数控电磁织机

摘要

数控电磁织机，是织机的五个功能部分都在数控伺服系统控制下工作的一种新型织机。它实现了两大突破，一是突破了现有织机曲柄轴每转一周，开口、引纬、打纬各动作一次，并只能是在给定的时间内工作的限制。二是突破了现有各种织机，对引纬长度的限制。数控电磁织机的实现，砍掉了现有织机都具有的主电动机和由主电动机到五大功能部分必不可少的机械传动机构和机械转换机构，消除了这些机械运动所耗费的能量，降低了噪声，简化了织机的机械结构。织机数控化后，改变织机的控制软件，就可以改变织物的组织。以数控电磁织机更新换代老式织机，对提高劳动生产率和改善劳动环境都会产生良好的效果。对我国的国家利益特别是纺织行业的利益也会产生重大影响。

主权项

织机都是由五大功能部分组成，即开口部分、引纬部分、打纬部分、送经部分和卷取部分。现有的织机之间，除了引纬机构上有着根本性的差异外，其他四部分都是大同小异的通用部分。而且织机应用了什么样的引纬方式，通常就叫它作什么样名称的织机。磁场在它可以作用到的范围内，隔着非导磁体也能吸引导磁体的这种人所共知的物理现象，是我发明数控电磁引纬方式的物理基础。数控电磁织机是将现有织机都具有的主电动机和由主电动机到各个功能部分的机械传动机构及机械转换机构都砍掉，保持织机的五个功能部分的相对位置基本不变，然后使织机的五大功能部分都在数控伺服系统的控制下工作的一种新型织机。而且该织机是应用了我发明的数控电磁引纬方式，故称它作数控电磁织机。对于数控电磁织机，我要求保护的专利权是：1、用我发明的数控电磁引纬方式工作的数控电磁织机整体，即对整个数控电磁织机各功能部分实施数控伺服的硬件以及能使整个数控电磁织机有条不紊地工作的数控软件数控电磁织机除应用了数控伺服系统控制织机的各部分工作外，还由于应用了数控电磁引纬方式引纬，才得以正常工作。所以下述三项从属权利要求，我也要求得到保护，未经发明人许可，不得用于其他织机上。2、对引纬器的特别设计引纬器是被引纬驱动机构隔着支持板吸引着它来回运动，完成引纬操作的器具。不对它进行特别的设计，是不能适应于数控电磁引纬的。特别设计是①引纬器的外形，设计成类似于有梭织机中使用的边夹平头梭的形状，但小而轻，并且外壳是周身封闭起来的。边尖是为了更好地利于分开经纱；②引纬器的底部(贴近支持板的一面)，平行于支持板平面，装一良导磁体片，其长度不超过20cm，宽1cm。当流动的磁场出现时，就可吸引着它一起运动；③为了克服磁场对引纬器吸引力的分力之一——法向引力(正压力)所增加的引纬器与支持板之间的滑动磨擦力，要给引纬器装上四个转动非常灵活的轮子，使引纬器变成一个滚动运行的小车，以克服此滑动磨擦力，并提高引纬速度和节省能源；④在引纬器腹腔内，装有可指示引纬器在运行过程中所处位置的红外发射管和电池，根据编程，在需要指示出引纬器所处位置的时候，它就能发给控制器反馈信号，并使控制器再发出相应的指令，否则引纬操作不能正确地完成；⑤在引纬器两端的平头处，各安装一个类似于剑杆织机的夹持式纬纱交接方式中所用的接纬钳口，以便到时接受从筒子上退下来的并由送纬钳口送来的纬纱。引纬是双向引纬，所以要两端都装接纬钳口。3、数控电磁体链式电磁引纬驱动机构的结构及其工作原理数控电磁体链式电磁引纬驱动机构的结构是在紧贴下经线的下边，装一供引纬器运行的并且是透光的支持板，其长度比筘幅长40cm，宽为10cm，厚为1cm。在支持板两端各长出筘幅的20cm处，各装一引纬器停留箱。在紧贴支持板的下边，装一供引纬驱动机构运行的导槽，其长度与支持板等长，高和宽各为5cm，厚1cm，材料用非导磁体也非导电体的。支持板与长槽固定为一体。在织造过程中，除打纬时它们被垂直压下去5cm，打纬结束立即反回原位外，其他时刻它们前后左右上下都不能动。在长槽内安装一电磁体链，这些电磁体在电气上和结构上是相互独立的，在设置的位置上，相互间隔10cm，并且严格地排成一条直线。电磁体的铁心是开口的，呈矮U字形，开口朝上摆放，并使其顶部紧贴支持板。每块电磁体的线圈的供电线，连接至控制器。另外，每块电磁体中心处的旁边的支持板的下面，各装一红外传感器的红外接受管，其信号传输线也连接到控制器，以使控制器给出相应的控制信号，控制引纬器运行的速度。长槽内的电磁体链，不加电时它不起任何作用。可是在控制器的控制下，它却能形成引纬驱动机构——看不见摸不着的可来回流动的磁场，并可隔着支持板吸引引纬器来回运动。数控电磁体链式电磁引纬的工作原理简述于下：织造过程是开口、引纬、打纬三个运动相继往复运行。当开口运动将要完成时，控制器就给从左端数第一块电磁体的线圈加电并产生很强的磁场(假定引纬器是停留在左边的停留箱内)，受强磁场的吸引，引纬器迅速向其运动，在引纬器越靠近磁场吸引力越强的作用下，引纬器几乎是飞速地到达电磁体1的中心处，此时红外传感器接受管收到引纬器携带的红外发射管发出的信号，并立即将此信号传输给控制器。当控制器收到此反馈信号后，便立即断掉电磁体1的电并给电磁体2加电，于是电磁体1的磁场消失电磁体2的磁场产生。而此时引纬器却藉电磁体1已经给了它的动量(P1＝mV1)继续前冲，并且此时又受到电磁体2的磁场的吸引，前冲力更猛，当引纬器冲至电磁体2的中心处时，红外传感器接受管2又发送信号给控制器，于是控制器又断电磁体2的电并给电磁体3加电，进而引纬器又以更大的动量((P2＝mV2)前冲，再加上电磁体3的磁场的吸引，引纬器的前冲速度将变为V3，如此的运动重复下去，引纬器的速度将变为Vn，而Vn＞Vn-1＞Vn-2……V3＞V2＞V1。这样引纬器到达右停留箱时，不是要把箱冲坏吗 因为当控制器测得引纬器的运动速度足够大时，就不会给后续的电磁体加电，让引纬器靠已经获得的动量，不但可以安全的到达右停留箱内，完成一次自左至右的引纬操作，而且还可以藉剩余的能量，完成一次新的一条纬纱的交接，为下一次自右至左的引纬做好准备。当下一个开口运动将要完成时，控制器就给从右端数第一块电磁体1加电，产生磁场并吸引引纬器，接着重演上述的接力过程，最后完成自右至左的引纬运动，如此往复运行，便可完成一次次的引纬操作。4、数控电车式电磁引纬驱动机构的结构及其工作原理数控电车式电磁引纬驱动机构的结构，也是在紧贴下经线的下边，装一供引纬器运行的并且是透光的支持板。其长度比筘幅长40cm，宽为10cm，厚为1cm，支持板两端各长出筘幅的20cm处，各装一引纬器停留箱。在紧贴支持板的下边，装一供引纬驱动机构运行的导槽，其长度与支持板等长，高为8cm，宽为5cm，厚为1cm，材料选用非导磁体亦非导电体的。在槽内装一由小型无刷直流电动机为动力的电车，车顶载着一块形状是矮U字形的永磁体，永磁体开口朝长摆放并贴近支持板。此载着永磁体的电车，就构成了电磁引纬驱动机构，隔着支持板可吸动引纬器。当电车被加电沿着长槽跑动时，就吸引着引纬器一起跑。在控制器的控制下电车来回往复跑动，便可完成引纬操作。因为无刷直流电动机是十分优良的数控伺服系统部件，故选用它。另外在支持板接近端头的适当地方的板下面，也各装有一个红外传感器的红外接受管，为得是发给控制器反馈信号，以保证引纬器安全进入停留箱，并可藉剩余的能量，完成一次新的一条纬纱的交接，为下一次引纬做好准备。为给电车供电和对它实施控制，采用了类似公交无轨电车那样的滑动供电方法，其结构是沿长槽的两侧壁，各装两条非导磁体良导电体的与长槽等长的裸导线。上边一对是给电车供电，下边一对用于对电车的控制。为保证供电和控制的可靠，采用多刷并一刷的结构，这样即使有一个电刷抖动了一下瞬时与供电线脱离接触，还有其他几个电刷与电路接触着，保证了不间断供电。