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1、基于伺服控制经编机电子横移系统的研究No.5针织工业2007年5月醴暢基于何服控制经编机电了横移系统的研究郭俊华，蒋高明,夏风林(江南大学，江苏无锡214122)摘要:提出一种基于伺服控制的经编机电子横移系统•该系统以单片机作为系统控制核心，工控机为系统支撑，三菱伺服为执行机构,实现了高效花型传输，存储，参数设定以及牛产监控等功能,具有传统的机械式经编机横移机构不可比拟的优势,对今后国内经编机的改造具有重要参考价值.关键词:伺服控制;经编机;电子横移系统;单片机;工控机;三菱伺服系统中图分类号TS183.7+3文献标志
2、码:A文章编号1000-4033(2007)05—0014—03梳栉横移机构是经编机中最重要的装置之一，其横移运动决定着各把梳栉的经纱所形成的线圈在织物屮的分布规律，从而形成不同的组织结构与花型•传统经编机上，梳栉的横移由链块或花盘凸轮控制,在实际生产中存在很多难以克服的缺点,如翻改花型周期长，成本高等•而电子横移机构实现了高效，高质的牛产，其最大的特点是花型循环不受限制，且花型变化十分方便，只要插入带有工艺参数的软盘就可以实现花型变换，从而满足消费者的需求,然而国外带有电了横移装置的经编机大都价格昂贵,因此利用电子数
3、控技术对经编机梳栉横移装置进行研究很有必要.1横移运动在经编机的成圈过程中，主轴每转一转编织一个横列，梳栉沿针床方向进行一次针前，针背横移和两次针间摆动.梳栉横移时间应和其摆动密切配合，针间摆动期间不能进行横移.根据花型组织不同，针前垫纱不超过两个针距,针背垫纱可以是0丄2或更多针距.梳栉移动时间极为短促,所以应保证梳栉的横移运动平稳,速度无急剧变化•梳栉每次横移的距离为针距的整数倍，且移动后导纱针应处于针间隙的适当位置，以免在针间摆动时导纱针和针上的纱线碰撞或摩擦［11/如图1所示，设定C・,C分别代表后梳导纱针后边
4、缘在向针钩及针背摆动时进入及摆离针背的工作点，而G2,C分别表示前梳导纱针前边缘摆离及进入针钩前端的工作点•所以在确定允许横移吋间时,找准某一特定机型的cl,G2,G3,尤为重要.从图1屮可以看出，当主轴转Cl:9so9oo图1作者简介哼E俊华（1980一），男，硕士研究生.主要从事经编机装置及速度的研究.9■14?角为98o160o及204〜〜266o时梳栉不允许横移•而转角为160〜204。时可以作针前横移,即针前允许横移的角度区间大小为44o,而在实际生产中为了确保横移的安全和可靠,一般梳栉针前允许横移的角度区间
5、应小于440（图1中阴影部分为主轴一转过程中不允许横移角度,空口部分为允许横移角度）•经编机一个成圈过程中允许针前横移的角度一般为26o51o,时间只有儿毫秒到儿十毫秒•设主轴转速为nr/min,以针前横移44o为例，其针前横移允许时间T为：嚣X订X60=22s当经编主轴转速为600r/min时,0.01222s=12.22ms由以上分析可知，经编机梳栉横移运动要求很高的频率和精度.2伺服电机选择拉动梳栉横移伺服电机快速地做运动一停止一运动的反复动作.为保证经编机的编织能够正常进行,必须使电子横移机构定位精度高,快速响
6、应性强且系统稳定性2007年5月针织工业No.5好•通过对横移运动的分析可知，控制梳栉横移的伺服系统必须具备可控性好,稳定性高和快速响应性强等基本性能•可控性好是指讯号消失以后，能立即自动停转;稳定性高是指转速随转距的増加而均匀下降;快速响应性强是指反应快，灵敏，即要求跟踪指令信号的响应要快.交流伺服电机在精度，响应速度和力矩方面的优越性能满足了梳栉横移运动的工艺要求［21,与步进电机相比，它有很多优势.乩精度高交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证;而步进电机受步距角的影响,轴变位只增加确定的量•另外，步
7、进电机低速运转时易出现低频振动现象,启动频率过高或负载过大时易出现丢步或堵转现象,停止时转速过高则易岀现过冲现象，为保证其控制精度，还须处理好升，降速问题；交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器的反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现上述现象，控制性能更为可靠［21,为梳栉横移的高精度提供了保障.b.快速响应性强步进电机从静止加速到工作转速（一般为每分钟几百转）需要200~400ms,而交流伺服系统从静止加速到额定转速3000r/rain仅需几毫秒，非常适用于梳栉横移运动快速启停的控制场合
8、.C.力矩输出稳定交流伺服电机为恒力矩输出，即在额定转速（一般为2000r/min或3000r/rain）以内,都能输出额定转矩;而步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降（其最高工作转速一般在300〜600r/min）.驱动地梳横移需要更大的机械力，交流伺服电机在高速下不仅能输出额定转矩，更能满足此要求.因此
