专利名称：一种综框振动控制的闭环控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及织机领域，具体而言，涉及一种综框振动控制的闭环控制系统，尤其涉及一种改变开口机构速度控制综框振动的系统。
背景技术：
在织机上，开口机构完成的运动是简单的往复直线运动，但动态力和动态力矩很大。使用消极回综的凸轮开口系统，惯性力会瞬时升高，克服回综弹簧约束力时，滚子从动件从凸轮表面上瞬时脱开，跳开和冲击造成综框横梁振动，结果造成综框横梁强振，综框横梁的大幅度弯曲，相邻综框的横梁产生撞击。在开口机构中，综框带着经纱作上下往复运动，综框在最低和最高位置都有一段静止时间，在升程或降程结束后综框横梁剧烈振动。综框横梁的振动型式复杂，在综框运动的垂直方向也产生振动，即综框横梁产生弯曲，横梁中部弯曲可以达5毫米，因此需要测量综框横梁的弯曲量。综框长度最短2250毫米，厚度小于10毫米，相邻的综框都会产生弯曲，由于不同的振型、横梁弯曲方向可以相同也可以相反，造成相邻综框之间的碰撞，因此需要测量综框与综框之间的碰撞。过度的横梁弯曲和碰撞都是不允许的。综框横梁的弯曲状态和综框之间的碰撞与织机的运行速度有关，织机的运行速度远高于综框的临界速度，尤其是宽幅综框，综框运行速度处在综框前几阶临界速度之间，因此运行速度应避开临界速度，综框横梁的弯曲就可以大大减少。理想地控制开口的运动依赖灵敏的信号和闭环控制技术，织造时综框带动着所有的经纱，综框运动的优良直接关联经纱的断头率。在综框的最低位置时经纱的开口最大，经纱张力最大，经纱断头主要发生在该区域。综框的工作条件很差，低频大幅振动是经纱断头和另件损坏的主要原因。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种综框振动控制的闭环控制系统，实时测量综框之间的碰撞和横梁弯曲状态，测量信号反馈到控制系统，根据综框的运动状态，适度改变开口机构的速度。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一种综框振动控制的闭环控制系统，包括一综框，一电机依次通过减速器、开口机构驱动所述综框作往复运动，还包括一设置在所述综框的上横梁外侧中间位置的横梁中部弯曲传感器和一固定在所述综框的上横梁外侧的加速度传感器，所述上横梁外侧指综框接近钢筘的一侧；所述电机通过一组齿轮副驱动编码器，所述编码器、所述横梁中部弯曲传感器及所述加速度传感器的输出信号分别通过时间窗生成器、信号采集放大器及载荷放大器传递至综框速度控制板，所述综框速度控制板将信号处理后传递至电机驱动器，由所述电机驱动器控制所述电机的运转速度，形成所述闭环控制系统。进一步的，所述编码器产生一组主轴的角度信号，传递至所述时间窗生成器，所述时间窗生成器是一个定时器，所述时间窗生成器发出的信号与所述综框在上、下停顿位置的时间段相对应。优选的，所述电机为伺服电机，所述电机驱动器为伺服包。 优选的，所述电机为变频电机，所述电机驱动器为变频器。进一步的，所述综框运动控制板包括门电路及比较器，所述时间窗生成器、所述信号采集放大器及所述载荷放大器传来的信号依次通过所述门电路、所述比较器后输出至所述电机驱动器。本实用新型的工作原理是用加速度传感器测量振动碰撞，用弯曲传感器测量综框横梁的弯曲量。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综框上、下停顿位置的定时信号，综框实时加速度和弯曲信号与上、下停顿位置的定时信号经与门后输出所需信号。综框速度控制器根据设定的速度和综框弯曲、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。本实用新型的有益效果是1、通过横梁弯曲传感器得到弯曲状态，通过横梁加速度传感器得到横梁间的碰撞状态，从综框横梁的变形量和振动量的实测数据就能正确了解综框的受力和变形状态，可以清楚知道开口过程是否正常。2、利用综框振动和弯曲监测信号反馈到开口机构的速度控制板，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，从而调节开口机构的转速。由于综框的前几阶自振频率很低，综框运行速度在前几阶综框的自振频率之间，因此应选择恰当的转速，综框运行速度在相邻两阶自振频率之间，离两阶自振频率都较远。运行速度避开临界速度，综框横梁的弯曲就可以大大减少。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如后。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。
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。在附图中图1本实用新型所述的闭环控制系统示意图；图2综框速度控制板原理示意图；图3横梁中部弯曲传感器及加速度传感器安装位置示意图；图4为图3右视图；图5综框运动曲线图。图中标号说明1、电机，2、减速器，3、开口机构，4、综框，5、横梁中部弯曲传感器，6、加速度传感器，7、信号采集放大器，8、载荷放大器，9、综框速度控制板，901、门电路，902、比较器，10、电机驱动器，11、编码器，12、时间窗生成器，13、齿轮副。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。参照图1所示，一种综框振动控制的闭环控制系统，包括一综框4，一电机I依次通过减速器2、开口机构3驱动所述综框4作往复运动，还包括一设置在所述综框4的上横梁外侧中间位置的横梁中部弯曲传感器5和一固定在所述综框4的上横梁外侧的加速度传感器6，所述上横梁外侧指综框接近钢筘的一侧；所述电机I通过一组齿轮副13驱动编码器U，所述编码器11、所述横梁中部弯曲传感器5及所述加速度传感器6的输出信号分别通过时间窗生成器12、信号采集放大器7及载荷放大器8传递至综框速度控制板9，所述综框速度控制板9将信号处理后传递至电机驱动器10，由所述电机驱动器10控制所述电机I的运转速度，形成所述闭环控制系统。在一个实施例中，所述电机为伺服电机，所述电机驱动器为伺服包。在一个实施例中，所述电机为变频电机，所述电机驱动器为变频器。参照图3、图4所示，在本实施例中，加速度传感器6安装于第一页综框4上横梁外侧中部，用螺栓直接紧固在横梁上。横梁中部弯曲传感器5为桥式应变片，同样安装于第一页综框4的中部，四片应变片粘贴在综框4上。综框4在最低和最高位置各有一段静止阶段，在升程或降程结束后的振动量为最大，因此检测区域只是综框4在最高最低位置，提取综框4在最高最低位置的静止阶段的振动值和弯曲量。在本实施例中，所述编码器11产生一组主轴的角度信号，传递至所述时间窗生成器12，所述时间窗生成器12是一个定时器。参照图5所示，综框4的运动曲线分成四段，A为上升段，C为下降段，B为最高位置停顿段，D为最低位置停顿段。时间窗生成器12只取B段和D段。参照图2所示，在本实施例中，所述综框运动控制板9包括门电路901及比较器902，所述时间窗生成器12、所述信号采集放大器7及所述载荷放大器8传来的信号依次通过所述门电路901、所述比较器902后输出至所述电机驱动器10。编码器11输出织机主轴的角度信号，角度信号经时间窗生成器12输出综框上、下停顿位置的定时信号，综框4实时加速度和弯曲信号与上、下停顿位置的定时信号经与门后输出所需信号。织机的运行速度在10-15HZ范围内，而综框4横向振动的前几阶固有频率在4-1OHZ范围内，又综框4运行速度在其前几阶固有频率的范围内，综框4运行环境较差,振动很大。综框4的前几阶固有频率输入到综框速度控制板9内，在线的输出量过大时，把实时速度与前几阶固有频率作比较，让综框4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。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种综框振动控制的闭环控制系统，包括一综框(4)，一电机(I)依次通过减速器(2)、开口机构(3)驱动所述综框(4)作往复运动，其特征在于还包括一设置在所述综框(4)的上横梁外侧中间位置的横梁中部弯曲传感器(5)和一固定在所述综框(4)的上横梁外侧的加速度传感器(6 )，所述上横梁外侧指综框接近钢筘的一侧； 所述电机(I)通过一组齿轮副(13)驱动编码器(11)，所述编码器(11)、所述横梁中部弯曲传感器(5)及所述加速度传感器(6)的输出信号分别通过时间窗生成器(12)、信号采集放大器(7 )及载荷放大器(8 )传递至综框速度控制板(9 )，所述综框速度控制板(9 )将信号处理后传递至电机驱动器(10)，由所述电机驱动器(10)控制所述电机(I)的运转速度，形成所述闭环控制系统。
2.根据权利要求1所述的综框振动控制的闭环控制系统，其特征在于所述编码器(11)产生一组主轴的角度信号，传递至所述时间窗生成器(12)，所述时间窗生成器(12)是一个定时器，所述时间窗生成器(12)发出的信号与所述综框(4)在上、下停顿位置的时间段相对应。
3.根据权利要求1所述的综框振动控制的闭环控制系统，其特征在于所述电机(I)为伺服电机，所述电机驱动器(10)为伺服包。
4.根据权利要求1所述的综框振动控制的闭环控制系统，其特征在于所述电机(I)为变频电机，所述电机驱动器(10)为变频器。
5.根据权利要求1至4中任意一项权利要求所述的综框振动控制的闭环控制系统，其特征在于所述综框运动控制板(9)包括门电路(901)及比较器(902)，所述时间窗生成器(12)、所述信号采集放大器(7)及所述载荷放大器(8)传来的信号依次通过所述门电路(901)、所述比较器(902 )后输出至所述电机驱动器(10 )。
专利摘要本实用新型公开了一种综框振动控制的闭环控制系统，包括一综框，一电机依次通过减速器、开口机构驱动综框作往复运动，还包括一设置在综框的上横梁外侧中间位置的横梁中部弯曲传感器和一固定在综框的上横梁外侧的加速度传感器；电机通过一组齿轮副驱动编码器，编码器、横梁中部弯曲传感器及加速度传感器的输出信号分别通过时间窗生成器、信号采集放大器及载荷放大器传递至综框速度控制板，综框速度控制板将信号处理后传递至电机驱动器，由电机驱动器控制电机的运转速度，形成闭环控制系统。利用综框振动和弯曲监测信号反馈到开口机构的速度控制板，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，从而调节开口机构的转速。
文档编号D03C9/06GK202881540SQ201220463319
公开日2013年4月17日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者周平, 祝章琛 申请人:江苏万工科技集团有限公司