一种提综刀振动控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种提综刀振动控制装置，包括分别安装在第一页提综刀上的提综刀弯曲传感器、加速度传感器和左右两侧双轴加速度计，其分别通过信号采集放大器和第一、第二、第三载荷放大器连接提综刀速度控制板，提综刀速度控制板通过变频器连接电机，电机分别连接减速器和齿轮副，减速器与提花机构连接，控制其运行速度，齿轮副通过编码器连接时间窗生成器，时间窗生成器与提综刀速度控制板连接。本实用新型采用运动闭环控制系统微调提花机构的速度，通过在线测量提综刀的振动和弯曲状态，测量信号反馈到控制系统，根据提综刀的振动状态，适度改变提花机构的输入速度，从而减小因提综刀振动产生的动载荷而造成提花机另部件的变形和损坏。
【专利说明】一种提综刀振动控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及提花机构领域，应用在提花机构的控制技术中，具体涉及一种提综刀振动控制装置。
【背景技术】
[0002]在提花机构中，提综刀作往复运动，提综刀在最低和最高位置都有一段准静止阶段，在升程或降程结束后提综刀剧烈振动。提综刀的振动型式复杂，尤其在提综刀运动的垂直方向产生大幅度振动，运动中的提综刀产生弯曲，中部弯曲可以达数毫米，相邻的提综刀都会产生弯曲，而且弯曲方向不一致，造成相邻提综刀之间的碰撞。
[0003]提综刀的弯曲状态、提综刀之间的碰撞、提综刀和周边另部件的撞击与提花机构的运行速度和受力大小有关，提花机运行速度远局于提综刀的临界速度，尤其是宽幅提综刀，提综刀运行速度处在提综刀前几阶临界速度之间，因此运行速度如果避开临界速度，则可以大大减少提综刀弯曲和振动。
[0004]提综刀的运动以垂直方向为主，在垂直于运动方向的另外两个方向也存在振动和运动；提综刀呈扁平型，长度I米左右，厚度最薄处仅6毫米，在提综刀的扁平方向存在更大振动和变形。这些振动都是多余和有害的，所以现在急需一种能够通过自动改变提花机构速度控制提综刀振动的装置。
实用新型内容
[0005]为了解决上述问题，本实用新型旨在提供了一种提综刀振动控制装置，将提综刀振动作为控制目标，采用运动闭环控制系统微调提花机构的速度。
[0006]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0007]一种提综刀振动控制装置，包括分别安装在第一页提综刀上的提综刀弯曲传感器、加速度传感器、左侧双轴加速度计和右侧双轴加速度计，所述提综刀弯曲传感器、所述加速度传感器、所述左侧双轴加速度计和所述右侧双轴加速度计分别通过信号采集放大器、第一载荷放大器、第二载荷放大器和第三载荷放大器与一提综刀速度控制板连接，所述信号采集放大器采集上下层经纱满开时提综刀中部的弯曲量，所述提综刀速度控制板对提综刀横向运动方向(X)的振动、提综刀的前后方向(Y)的振动和弯曲信号作出分析，输出变频器的动作指令，控制电机速度，所述提综刀速度控制板通过变频器连接一电机，所述电机分别与减速器和齿轮副连接，所述减速器与提花机构连接，控制其运行速度，所述齿轮副通过编码器连接一时间窗生成器，所述时间窗生成器是一个定时器，对应提综刀在上、下准停顿位置的时间段，所述时间窗生成器与所述提综刀速度控制板连接。
[0008]进一步的，所述加速度传感器粘接在所述第一页提综刀6皿1厚度处外侧面的中部。
[0009]进一步的，所述提综刀弯曲传感器为桥式应变片组，所述的桥式应变片组粘接在所述第一页提综刀6mm厚度处外侧面的中部。[0010]进一步的，所述左侧双轴加速度计和所述右侧双轴加速度计分别吸附在所述第一页提综刀6mm厚度处外侧面的左右两侧。
[0011]优选的，所述提综刀速度控制板还可以通过伺服包与一伺服电机连接，所述伺服电机分别连接所述减速器和所述齿轮副，所述减速器与所述提花机构连接，控制其运行速度，所述齿轮副通过所述编码器连接所述时间窗生成器，所述时间窗生成器与所述提综刀速度控制板连接。
[0012]通过应变片组组测量得到提综刀弯曲状态，通过加速度传感器得到提综刀中部的振动状态，通过双轴加速度传感器测量在织机深度方向和宽度方向的加速度，从提综刀的变形量和振动量的实测数据正确了解提综刀的受力和变形状态，可以清楚知道提花过程是否正常。
[0013]提综刀振动和弯曲监测信号反馈到提花机构的提综刀速度控制器，提综刀速度控制器按设定的速度和振动弯曲测量反馈值之差调节输出，调节提花机构的转速，目标是减小多余的和有害的振动。提综刀运行速度在前几阶提综刀的自振频率之间，选择恰当的转速，让提综刀运行速度离开临近的自振频率。
[0014]本实用新型的有益效果是:
[0015]本实用新型将提综刀振动作为控制目标，采用运动闭环控制系统微调提花机构的速度，通过在线测量提综刀的振动和弯曲状态，测量信号反馈到控制系统，根据提综刀的振动状态，适度改变提花机构的输入速度，从而减小因提综刀振动产生的动载荷而造成提花机另部件的变形和损坏。
[0016]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明。本实用新型的【具体实施方式】由以下实施例及其附图详细给出。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0018]图1为本实用新型一种实施例的结构框图；
[0019]图2为本实用新型另一种实施例的结构框图；
[0020]图3是本实用新型加速度传感器、双轴加速度计和应变片组组的安装位置示意图；
[0021]图4是本实用新型双轴加速度计的结构示意图；
[0022]图5是本实用新型的提综刀运动曲线图；
[0023]图6是本实用新型的提综刀振动、弯曲测量和信号比较框图；
[0024]图7是本实用新型的提综刀运动控制系统结构框图。
【具体实施方式】
[0025]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
[0026]实施例1[0027]参见图1所示，一种提综刀振动控制装置，包括分别安装在第一页提综刀2上的提综刀弯曲传感器3、加速度传感器4、左侧双轴加速度计5和右侧双轴加速度计6，所述提综刀弯曲传感器3、所述加速度传感器4、所述左侧双轴加速度计5和所述右侧双轴加速度计6分别通过信号米集放大器7、第一载荷放大器8、第二载荷放大器9和第三载荷放大器10与一提综刀速度控制板11连接，所述信号采集放大器7采集上下层经纱满开时提综刀中部的弯曲量，所述提综刀速度控制板11对提综刀横向运动方向(X)的振动、提综刀的如后方向(Y)的振动和弯曲信号作出分析，输出变频器的动作指令，控制电机速度，所述提综刀速度控制板11通过变频器12连接一电机13，所述电机13分别与减速器14和齿轮副15连接，所述减速器14与提花机构I连接，控制其运行速度，所述齿轮副15通过编码器16连接一时间窗生成器17，所述时间窗生成器17是一个定时器，对应提综刀在上、下准停顿位置的时间段，所述时间窗生成器17与所述提综刀速度控制板11连接。
[0028]进一步的，参见图3所示，所述加速度传感器4粘接在所述第一页提综刀2外侧面6mm厚度处的中部，测量方向垂直于提综刀运动方向(Y方向)；所述提综刀弯曲传感器3为桥式应变片组20，所述的桥式应变片组20粘接在所述第一页提综刀2外侧面6mm厚度处的中部，测量方向垂直于提综刀运动方向(Y方向);所述左侧双轴加速度计5和所述右侧双轴加速度计6分别吸附在所述第一页提综刀2外侧面6mm厚度处的左右两侧，用于测量在织机深度(Y方向)和宽度(X方向)的加速度。
[0029]实施例2
[0030]参见图2所示，一种提综刀振动控制装置，包括分别安装在第一页提综刀2上的提综刀弯曲传感器3、加速度传感器4、左侧双轴加速度计5和右侧双轴加速度计6，所述提综刀弯曲传感器3、所述加速度传感器4、所述左侧双轴加速度计5和所述右侧双轴加速度计6分别通过信号米集放大器7、第一载荷放大器8、第二载荷放大器9和第三载荷放大器10与一提综刀速度控制板11连接，所述信号采集放大器7采集上下层经纱满开时提综刀中部的弯曲量，所述提综刀速度控制板11对提综刀横向运动方向(X)的振动、提综刀的如后方向(Y)的振动和弯曲信号作出分析，输出变频器的动作指令，控制电机速度，所述提综刀速度控制板11通过伺服包18与一伺服电机19连接，所述伺服电机19分别连接所述减速器14和所述齿轮副15，所述减速器14与所述提花机构I连接，控制其运行速度，所述齿轮副15通过所述编码器16连接所述时间窗生成器17，所述时间窗生成器17是一个定时器，对应提综刀在上、下准停顿位置的时间段，所述时间窗生成器17与所述提综刀速度控制板11连接。
[0031]进一步的，参见图3所示，所述加速度传感器4粘接在所述第一页提综刀2外侧面6mm厚度处的中部，测量方向垂直于提综刀运动方向(Y方向)；所述提综刀弯曲传感器3为桥式应变片组20，所述的桥式应变片组20粘接在所述第一页提综刀2外侧面6mm厚度处的中部，测量方向垂直于提综刀运动方向(Y方向);所述左侧双轴加速度计5和所述右侧双轴加速度计6分别吸附在所述第一页提综刀2外侧面6mm厚度处的左右两侧，用于测量在织机深度(Y方向)和宽度(X方向)的加速度。
[0032]提综刀的主运动是垂直方向(Z方向)，而且在提综刀的扁平方向(Y方向)存在振动，在提综刀的左右方向(X方向)也存在运动，提综刀在空间的三个方向上都存在加速度。提综刀呈扁平型，长度I米左右，厚度最薄处仅6毫米，在提综刀的扁平方向存在最大幅度振动和变形。提综刀在X方向存在几毫米的窜动，开口高度越大，横向窜动量越大。因此测量提综刀的加速度，需要测量X和Y方向的振动和运动数据。
[0033]参见图4所示，图中表示双轴加速度计的内部结构。在加速度计内部包含四条敏感质量梁，敏感质量梁相对于基片是悬空的，四条敏感质量梁两两垂直，分别感受提综刀横串动方向X和提综刀扁平方向Y的运动。
[0034]提综刀中部和端部的振动由加速度传感器检出，提综刀在最低和最高位置各有一段准静止阶段，在升程或降程结束后的准静止阶段振动和窜动量为最大，因此检测区域设在提综刀的最高最低位置邻近区域，提取提综刀在最高最低位置的准静止阶段的振动值、窜动量和弯曲量。参见图5所示，图中表示提综刀运动曲线，运动曲线分成四段，A为上升段，C为下降段，B为最高位置准停顿段，D为最低位置准停顿段。
[0035]参见图6所示，图中表示提综刀振动、弯曲测量和信号比较框图，用双轴加速度计和加速度传感器测量提综刀振动，用应变片组组(提综刀弯曲传感器)测量提综刀的弯曲量。编码器输出织机主轴的角度信号，角度信号经时间窗生成器输出提综刀上、下准停顿位置(B段和D段)的定时信号，提综刀实时加速度和弯曲量的信号与上、下准停顿位置的定时信号经门电路(与门)后输出所需信号。
[0036]织机的运行速度在10-15HZ范围内，提综刀横向弯曲振动的前几阶固有频率在织机运行速度范围内，提综刀运行环境很差，振动幅度大。提综刀的前几阶固有频率输入到控制板内，在线的输出量过大时，把在线速度与前几阶固有频率作比较，让提综刀运行在两相邻固有频率的中间地带，达到最小的振动和弯曲，以确定速度的增减幅度。
[0037]参见图7所示，图中表示提综刀运动控制系统的组成，提综刀运动控制系统由提花机构、变频器、电机、提综刀速度控制器和提综刀弯曲、振动测量器等组成。提综刀速度控制器是控制系统的核心，提综刀速度控制器根据设定的速度和提综刀弯曲、振动测量反馈值，调节电机速度输出，按控制量的大小调节电机的供给频率，从而小幅调节电机的转速。
[0038]上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种提综刀振动控制装置，其特征在于:包括分别安装在第一页提综刀(2)上的提综刀弯曲传感器(3)、加速度传感器(4)、左侧双轴加速度计(5)和右侧双轴加速度计(6)，所述提综刀弯曲传感器(3)、所述加速度传感器(4)、所述左侧双轴加速度计(5)和所述右侧双轴加速度计(6)分别通过信号采集放大器(7)、第一载荷放大器(8)、第二载荷放大器(9 )和第三载荷放大器(10 )与一提综刀速度控制板(11)连接，所述提综刀速度控制板(11)通过变频器(12)连接一电机(13)，所述电机(13)分别与减速器(14)和齿轮副(15)连接，所述减速器(14)与提花机构(I)连接，控制其运行速度，所述齿轮副(15)通过编码器(16)连接一时间窗生成器(17)，所述时间窗生成器(17)与所述提综刀速度控制板(11)连接。
2.根据权利要求1所述的提综刀振动控制装置，其特征在于:所述加速度传感器(4)粘接在所述第一页提综刀(2) 6mm厚度处外侧面的中部。
3.根据权利要求1所述的提综刀振动控制装置，其特征在于:所述提综刀弯曲传感器(3 )为桥式应变片组(20 )，所述的桥式应变片组(20 )粘接在所述第一页提综刀(2 ) 6mm厚度处外侧面的中部。
4.根据权利要求1所述的提综刀振动控制装置，其特征在于:所述左侧双轴加速度计(5 )和所述右侧双轴加速度计(6 )分别吸附在所述第一页提综刀(2 ) 6mm厚度处外侧面的左右两侧。
5.根据权利要求1-4之一所述的提综刀振动控制装置，其特征在于:所述提综刀速度控制板(11)还可以通过伺服包(18)与一伺服电机(19)连接，所述伺服电机(19)分别连接所述减速器(14)和所述齿轮副(15)，所述减速器(14)与所述提花机构(I)连接，控制其运行速度，所述齿轮副(15)通过所述编码器(16)连接所述时间窗生成器(17)，所述时间窗生成器(17 )与所述提综刀速度控制板(11)连接。
【文档编号】D03C3/24GK203602830SQ201320798719
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】周平, 祝章琛, 王萍 申请人:江苏万工科技集团有限公司