[发明专利]一种无传感器经编张力积极式调控系统

说明书

本发明公开了一种无传感器经编张力积极式调控系统，属于经编机智能装备控制技术领域。本发明结合经编机横移角度机构属性参数与经编工艺垫纱数码工艺属性参数，在开始生产织造之前即生成经纱张力均衡调控曲线规划数据，属于预先规划的前馈控制系统，从而可以取消纱线张力传感器与张力测试与变送反馈系统，系统架构更加简洁。本发明以经编机的机构属性与经编产品的工艺属性作为调控实施的参数依据，使得这种经纱张力调控系统对于不同的经编机型，以及不同机型的不同经编工艺，都具有更好的自适应性。本发明主动前馈式积极调控，可以使用原机器上通用的弹性张力杆，并可选用普通的伺服电机，系统升级成本进一步下降。

技术领域

本发明涉及一种无传感器经编张力积极式调控系统，属于经编机智能装备控制技术领域。

背景技术

经编技术因其极高的编织效率而成为针织技术的重要分支，经编机在高速编织时，经纱需要维持一定的纱线张力才能正常成圈，但是过大的经纱张力峰值，或者过大的经纱张力波动加速度，都会造成纱线断头或无法成圈，进而影响坯布品质或使生产中断。而在经编机每一个横列的成圈编织过程中，因为纱线输送长度在主轴角度任意区间内的均匀性，以及在主轴角度不同区间内消耗纱线长度的突变性，从原理上决定了在每一个横列的成圈编织过程中，必然会出现经纱张力的波动，每一个成圈编织周期自然也就是经纱张力波动的一个基本周期。而这种周期性经纱张力波动的根源，恰恰是经编机成圈的基本动作，为了弥补经纱张力的这种周期性波动变化，现有技术都是采用张力杆进行补偿。

在送经机构与成圈机构之间增加张力杆，通过纱线与弹性张力杆之间的相互作用，利用张力杆的挠性变形和纱线的弹性伸长来对纱线实现一定量的预存储。当张力突然增大时，经纱拉紧，弹性张力杆受压下降，释放预存量纱线，缓减张力的瞬态增加；当张力突然减小时，经纱放松，弹性张力杆回弹上抬，缓补纱线张力的瞬态下跌，并完成新纱线的暂存，从而减缓经纱张力上升或下降的斜率，并削减张力波动的峰值。这种通过纱线本身传递张力，进而逼迫张力杆产生变形的工作机理，决定了张力杆对经纱张力的均衡调控是一种被动反馈式调整，同时也决定了参与编织的经纱本身必须具备一定的弹性系数和断裂强度，才能配合张力杆的机械挠性进行正常工作。因此，对于弹性差模量高的玻璃纤维、金属丝、蚕丝等经编原料，以及捻度小断裂强度低的天然短纤维类经编原料，生产实践已经证明，采用张力杆的这种被动反馈式经纱张力调控方法，已难以保证低断头率的高速连续经编生产。

在专利CN201710378790.0中公布了一种经编积极式张力补偿装置，该装置的方法特征为：利用电阻应变仪测量经纱张力波动，并在纱线张力异常增大时，将信号传递给编码器，编码器以电信号的形式反馈给控制器，控制器再控制音圈电机调整刚性张力杆的角度。该方法虽然在一定程度上实现了对经纱张力波动的积极式补偿，但由于其补偿的时机以及补偿量完全取决于电阻应变式张力仪的测量反馈值，也即在时序上，仍然要求先有张力波动的产生，然后才有张力波动的补偿，在机理上仍然属于反馈式控制。由于动态张力测量的滤波及张力信号反馈处理的时间性限制，这种方法对于高模量和低强度的经纱原料，仍然难以实现高速化成圈编织时对经纱张力波动的均衡化调控。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述不足，提供一种无传感器经编张力积极式调控系统，在取消张力测量反馈机制的基础上，结合具体机构属性参数与具体工艺属性参数，采用预先规划，提前生成动态调控曲线的控制算法，在有效解决低强度高弹性模量经纱在高速化成圈编织频繁断头问题的同时，进一步精简系统结构，降低成本，并提高调控系统对不同机型与不同工艺的自适应性。