心后梁，后梁的惯量有望比经轴最小惯量降低近到1 2个数量级，因此织机纱线动态张力的控制灵敏度将得到大大提高，使得纱线张力的动态控制成为可能，将是目前织机纱线平均张力的控制的突破；后梁既可以取代原有移动后梁，也可作为一个独立的后梁(见图4)，这样既有利于现有织机的结构简化、改造和升级，也有利于新的织机研制，便于该技术推广；形成了织机的新型控制模式——分张力控制技术模式，即电子送经系统控制纱线的平均张力，而主动式电动后梁用于控制的纱线的动态张力。这种分张力的控制模式，将有利于各模块的研制，也有利于系统的模块化集成，为织机的专业化技术研究和研制提供了技术基础。
图1是本发明的单电机电动后梁结构示意图2是本发明的双电机电动后梁结构示意图3是基于电动后梁的纱线张力控制框图4是带有电动后梁的织机送经和卷取系统示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种基于主动式电动后梁的织机经纱动态张力控制方法， 首先，采用带有凸轮轮廓的凸轮式后梁。其次，在凸轮式后梁的一端或两端的位置放置电机和磁粉制动器驱动装置，形成凸轮式电动后梁。最后通过控制该后梁的旋转角度来改变经纱纱线的轨迹，从而实现对纱线的张力的控制作用。该方法原理是通过微小旋转转动惯量较小的凸轮式电动后梁，实现织机整体纱线的动态张力控制，其具体步骤如下。
(1)制作出带有凸轮轮廓的凸轮式电动后梁。该凸轮式电动后梁可以如图1所示， 包括凸轮式后梁1，所述凸轮式后梁1 一端通过连接轴3与第一电机2相连。所述第一电机2与控制系统相连；所述控制系统与纱线张力检测传感器相连。所述凸轮式后梁1另一端与轴承连接机构4相连。也可以如图2所示，包括凸轮式后梁1，所述凸轮式后梁1 一端通过连接轴3与第一电机2相连。所述凸轮式后梁1另一端通过连接轴3与第二电机5相连。所述第一电机2和第二电机5分别与控制系统相连；所述控制系统与纱线张力检测传感器相连。
该凸轮式电动后梁既可以取代原有移动后梁，也可作为一个独立的后梁(见图 4)，图4中，经轴41上的经纱纱线依次通过电动后梁42、固定后梁43、移动后梁44、开口 45、打纬机构46和卷取机构47。
(2)把凸轮式电动后梁上所测量的纱线张力数据值与系统预先设定值作差值比较计算。即通过张力检测传感器实时检测纱线所受的张力，并将检测到得张力与预先设定的每周期的经纱纱线张力数值做差值比较。
(3)差值比较计算后，所得的数据作为控制信号用于控制凸轮式电动后梁的驱动直ο
(4)根据控制信号，驱动装置对凸轮式电动后梁进行旋转调整，来改变经纱纱线的轨迹，控制纱线张力维持在系统所允许的误差范围内，保证织机高速、正常的运行。
图3是本发明的纱线张力控制框图，图3中，Fr为设定张力、Fs为实际检测张力、 为后梁转角调节值、α〗为后梁实时转角、为后梁转动角速度给定值、Cos为后梁实时转动角速度、F' s为经纱张力。不难发现，本发明的电动后梁属于主动式，通过控制凸轮后梁的旋转角度，可以在线调节和控制经纱纱线张力，因此纱线张力的控制精度得到大大改善； 与经轴相比，后梁具有转动惯量小，且数值固定的特点，而且通过改进设计比如采用空心后梁，后梁的惯量有望比经轴最小惯量降低近到1 2个数量级，因此织机纱线动态张力的控制灵敏度将得到大大提高，使得纱线张力的动态控制成为可能，将是目前织机纱线平均张力的控制的突破。
权利要求
1.一种基于主动式电动后梁的织机经纱动态张力控制方法，其特征在于，包括以下步骤(1)制作出带有凸轮轮廓的凸轮式电动后梁；(2)通过驱动装置对凸轮式电动后梁进行旋转调整，来改变经纱纱线的轨迹，控制纱线张力维持在系统所允许的误差范围内，保证织机高速、正常的运行。
2.根据权利要求1所述的基于主动式电动后梁的织机经纱动态张力控制方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤( 之间还包括以下步骤(A)把凸轮式电动后梁上所测量的纱线张力数据值与系统预先设定值作差值比较计算；(B)差值比较计算后，所得的数据作为控制信号用于控制凸轮式电动后梁的驱动装置。
3.根据权利要求1所述的基于主动式电动后梁的织机经纱动态张力控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述凸轮式电动后梁是通过在凸轮式后梁的一端或两端的位置安装电机得到的。
4.根据权利要求1所述的基于主动式电动后梁的织机经纱动态张力控制方法，其特征在于，所述步骤O)中纱线张力数据值通过张力检测传感器检测得到。
全文摘要
本发明涉及一种基于主动式电动后梁的织机经纱动态张力控制方法，包括以下步骤(1)制作出带有凸轮轮廓的凸轮式电动后梁(2)通过驱动装置对凸轮式电动后梁进行旋转调整，来改变经纱纱线的轨迹，控制纱线张力维持在系统所允许的误差范围内，保证织机高速、正常的运行。本发明通过微小旋转转动惯量较小的凸轮式电动后梁，实现织机整体纱线的动态张力控制。
文档编号D03D49/10GK102505292SQ20111031888
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者施广军, 李向坤, 王文清, 陈家新 申请人:东华大学