纬编压电选针器驱动电路板的制作方法

本发明涉及纺织技术领域，特别涉及一种纬编压电选针器驱动电路板。

背景技术：

近年来，由于纬编针织行业的高速发展，迫切需要借助先进自动圆纬针织设备，以提高行业的生产效率，目前，带压电选针器的圆纬针织机则是很重要的自动圆纬设备。

纬编压电选针器是圆纬针织机控制系统中的核心执行器之一，其是运用压电陶瓷的逆压电效应使电能转化为机械能。纬编压电选针器驱动电路板板能提供串入并出的直流高压信号，用以驱动控制压电选针器中各压电选针片的左右偏转，用以带动压电选针器的各个选针刀片做相应的偏转运动，配合纬编机织针实现成圈、集圈或浮线的三功位运动。

目前一台主流大型圆纬机的需要144块的压电选针器，也就是要同时控制2304个压电选针片带动的选针刀头做偏移运动，控制压电选针器的电路板也高达144块，系统往往复杂庞大，不能采取并行方式输出控制信号。

传统的纬编压电选针器为电磁式选针器，驱动电路板大多采用高压光耦组成推挽输出电路的压电选针器，电磁式选针器，由于受输出频率低和电磁圈发热量大等因素的限制，只能用于机速低的圆纬机，随着机速的提高局限性越来越明显。采用高压光耦组成推挽输出电路的驱动板在驱动压电选针器时，由于受高压光耦的体积及随系统输出频率的提高，电流变大，引起发热量大的影响，驱动电路板通常做成超大尺寸，以便散热，其不足之处是：1、占用了纬编压电选针器内很大的空间。2、整体功耗非常大。3、寿命短，因发热量大，最高可使压电选针器工作时达到70℃左右，元器件工作在高温环境下比较容易损坏，影响整机可靠性。4、此种驱动板带动压电选针片的摆动频率一般最高只能达到100HZ,不能满足高速的无缝圆纬机速度需求。5、大量的分立光耦元件搭建的高压驱动输出电路一致性、可靠性很难保证，而且价格高。6、该驱动电路输出接口一般采用每片压电选针片三根导线直连方式，生产装配工艺复杂，壳体内走线多且杂乱，不便于安装和后期维护。

技术实现要素：

本发明提出一种纬编压电选针器驱动电路板，解决了现有技术中存在的上述问题。

本发明的一种纬编压电选针器驱动电路板，包括：布置在电路板上的牛角接插头、电源管理模块、CAN总线通信模块、嵌入式MCU、硬选址模块、光电隔离模块、串入并出模块和压电选针片驱动输出接口，所述嵌入式MCU分别连接所述CAN总线通信模块、硬选址模块、电源管理模块和光电隔离模块，所述光电隔离模块连接串入并出模块，串入并出模块连接电源管理模块和压电选针片驱动输出接口，所述牛角接插头设置在电路板的一端，所述牛角接插头连接所述CAN总线通信模块，所述压电选针片驱动输出接口位于所述电路板另一端。

其中，所述串入并出模块为串入并出HVCOMS芯片。

其中，包括：4～16个所述压电选针片驱动输出接口。

其中，所述压电选针片驱动输出接口包括：座体及位于所述座体内的至少三个簧爪，所有簧爪均匀分布在座体内，所有簧爪一端连接座体内壁，另一端向座体底部延伸且呈向座体轴线靠拢的趋势。

其中，所述座体外壁形成有防滑凸起。

本发明的电路板集成度高，使其结构简单，相关部分的体积只有采用高压光耦组成推挽输出电路的三分之一大小；另外主要解决了传统电路采用高压光耦组成推挽输出电路，随系统输出频率的提高，流变大，功耗大，引起发热量大的问题，使其可靠耐用且电路板集成度高，且性价比高，兼容性好，从而提高整机的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种纬编压电选针器驱动电路板第一面的结构示意图；

图2为本发明的一种纬编压电选针器驱动电路板第二面的结构示意图；

图3为本发明的纬编压电选针器驱动电路板结构框图；

图4为压电选针片驱动输出接口的针座的结构示意图；

图5为压电选针片的车针插入针座的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和2所示，本实施例的纬编压电选针器驱动电路板，包括：牛角接插头1、电源管理模块2，CAN总线通信模块3，嵌入式MCU 4，硬选址模块5，光电隔离模块6，串入并出模块7和压电选针片驱动输出接口8。嵌入式MCU 4分别连接CAN总线通信模块3、硬选址模块5、电源管理模块2和光电隔离模块6，光电隔离模块6连接串入并出模块7，串入并出模块7连接电源管理模块2和压电选针片驱动输出接口8。牛角接插头1设置在电路板的一端，牛角接插头1连接所述CAN总线通信模块3，压电选针片驱动输出接口8位于电路板另一端。

如图3所示、本实施例的纬编压电选针器驱动电路板的基本工作原理是：由上一层上位机分配的控制信号和纬编花型数据，通过牛角接插头1输入，经过CAN总线通信模块3数据传输，通过嵌入式MCU 4，硬选址模块5的相应处理，完成寻址、控制和数据信号的调理，以及控制电源管理模块2输出所需直流电，通过光电隔离模块6实现了弱电控制信号与强电的光电隔离，从而有效地抑制了电路中的干扰。由串入并出模块7将低压串行输入的纬编花型数据转换为高压并行输出数据，再通过压电选针片驱动输出接口8输出到各压电选针片，通过逆压电效应，使各压电选针片发生相应的电致伸缩引起其偏转，用以带动压电选针器的各个选针刀片做相应的偏转运动，配合纬编机织针实现成圈、集圈或浮线的三功位运动。

上述各模块之间均是电连接，且该电路板为多层设计，不但结构简单，而且体积小，其典型输出电压范围在：+150VDC～+250VDC。

本实施例中，串入并出模块7选用的主要芯片为串入并出HVCOMS芯片，其输出电压范围为：0～+250VDC，输出响应频率可达300HZ，其带动压电选针片的摆动频率可达150HZ，完全满足市面上所有圆纬机的要求，输出一致性高、功耗低，每块功耗仅1W左右，基本上不发热，性价比高且可靠耐用，并且集成度高，可减小电路板体积。

本实施例的纬编压电选针器驱动电路板包括：4～16个所述压电选针片驱动输出接口8，单块该驱动电路板最多可驱动16片压电选针片的偏转运动。

如图4和5所示，压电选针片驱动输出接口8采用簧爪插座结构，包括：座体23及位于座体23的空腔25内的至少三个簧爪21，所有簧爪21均匀分布在座体23内，所有簧爪21一端连接座体23的内壁，另一端向座体23底部延伸且呈向座体轴线靠拢的趋势，以便能够夹紧压电选针片30的车针10。压电选针片驱动输出接口8按一定次序排列和压电选针片30的各车针10配合连接，形成电信号通路，连接结构简单、可靠且拆装便捷。

本实施例中，座体23外壁形成有防滑凸起22，用于压电选针片驱动输出接口8安装在电路板40焊盘孔时过紧配合，使其安装后固定在焊盘孔中高度一致并和其完全接触，另外，方便在电路板40反面焊接座体23焊接端时，座体23不从焊盘孔中脱落，能有效保证座体23焊接时高度一致。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。