一种压电送纱器结构及其应用方法

本发明涉及送纱器，具体是一种压电送纱器结构及其应用方法。

背景技术：

1、目前，计算机技术与纱线张力控制技术已被广泛应用于针织横机中的送纱器控制。通过控制送纱器输送纱线过程中的纱线张力和速度，能够形成不同针织密度的纺织产品。市场上最常见的送纱器为电磁送纱器，电磁送纱器通常包括一个盒体，盒体内设置有定子和转子，通过控制电磁组件控制转子输出力矩以控制纱线的张力和运动速度。为了提升效率，送纱器往往处于高速运转的工作状态，这就需要送纱器具有较高的控制精度、控制速度与足够长的使用寿命。而在工作过程中，常见的电磁送纱器体积大、电磁干扰强、控制难度大，容易因磁场耦合导致设备之间相互干扰，进一步导致设备的控制难度增大，甚至导致产品质量大幅下降。

2、为了解决上述问题，本案由此而生。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种压电送纱器结构及其应用方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种压电送纱器结构，包括压电悬臂梁式致动器，采用压电驱动为驱动方式，通过对相邻压电致动器施加相反的驱动信号使其左右摆动以周期性改变送纱端之间纱线的张力，改变各送纱端与纱线之间摩擦力大小实现纱线的输送。

5、送纱端通过夹持体将送纱端固定在压电致动器末端，通过送纱圆柱体和限位块的设计通过摩擦力实现纱线的输送，防止工作过程中纱线脱落。

6、压电送纱器包括一个一体式夹持器，夹持器上共固定有组压电致动器，压电致动器的自由端上分别固定有一个送纱端。驱动装置两侧分别设置一组送纱口，送纱口由送纱片固定器和送纱片组成，送纱片的送纱孔与送纱圆柱体圆心高度一致。使用时，将纱线从一侧送纱片穿入，在纱线缠绕在各送纱端上各缠绕一圈后从另一侧送纱口穿出。

7、送纱端由用于固定在压电驱动器末端的夹持体，用于缠绕和固定纱线的送纱圆柱体，防止纱线在输送过程中脱离的防脱圆柱体组成，夹持体、送纱圆柱体、防脱落圆柱体的中心轴位于同一直线上。

8、送纱端的夹持体中设有槽口以固定在压电致动器自由端，且槽口延伸到位于送纱圆柱体、防脱落圆柱体对侧的位置以便于送纱端与压电驱动器的连接，保障夹持体活动度防止其因精度问题无法与压电致动器自由端连接。

9、送纱端的送纱圆柱体的侧面沿母线方向设置细密的凸起以提高送纱圆柱体的摩擦系数，提升送纱器可输出的最大驱动力。

10、一体式夹持器中由夹持板组成的夹持组与固定板连接处附近的基板上设有一个方形孔以契合压电致动器的结构特点更好地固定压电致动器。

11、一体式夹持器通过控制各压电致动器末端之间的距离，在防止纱线因形变量过大而断裂的情况下，大幅度地提高送纱效率。

12、一种压电送纱器结构的应用方法，包括以下步骤：

13、四个压电驱动器输出端的送纱圆柱体上同向缠绕一圈纱线，纱线从一侧导纱组件穿入，经依次缠绕各送纱端一圈后从另一侧的导纱组件穿出；

14、初始状态，各送纱端之间的纱线处于拉直的状态，各送纱端之间的纱线张力为0；进纱口能够持续稳定地提供纱线且拉动该部分纱线所需的力f1无限趋近于0；出纱口存在拉力f6无限趋近于0；各送纱圆柱体与纱线之间具有摩擦力；

15、给予压电致动器内两侧的压电材料上分别施加幅值相等、相位差为180°的正弦信号，同时使得相邻两个送纱圆柱体左右摆动，且摆动的水平位移相等、方向始终相反。

16、(三)有益效果

17、采用上述技术方案后，本发明提供的一种压电送纱器结构及其应用方法，与现有技术相比具有以下有益效果：

18、(1)改变了送纱器的驱动方式，避免产生电磁干扰影响其他设备。(2)采用节拍型送纱的方式周期性改变送纱端之间纱线的张力可有效提升纱线质量，去除杂质。节拍型送纱方式采用步进的方式送纱，大幅提高了控制精度；(3)送纱端的运动方式简单，通过缠绕纱线并利用利用摩擦力送纱可有效实现送纱器的自锁功能，防止送纱过程中纱线的回拉。(4)压电送纱器的送纱方式可在主动送纱和被动送纱之间转换，可降低控制器的控制难度。

技术特征：

1.一种压电送纱器结构，其特征在于，包括一体式夹持器，一体式夹持器上设有4组压电致动器，所述压电致动器的自由端上分别固定有送纱端，其两侧分别设置一组导纱组件，送纱端和导纱组件的高度一致，其中纱线从一侧导纱组件穿入，经依次缠绕各送纱端一圈后从另一侧的导纱组件穿出。

2.根据权利要求1所述一种压电送纱器结构，其特征在于：所述导纱组件包括送纱片固定器和送纱片，所述送纱片的顶部设有送纱孔，其顶部固定于送纱片固定器上。

3.根据权利要求2所述一种压电送纱器结构，其特征在于：所述送纱端包括固定于压电驱动器末端的一体式夹持体、缠绕和固定纱线的送纱圆柱体、限位块，所述送纱端的一体式夹持体通过底部设有的槽口固定在压电致动器的自由端，所述送纱圆柱体连接两侧的夹持体和限位块，送纱圆柱体和限位块的中心轴位于同一直线上，所述送纱孔与送纱圆柱体的圆心高度一致。

4.根据权利要求3所述一种压电送纱器结构，其特征在于：所述送纱圆柱体的侧面沿母线方向设置有细密的凸起。

5.根据权利要求3所述一种压电送纱器结构，其特征在于：所述一体式夹持器包括多个间隔设置的夹持板组成的夹持组，夹持组的端部连接有固定板，且底部连接有基板，所述基板上间隔设有方形孔以契合压电致动器并固定压电致动器。

6.一种压电送纱器结构的应用方法，采用权利要求1-6任意一项所述的一种压电送纱器结构，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述一种压电送纱器结构的应用方法，其特征在于：每个正弦信号周期的驱动方式、驱动过程一致。

8.根据权利要求6所述一种压电送纱器结构的应用方法，其特征在于：压电致动器内分三层，最左边和最右边都是压电材料，中间的为高碳纤维，高碳纤维起到支撑作用，左右两边压电材料输入不同的电压会形成一个伸缩的作用。

技术总结
本发明公开了一种压电送纱器结构及其应用方法，包括一体式夹持器，一体式夹持器上设有4组压电致动器，所述压电致动器的自由端上分别固定有送纱端，其两侧分别设置一组导纱组件，送纱端和导纱组件的高度一致，其中纱线从一侧导纱组件穿入，经依次缠绕各送纱端一圈后从另一侧的导纱组件穿出。送纱端由用于固定的夹持体、送纱圆柱体和防脱圆柱体组成。该设计能够保障送纱端固定在压电致动器上的同时，利用周期性变化的摩擦力有效输送纱线，且节拍型送纱方式采用步进的方式送纱，大幅提高了控制精度，同时防止送纱过程中纱线的脱落。

技术研发人员：彭来湖,周悦欣,齐育宝
受保护的技术使用者：浙江理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17