专利名称：一种双步进电机驱动的数字横机双卷布装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双步进电机驱动的数字横机双卷布装置，属于机电一体化领域。
背景技术：
在横机生产的自动化改造过程中，卷布装置一般使用单卷布方式，而使用双卷布滚筒组的数字横机双卷布装置只使用一个驱动源，这使得两个滚筒组只能同时动作，不能分开动作，且装置中的两个卷布机构转速必须一致，这使得双卷布装置的效率下降，操作方式也不够灵活。目前使用的“横机卷布机构”例如发明专利“横机卷布机构”，(申请号 200320131620. 6)这些卷布机构的织片锁紧方式基本都采用罗拉或者罗拉结合马达实现， 这些卷布机构的机械部分一般使用单组滚筒，驱动方式一般采用普通的马达实现，它们解决了织片的自动牵拉问题，但是当滚筒远离横机下沿时，拉力的均勻程度不好，此外这类发明也没有很好地为操作人员提供观察织片中针眼的均勻与紧密程度的方法，操作人员不能及时地在线观察织片质量。如何提高双卷布装置的使用效率，改善双卷布装置的操作灵活性，目前依然是个空白。
发明内容
本发明所提出的一种双步进电机驱动的数字横机双卷布装置，可以通过滚筒和锁紧机构的配合使用，保证织片对横机针板具有一定的均勻的拉力，降低了劳动强度，利用上、下两个卷布机构之间形成的用于观察织片针眼均勻程度的间隙，可以及时提高了织片的生产质量，减少浪费；同时上、下卷布机构的驱动完全独立，互不干扰。本发明所采用的技术方案是一种双步进电机驱动的数字横机双卷布装置，由机械部分和驱动部分组成，机械部分分为上卷布机构和下卷布机构，每个卷布机构由滚筒组和两套锁紧机构组成；滚筒组包括主滚筒1_1和从滚筒1_2，两个滚筒的长度相同，且大于横机针板长度，旋转方向相反；锁紧机构包括连接板2、滑块8、弹簧9和气缸10构成；气缸 10固定于连接板2上；主滚筒1_1固定于连接板2上，其主轴穿过连接板2上安装有轴承套的孔；气缸10的活塞杆通过弹簧9与滑块8连接，弹簧9用于缓冲气缸10的推力，滑块8 上设有孔，孔内安装有轴承套，轴承套套装在从滚筒1_2的轴上，进行锁紧操作时气缸10的活塞杆推动滑块8，作用到滚筒1_2的轴上，使两个滚筒间的间隙关闭，锁紧穿过两个滚筒间隙的织片，两套锁紧机构分别安装在滚筒组两侧；数字横机双卷布装置的驱动部分由上、 下卷布机构各自的步进电机和齿轮组组成；齿轮组包括主齿轮3_1和从齿轮3_2，两个齿轮外咬合，转动方向相反，主齿轮3_1与主滚筒1_1轴连接，从齿轮3_2与从滚筒1_2轴连接； 步进电机的轴通过卡环4、联轴器6与主齿轮3_1形成轴连接；步进电机安装在电机连接板 7上，电机连接板7固定于连接板2上。当织片穿过上卷布机构后，上卷布机构的锁紧机构通过手动方式锁紧，夹紧穿过上卷布机构滚筒组中主、从滚筒之间间隙的织片，数字横机控制器发出上卷布机构步进电机的驱动信号，上卷布机构开始工作；当织片穿过下卷布机构后，下卷布机构的锁紧机构通过手动方式锁紧，夹紧穿过下卷布机构滚筒组中主、从滚筒之间间隙的织片，数字横机控制器发出下卷布机构步进电机的驱动信号，下卷布机构开始工作。上、下卷布机构可以协同工作，构成数字横机双卷布装置；上、下卷布机构自身也可以独立工作，构成数字横机单卷布装置。所述的连接板2用于固定锁紧机构中的各个零件，并且可以把它安装到横机的机架上，上、下两个卷布机构的滚筒组均保持与横机平行，上卷布机构滚筒组的轴心与横机上的织片出口之间的距离为80-120mm，上、下卷布机构滚筒组的轴心之间的距离为 80-120mm。所述的数字横机指电脑横机或者经数字化技术改造后使用了嵌入式现场控制器的普通手摇横机；滚筒、滑块8、弹簧9、气缸10、齿轮、卡环4、步进电机5和联轴器6都是市场上普通元件，连接板2和电机连接板7可以用普通钢板加工实现；由于横机机架规格不一致，具体的安装方式根据机架具体结构可以通过角钢、扁钢等焊接、螺栓固定等方式把连接板固定在横机机架上。本发明的有益效果相比传统的横机生产主要有以下几个方面的改善
1、本发明利用气缸与弹簧构成的锁紧机构，不需要重锤的拉拽，也不需要操作人员频繁的改变重锤的位置以保持织片对横机针板的拉力。2、本发明中滚筒对织片的拉力被均勻分布到横机针板上，这是传统横机生产中利用重锤拉拽所不能实现的效果，它可以改善横机纺织的质量。3、利用上、下卷布机构之间的间隙，可以方便地观察织片针眼的均勻程度，有利于操作人员及时地调整横机工况，提高了织片的质量，减少了浪费。4、采用双步进电机分别对卷布滚筒进行驱动，步进电机的控制信号来自数字横机的现场控制器，这样就把整个卷布装置的工作与横机的工作紧密结合起来，达到机电一体化的效果。
图1是本发明结构示意图2是本发明的锁紧机构的气缸气路连接示意图； 图3是本发明的数字横机现场控制器对步进电机的驱动原理示意图； 图4是本发明的安装及上、下卷布机构连接示意图中1_1-主滚筒、1_2_从滚筒、2-连接板、3_1-主齿轮、3_2_从齿轮、4-卡环、5-步进电机、6-联轴器、7-电机连接板、8-滑块、9-弹簧、10-气缸。
具体实施例方式以下结合附图通过实施例对本发明进一步详细说明，以便技术人员的理解 如图1所示一种双步进电机驱动的数字横机双卷布装置，由机械部分和驱动部分组
成，机械部分分为上卷布机构和下卷布机构，每个卷布机构由滚筒组和两套锁紧机构组成； 滚筒组包括主滚筒1_1和从滚筒1_2，两个滚筒的长度相同，且大于横机针板长度，旋转方向相反；锁紧机构包括连接板2、滑块8、弹簧9和气缸10构成；气缸10固定于连接板2上； 主滚筒1_1固定于连接板2上，其主轴穿过连接板2上安装有轴承套的孔；气缸10的活塞杆通过弹簧9与滑块8连接，弹簧9用于缓冲气缸10的推力，滑块8上设有孔，孔内安装有轴承套，轴承套套装在从滚筒1_2的轴上，进行锁紧操作时气缸10的活塞杆推动滑块8，作用到滚筒1_2的轴上，使两个滚筒间的间隙关闭，锁紧穿过两个滚筒间隙的织片，两套锁紧机构分别安装在滚筒组两侧；数字横机双卷布装置的驱动部分由上、下卷布机构各自的步进电机和齿轮组组成；齿轮组包括主齿轮3_1和从齿轮3_2，两个齿轮外咬合，转动方向相反，主齿轮3_1与主滚筒1_1轴连接，从齿轮3_2与从滚筒1_2轴连接；步进电机的轴通过卡环4、联轴器6与主齿轮3_1形成轴连接；步进电机安装在电机连接板7上，电机连接板7 固定于连接板2上。利用锁紧机构可以使滚筒组1夹紧穿过其间的毛纺织品织片，并保证滚筒组1旋转时与织片之间不会打滑，它可以使滚筒组1间的毛织品在两个滚筒带动下进行同步移动，而毛织品织片与滚筒组间不发生滑动，滚筒组两侧的气缸使用相同的气路，气缸10通气时其活塞杆带动弹簧9和滑块8移动，使两个滚筒夹紧毛织品织片，弹簧起到缓冲作用， 既保证毛织品移动时与滚筒之间不会打滑，又保证毛织品织片滑动时不会由于夹得过紧而导致其撕裂，气缸的通气与断开由手动气阀控制。当织片穿过上卷布机构后，上卷布机构的锁紧机构通过手动方式锁紧，夹紧穿过上卷布机构滚筒组中主、从滚筒之间间隙的织片，数字横机控制器发出上卷布机构步进电机的驱动信号，上卷布机构开始工作；当织片穿过下卷布机构后，下卷布机构的锁紧机构通过手动方式锁紧，夹紧穿过下卷布机构滚筒组中主、从滚筒之间间隙的织片，数字横机控制器发出下卷布机构步进电机的驱动信号，下卷布机构开始工作。上、下卷布机构可以协同工作，构成数字横机双卷布装置；上、下卷布机构自身也可以独立工作，构成数字横机单卷布装置。如图2所示为锁紧装置的气路连接图，在上、下卷布机构中的滚筒组两侧的锁紧装置其气路连接相同；压缩空气通过手动换向阀分别充入气缸10的A腔或B腔，导致滚筒组中的主滚筒1_1和从滚筒1_2夹紧或松开。当横机工作开始时，滚筒组中两个滚筒之间处于松开状态，此时气缸10中B腔充气，A腔与大气联通。横机工作后，当织片从滚筒之间穿过时，手动切换换向阀，使A腔充气，B腔与大气联通，此时滚筒组中两个滚筒之间处于夹紧状态，夹紧穿过其间的布片。图3描述数字横机现场控制器对步进电机的驱动原理，由于在横机应用中，步进电机旋转的方向和速度恒定，因此，数字横机现场控制器给出确定的矩形脉冲信号，通过步进电机驱动控制器与步进电机功率放大器驱动步进电机工作；本发明可以推广至所有由嵌入式数字控制器或电脑控制器控制的横机，只要控制器输出两路标准的步进电机控制信号分别控制两个步进电机，并且可以为步进电机提供符合要求的矩形脉冲即可。这种用两个步进电机驱动的数字横机双卷布装置的方法也适用于电脑横机双卷布装置驱动或者基于嵌入式控制器控制的数字横机双卷布装置驱动。如图4所示上、下两个卷布机构的滚筒组均保持与横机平行，上卷布机构滚筒组的轴心与横机上的织片出口之间的可以距离为100mm，这样由滚筒产生的向下的拉力可以较均勻地分布到横机针板上，提高织片的质量。上、下卷布机构滚筒组的轴心之间的可以距离为100mm，利用上、下卷布机构之间的间隙，可以方便地观察织片针眼的均勻程度，有利于操作人员及时地调整横机工况，提高了织片的质量，减少了浪费。如图4所示上、下两个卷布机构的滚筒组均保持与横机平行，上卷布机构滚筒组的轴心与横机上的织片出口之间的也可以距离为80mm，这样由滚筒产生的向下的拉力可以较均勻地分布到横机针板上，提高织片的质量。上、下卷布机构滚筒组的轴心之间的也可以距离为80mm，利用上、下卷布机构之间的间隙，可以方便地观察织片针眼的均勻程度，有利于操作人员及时地调整横机工况，提高了织片的质量，减少了浪费。如图4所示上、下两个卷布机构的滚筒组均保持与横机平行，上卷布机构滚筒组的轴心与横机上的织片出口之间的还可以距离为120mm，这样由滚筒产生的向下的拉力可以较均勻地分布到横机针板上，提高织片的质量。上、下卷布机构滚筒组的轴心之间的还可以距离为120mm，利用上、下卷布机构之间的间隙，可以方便地观察织片针眼的均勻程度，有利于操作人员及时地调整横机工况，提高了织片的质量，减少了浪费。本发明是通过具体实施过程进行说明的，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明专利进行各种变换及等同代替，因此，本发明专利不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本发明专利权利要求范围内的全部实施方案。
权利要求
1.一种双步进电机驱动的数字横机双卷布装置，由机械部分和驱动部分组成，其特征在于机械部分分为上卷布机构和下卷布机构，每个卷布机构由滚筒组和两套锁紧机构组成；滚筒组包括主滚筒(1_1)和从滚筒(1_2)，两个滚筒的长度相同，且大于横机针板长度， 旋转方向相反；锁紧机构包括连接板(2)、滑块(8)、弹簧(9)和气缸(10)构成；气缸(10)固定于连接板(2)上，主滚筒(1_1)固定于连接板(2)上，其主轴穿过连接板(2)上安装有轴承套的孔，气缸(10)的活塞杆通过弹簧(9)与滑块(8)连接，滑块(8)上设有孔，孔内安装有轴承套，轴承套套装在从滚筒(1_2)的轴上，两套锁紧机构分别安装在滚筒组两侧；装置的驱动部分由上、下卷布机构各自的步进电机和齿轮组组成，上、下卷布机构的驱动完全独立，互不干扰；齿轮组包括主齿轮(3_1)和从齿轮(3_2)，两个齿轮外咬合，转动方向相反， 主齿轮(3_1)与主滚筒(1_1)轴连接，从齿轮(3_2)与从滚筒(1_2)轴连接；步进电机(5) 的轴通过卡环(4)、联轴器(6)与主齿轮(3_1)形成轴连接；步进电机(5)安装在电机连接板(7)上，电机连接板(7)固定于连接板(2)上。
2.根据权利1所述的双步进电机驱动的数字横机双卷布装置，其特征在于装置安装到横机机架上，上、下两个卷布机构的滚筒组均保持与横机平行，上卷布机构滚筒组的轴心与横机上的织片出口之间的距离为80-120mm，上、下卷布机构滚筒组的轴心之间的距离为 80-120mm。
全文摘要
本发明涉及一种双步进电机驱动的数字横机双卷布装置，属于机电一体化领域；包括分为上卷布机构和下卷布机构，每个卷布机构由滚筒组和两套锁紧机构组成；装置采用两个步进电机驱动；本发明可以通过滚筒和锁紧机构的配合使用，保证织片对横机针板具有一定的均匀的拉力，降低了劳动强度，利用上、下两个卷布机构之间形成的用于观察织片针眼均匀程度的间隙，可以及时提高了织片的生产质量，减少浪费；同时上、下卷布机构的驱动完全独立，互不干扰。
文档编号D04B15/90GK102493117SQ20111042963
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者张云生, 张果, 曾谢华, 王剑平, 车国霖 申请人:昆明理工大学