本技术涉及纺织机械设备领域,涉及一种伺服驱动重型宽幅剑麻织机开口装置,包括沿前后方向间距排列的n页综框和一个运动控制卡,n=4~12,第1~n页综框至织口的前后间距逐渐增大,第i页综框上分别连接有第i个伺服电机和第i个传动机构,第i个伺服电机的输出端经第i个传动机构驱动第i页综框上下运动,i=1,2,…,n,运动控制卡同时控制n个伺服电机的转动角度,第1~n个伺服电机的转动角度逐渐增大,第1~n个伺服电机的运动时长相等,第1~n个伺服电机的停止时长相等,运动时长比停止时长短。本发明通过运动控制卡控制每个伺服电机转动不同的角度,从而实现各页综框的开口高度近小远大,安装和维护方便,有利于工业应用。
背景技术
在重型宽幅剑麻织机开口领域,剑麻经纱张力大,为保证零件的力学性能与使用寿命,织机综框与杆件厚度较大,织机为使各页综框在做升降运动时相互不干扰,彼此之间需留有一定间距,因而各页综框至织口的距离也不相同。理想情况下,距织口近的综框的开口高度小,距织口远的综框的开口高度大,即综框的开口高度近小远大,这样有利于在织口的前部形成较大的有效空间,从而顺利引纬并减少经纱断层现象。然而,在综框页数多时,各综框的开口高度难以控制实现近小远大,现有技术一般控制每页综框的开口高度一致,对引纬极为不利,易造成经纱断头、跳花、轧梭及飞梭等织疵或故障。
剑麻纱线粗,弹性小,开口张力大,传统重型宽幅剑麻织机的开口装置一般是凸轮和连杆开口装置,凸轮和连杆开口结构应用于剑麻这类经纱张力大的织机时磨损加剧,更加容易损坏机构,机械维修频繁。另外,凸轮和连杆开口装置的运动规律由凸轮轮廓线决定,当凸轮轮廓线确定后无法再改变综框的运动规律,一种凸轮轮廓线仅能生产一种类别的剑麻产品。在改变织物品种时,需要更换凸轮,导致凸轮和连杆开口装置无法适应多品种的生产要求。例如CN2903114Y公开一种提综连杆机构,其通过凸轮和凸轮摆臂驱动短连杆和与连杆连接的提综片,进而驱动综框上下运动,这种机构使综框不易变形,上下运动更稳定。但由于是通过凸轮控制,凸轮形状和传动机构固定,提综规律固定,变换开口规律不易。因此,现有技术利用多台伺服电机分别驱动开口装置的连杆的运动与静止,可以独立控制每一页综框的升降,形成不同织物组织循环,满足多品种的生产需要。例如CN109881326A公开了一种织机电子开口装置,通过多台独立的伺服电机和减速器,分别控制调节刀片、偏心轴组件和斜连杆往复运动,利用两个竖直连杆驱动综框上升或下降,完成织机开口运动。但是,该类开口装置的机械结构仍然复杂,在设计、安装、调试、维修时需要通过调节刀片、调节臂、斜连杆等零件控制多个综框初始位置一致,综框上升或下降时需相对于初始位置对称,复杂繁琐,体积大,占地面积大。
针对CN109881326A的技术方案存在的结构复杂、体积大和占地面积大的不足,现有技术进行了研究,例如CN217809871U公开了一种开口装置,其包括综框,每页综框上分别连接有驱动电机和传动机构,驱动电机的输出端经传动机构驱动综框上下运动。驱动电机和传动机构设置在综框上方,驱动电机分为2~4组,每组驱动电机所驱动的综框等间隔排列,每组驱动电机具有一根驱动电机定子轴,驱动电机定子轴垂直于综框平面布置并固定安装在机架上,各驱动电机定子轴分布安装使各组驱动电机之间互不干涉。传动机构采用连杆结构形成两个同步上下运动的输出端,两个输出端分别对称连接在同一综框的上部。尽管CN217809871U公开的技术方案直接将转子本体设置成偏心结构在一定程度上简化了输出结构,将驱动电机安装于综框上方也减少了占地面积,但该技术方案中每根定子轴上的每个电机占用空间为5.32cm,难以安装大功率、大体积的伺服电机和减速器,不能应用于重型宽幅剑麻织机的开口装置。
此外,现有技术例如CN109881326A公开的织机电子开口装置和CN217809871U公开的开口机构均只有2个提综点,升降较长的宽幅综框时,载荷分布不均匀,综框中间所受力矩最大,长时间连续运动后,综框中间部位易疲劳断裂,且开口高度小。
综上可知,现有技术存在的问题是:①综框的开口高度难以实现近小远大;②大功率伺服电机的体积大,在不影响织机运动和工人操作的前提条件下,难以应用于重型宽幅剑麻织机的开口装置;③提综点分布不均匀,使综框的载荷和受力不均匀,影响了综框的开口高度和使用寿命;④现有技术多应用于织造较细、有弹性的棉、丝等产品,无法织造张力大、弹性小且宽幅的剑麻、黄麻产品;⑤虽然使用伺服电机驱动,但没有达到综框运动规律最优化,综框运动时加速度、减速度恒定,疾走急停,造成开口装置振动大,纱线断纱率增高;⑥一般开口装置无法安装在不同型号织机,适配性差,调试复杂,与其他设备无动态性交互;⑦除开口运动控制外,控制系统的功能单一,无法适应工业4.0时代。
因此,有必要研发一种新的重型宽幅剑麻织机开口装置以解决上述部分或全部问题。
实现思路