專利名稱：具備起底板控制功能的橫機電腦控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及紡織機械領(lǐng)域，特別涉及一種具備起底板控制功能的橫機電腦控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
中國的針織行業(yè)有世界工廠之稱，據(jù)保守估計目前國內(nèi)有全自動電腦橫機10萬余臺，而手搖橫機數(shù)量在百萬臺之上。近幾年隨著史無前例的用工荒的到來，不少針織企業(yè)面臨著嚴(yán)重的工人短缺。在這種形勢下，可以說國內(nèi)對電腦橫機的需求才剛剛開始，在今后相當(dāng)長的時期內(nèi)將會保持穩(wěn)定增長的態(tài)勢。在針織橫機的編織過程中，為保證編織產(chǎn)品的質(zhì)量，須給編織物一個牽引力，使編織物能均勻下拉，確保編織物平整，一致性強。從一開始的鐵桿羅拉，到目前正在廣泛使用的皮羅拉，都是為了實現(xiàn)這一功能。但是這些牽引方式都存在一個問題，電腦橫機上的沉降片功能雖然能夠起到下壓線圈的功能，但是從開始編織到牽拉裝置對布片起作用的過程中，機器消耗了一定的紗線才能使布片的拉力均勻，才能開始正常的編織，這樣不僅浪費了時間，也浪費了紗線，而且編織下來的布片是連在一起的，對織物的縫合和后處理不便。為解決這一問題，起底板牽拉技術(shù)應(yīng)運而生。起底板牽拉技術(shù)是在橫機編織衣片開始的時候能夠給布片一個穩(wěn)定的牽拉力，當(dāng)加工的衣片長度達到羅拉能夠卷動衣片時，起底板就可以退出牽拉。那么引入起底板技術(shù)的優(yōu)勢是明顯的，提高了起底編織的效率，節(jié)約了紗線。隨著針織橫機電腦的發(fā)展，越來越多的客戶提出帶起底功能的需求，這個功能一方面使衣片能快速起底，提高針織企業(yè)的生產(chǎn)率；另一方面能夠節(jié)省紗線，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，發(fā)展前景非常廣闊。目前，國外同類產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但價格非常昂貴，而由于國內(nèi)此行業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員還未完全攻克相關(guān)難題，帶起底型電腦橫機還有多方面技術(shù)不成熟，在起底力矩控制的穩(wěn)定性及精確度上存在很大缺陷。此外，目前市場上都直接采用 AC220V供電。因市電存在電網(wǎng)波動大，輸出幅值不穩(wěn)定等現(xiàn)象，它導(dǎo)致輸出給起底的供電電壓不穩(wěn)定，波動頻繁，從而使起底力矩控制不穩(wěn)定，起底力矩的控制精度不夠高。因此會大大降低編織效率，降低織布質(zhì)量。要對起底板控制，必須有一套驅(qū)動硬件去控制起底板的驅(qū)動電機，該電機為力矩電機。要對力距電機進行精確的力矩和位置控制一直是難點。目前市場上多數(shù)為無起底控制功能的普通型橫機。即便是已有的帶起底控制功能的橫機，在起底力矩控制上都采用數(shù)字PWM力矩控制方式，起底力矩的控制精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，導(dǎo)致織物的打底效率很低，編織質(zhì)量也受到了很大的影響，從而降低了生產(chǎn)力，降低了產(chǎn)品質(zhì)量。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種具備起底板控制功能的橫機電腦控制系統(tǒng)。[0008]為解決技術(shù)問題，本實用新型的解決方案是提供一種具備起底板控制功能的橫機電腦控制系統(tǒng)，包括與主控制模塊相連的顯示器模塊、伺服控制系統(tǒng)、羅拉系統(tǒng)、機頭控制模塊、剪刀夾刀控制模塊和電源模塊；該系統(tǒng)還包括與主控制模塊相連的起底驅(qū)動器，以及用于控制驅(qū)動起底板升降動作的起底電機； 該起底驅(qū)動器包括電源接口 ；與主控制模塊電連接的復(fù)合針控制信號接口、與起底驅(qū)動相關(guān)的模擬信號接口和控制信號接口 ；功率驅(qū)動模塊，與電源接口及模擬信號接口相連，用于對模擬信號放大、隔離、移相后，經(jīng)可控硅驅(qū)動電路模塊輸出為起底力矩控制信號并傳遞至控制電路模塊；控制電路模塊，與控制信號接口和功率驅(qū)動模塊相連，用于將起底力矩控制信號與來自控制信號接口的起底電機運轉(zhuǎn)模式控制信號組合為起底電機控制信號并輸出至起底電機；可控硅復(fù)合針控制模塊，與復(fù)合針控制信號接口相連，用于將復(fù)合針控制信號隔離、移相后，經(jīng)可控硅復(fù)合針控制電路模塊輸出為復(fù)合針電機控制信號并傳遞至復(fù)合針電機。起底電機運轉(zhuǎn)模式包括正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和不轉(zhuǎn)三種模式。來自控制信號接口的起底電機運轉(zhuǎn)模式控制信號與來自模擬信號接口的模擬信號是同步的。作為一種改進，所述起底驅(qū)動器的功率驅(qū)動模塊包括依次連接的信號放大電路模塊、隔離電路模塊、移相電路模塊和可控硅驅(qū)動電路模塊，還包括同步電路模塊與相位檢測電路模塊；電源接口、同步電路模塊、相位檢測電路模塊和移相電路模塊依次連接，信號放大電路模塊與模擬信號接口連接。作為一種改進，所述起底驅(qū)動器的可控硅復(fù)合針控制模塊包括依次連接的隔離電路模塊、移相電路模塊和可控硅復(fù)合針控制電路模塊，隔離電路模塊與復(fù)合針控制信號接口相連。作為一種改進，所述電源模塊包括相連的UPS電源與電源組，其中UPS電源與外部輸入電源相連，電源組具備多個不同電壓等級的電源接口且與主控制模塊相連。作為一種改進，該系統(tǒng)還包括一個分別與電源模塊和起底驅(qū)動器相接的起底專用電源，起底專用電源中設(shè)置DC/AC轉(zhuǎn)換電路。作為一種改進，所述主控制模塊包括兩片通過I/O 口或CAN方式實現(xiàn)通信的控制芯片CPU，其中一個為主控制芯片，另一個為從控制芯片；其中，主控制芯片分別與顯示器模塊、伺服控制系統(tǒng)、羅拉系統(tǒng)、機頭控制模塊相連，從控制芯片與起底驅(qū)動器和剪刀夾刀控制模塊相連。作為一種改進，所述顯示器模塊是一個人機輸入輸出控制模塊，包括顯示屏、USB 接口和按鍵。本實用新型中，所述控制電路模塊、功率驅(qū)動模塊中的信號放大電路模塊、隔離電路模塊、移相電路模塊、可控硅驅(qū)動電路模塊、同步電路模塊與相位檢測電路模塊，可控硅復(fù)合針控制模塊中的隔離電路模塊、移相電路模塊和可控硅復(fù)合針控制電路模塊，均為常見的電路模塊。所述主控制模塊、顯示器模塊、伺服控制系統(tǒng)、羅拉系統(tǒng)、機頭控制模塊、剪刀夾刀控制模塊和電源模塊等均存在多種現(xiàn)有的實現(xiàn)方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本實用新型目的、各電路模塊所實現(xiàn)的功能之后，根據(jù)其掌握的基本電學(xué)與控制技術(shù)理論和技能， 能夠以各種方式輕易再現(xiàn)。因此，本實用新型對各電路模塊的具體實現(xiàn)方式不再贅述。本實用新型的有益效果在于，[0019]由于起底驅(qū)動器采用模擬控制方式控制起底力矩精度，其控制信號是模擬信號 (0 10V)，對該信號的最小識別電壓為50mV，可控精度達到200級。因而有效的細(xì)分了控制力矩精度，達到在牽拉衣片時力矩大小更能適合不同的衣片，從而提高加工質(zhì)量。通過采用起底專用電源供電，使其供給起底力矩的供電電壓穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，不會因外界輸入電源的波動而變化。

圖1是本實用新型的技術(shù)原理流程圖。圖2是主控制模塊的功能控制分布圖。圖3是起底驅(qū)動器的技術(shù)原理流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的具體實施方式
進行詳細(xì)描述。本實用新型中的橫機電腦控制系統(tǒng)，包括與主控制模塊相連的顯示器模塊、伺服控制系統(tǒng)、羅拉系統(tǒng)、機頭控制模塊、剪刀夾刀控制模塊和電源模塊。主控制模塊是橫機電腦控制系統(tǒng)的核心模塊，包括兩片通過I/O 口或CAN方式實現(xiàn)通信的CPU，其中一個為主控制芯片CPU1，另一個為從控制芯片CPU2 ；其中，主控制芯片 CPUl分別與顯示器模塊、伺服控制系統(tǒng)、羅拉系統(tǒng)、機頭控制模塊相連并實現(xiàn)控制，從控制芯片CPU2與起底驅(qū)動器和剪刀夾刀控制模塊相連并實現(xiàn)控制。兩片CPU系工業(yè)級ARM芯片，可集成在同一電子控制板上。通過I/0 口或CAN方式進行通信，極大地減少了通訊時間， 提高了產(chǎn)品通訊的穩(wěn)定性和高效性。顯示器模塊是一個人機輸入輸出控制模塊，包括顯示屏、USB接口和按鍵等。通過顯示器模塊能夠根據(jù)針織機械運行要求設(shè)置各種參數(shù)，并將設(shè)置參數(shù)信息反饋給主控制模塊；還能通過顯示器模塊的USB接口將針織機械各參數(shù)輸出至U盤進行參數(shù)備份；顯示屏用于顯示主控制模塊要求的各種針織機械參數(shù)設(shè)置及運行信息。機頭控制模塊能與主控制模塊相互通訊，對針織橫機機頭運行時進行編織動作控制。電源模塊包括相連的UPS電源與電源組，其中UPS電源與外部輸入電源相連，電源組具備多個不同電壓等級的電源接口且與主控制模塊相連。起底驅(qū)動器，用于控制驅(qū)動起底板升降動作的起底電機；該起底驅(qū)動器包括電源接口，以及與主控制模塊電連接的復(fù)合針控制信號接口、與起底驅(qū)動相關(guān)的模擬信號接口和控制信號接口 ；功率驅(qū)動模塊，與電源接口及模擬信號接口相連，用于對模擬信號放大、隔離、移相后，經(jīng)可控硅驅(qū)動電路模塊輸出為起底力矩控制信號并傳遞至控制電路模塊；控制電路模塊，與控制信號接口和功率驅(qū)動模塊相連，用于將起底力矩控制信號與來自控制信號接口的起底電機運轉(zhuǎn)模式控制信號組合為起底電機控制信號并輸出至起底電機； 可控硅復(fù)合針控制模塊，與復(fù)合針控制信號接口相連，用于將復(fù)合針控制信號隔離、移相后，經(jīng)可控硅復(fù)合針控制電路模塊輸出為復(fù)合針電機控制信號并傳遞至復(fù)合針電機。所述起底驅(qū)動器的功率驅(qū)動模塊包括依次連接的信號放大電路模塊、隔離電路模塊、移相電路模塊和可控硅驅(qū)動電路模塊，還包括同步電路模塊與相位檢測電路模塊；電源接口、同步電路模塊、相位檢測電路模塊和移相電路模塊依次連接，信號放大電路模塊與模擬信號接口連接。所述起底驅(qū)動器的可控硅復(fù)合針控制模塊包括依次連接的隔離電路模塊、移相電路模塊和可控硅復(fù)合針控制電路模塊，隔離電路模塊與復(fù)合針控制信號接口相連。橫機電腦控制系統(tǒng)還包括一個分別與電源模塊和起底驅(qū)動器相接的起底專用電源，起底專用電源中設(shè)置DC/AC轉(zhuǎn)換電路。本實用新型的運行方式為首先，市電輸入后經(jīng)UPS電源給主控制模塊供電，起底專用電源通過DC/AC轉(zhuǎn)換電路將穩(wěn)定的電壓輸出給起底驅(qū)動器。然后主控制模塊輸出相關(guān)信號給各個功能控制模塊， 對針織機械進行控制；各個具體輸出方式如下(1)主控制模塊輸出顯示信號給顯示器模塊，由顯示器模塊顯示針織機械的相關(guān)參數(shù)；當(dāng)有參數(shù)需要設(shè)置輸入輸出時，顯示器模塊傳送信息給主控制模塊，并實現(xiàn)輸入輸出操作；(2)主控制模塊輸出機頭控制信號給機頭控制模塊，機頭控制模塊對針織機械機頭進行控制，并將機頭運行狀態(tài)反饋給主控制模塊；(3)主控制模塊輸出復(fù)合針控制信號、與起底力矩控制相關(guān)的模擬信號和控制信號給起底驅(qū)動器，以便對起底力矩進行精確控制。(4)主控制模塊輸出伺服控制信號給伺服控制系統(tǒng)，對伺服控制系統(tǒng)進行控制。(5)主控制模塊輸出剪刀夾刀控制信號，對剪刀夾刀的運行進行控制。以上各種信號輸出控制由主控制模塊進行綜合調(diào)控，并根據(jù)針織機械的實際需要進行信號發(fā)送及控制。關(guān)于起底驅(qū)動器的控制實現(xiàn)為橫機電腦控制系統(tǒng)根據(jù)針織橫機的操作者設(shè)定的起底電機運轉(zhuǎn)參數(shù)，生成與起底驅(qū)動相關(guān)的模擬信號(0 10V)和控制信號(電平信號)。在起底板對衣片進行牽拉時，必須由復(fù)合針以勾針的形式拉住衣片，在退出牽拉時，收起復(fù)合針。所以必須對復(fù)合針進行開合控制以達到拉布或不拉布的功能。因為起底板的動作過程中必須有復(fù)合針拉布動作的配合，所以起底驅(qū)動器必須包含復(fù)合針的開合控制。復(fù)合針電機有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)兩種方式，具體選擇根據(jù)針織橫機操作者的設(shè)定而定。復(fù)合針的開合控制中，復(fù)合針的出針、收針方式及動作時間是由編織所用的花版文件設(shè)定(花版文件是編織衣片時用來設(shè)置針織橫機編織動作和花樣的文件，此由用戶根據(jù)需要通過專用制版軟件設(shè)計而成)，橫機電腦控制系統(tǒng)自花版文件中獲取復(fù)合針的開合控制參數(shù)，并結(jié)合轉(zhuǎn)動方向的設(shè)定，生成復(fù)合針控制信號(電平信號)。起底驅(qū)動器的實現(xiàn)方法，包括以下步驟起底驅(qū)動器通過復(fù)合針控制信號接口、模擬信號接口和控制信號接口接收來自橫機電腦控制系統(tǒng)的復(fù)合針控制信號、模擬信號和起底電機運轉(zhuǎn)模式控制信號；功率驅(qū)動模塊對模擬信號進行放大、隔離、移相后，經(jīng)可控硅驅(qū)動電路模塊輸出為起底力矩控制信號并傳遞至控制電路模塊，控制電路模塊將起底力矩控制信號與起底電機運轉(zhuǎn)模式控制信號組合為起底電機控制信號并輸出至起底電機；起底電機根據(jù)起底電機控制信號提供的參數(shù)執(zhí)行動作，操控起底板對衣片的牽拉動作；[0047] 可控硅復(fù)合針控制模塊將復(fù)合針控制信號隔離、移相后，經(jīng)可控硅復(fù)合針控制電路模塊輸出為復(fù)合針電機控制信號并傳遞至復(fù)合針電機，復(fù)合針電機根據(jù)復(fù)合針電機控制信號提供的參數(shù)執(zhí)行動作，使復(fù)合針的轉(zhuǎn)動及開合控制與起底板的牽拉動作相配合。
權(quán)利要求1.具備起底板控制功能的橫機電腦控制系統(tǒng)，包括與主控制模塊相連的顯示器模塊、 伺服控制系統(tǒng)、羅拉系統(tǒng)、機頭控制模塊、剪刀夾刀控制模塊和電源模塊，其特征在于，該系統(tǒng)還包括與主控制模塊相連的起底驅(qū)動器，以及用于控制驅(qū)動起底板升降動作的起底電機；該起底驅(qū)動器包括電源接口 ；與主控制模塊電連接的復(fù)合針控制信號接口、與起底驅(qū)動相關(guān)的模擬信號接口和控制信號接口 ；功率驅(qū)動模塊，與電源接口及模擬信號接口相連，用于對模擬信號放大、隔離、移相后，經(jīng)可控硅驅(qū)動電路模塊輸出為起底力矩控制信號并傳遞至控制電路模塊；控制電路模塊，與控制信號接口和功率驅(qū)動模塊相連，用于將起底力矩控制信號與來自控制信號接口的起底電機運轉(zhuǎn)模式控制信號組合為起底電機控制信號并輸出至起底電機；可控硅復(fù)合針控制模塊，與復(fù)合針控制信號接口相連，用于將復(fù)合針控制信號隔離、移相后，經(jīng)可控硅復(fù)合針控制電路模塊輸出為復(fù)合針電機控制信號并傳遞至復(fù)合針電機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫機電腦控制系統(tǒng)，其特征在于，所述起底驅(qū)動器的功率驅(qū)動模塊包括依次連接的信號放大電路模塊、隔離電路模塊、移相電路模塊和可控硅驅(qū)動電路模塊，還包括同步電路模塊與相位檢測電路模塊；電源接口、同步電路模塊、相位檢測電路模塊和移相電路模塊依次連接，信號放大電路模塊與模擬信號接口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫機電腦控制系統(tǒng)，其特征在于，所述起底驅(qū)動器的可控硅復(fù)合針控制模塊包括依次連接的隔離電路模塊、移相電路模塊和可控硅復(fù)合針控制電路模塊，隔離電路模塊與復(fù)合針控制信號接口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫機電腦控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊包括相連的 UPS電源與電源組，其中UPS電源與外部輸入電源相連，電源組具備多個不同電壓等級的電源接口且與主控制模塊相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫機電腦控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括一個分別與電源模塊和起底驅(qū)動器相接的起底專用電源，起底專用電源中設(shè)置DC/AC轉(zhuǎn)換電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫機電腦控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制模塊包括兩片通過I/O 口或CAN方式實現(xiàn)通信的CPU，其中一個為主控制芯片，另一個為從控制芯片；其中，主控制芯片分別與顯示器模塊、伺服控制系統(tǒng)、羅拉系統(tǒng)、機頭控制模塊相連，從控制芯片分別與起底驅(qū)動器和剪刀夾刀控制模塊相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫機電腦控制系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示器模塊是一個人機輸入輸出控制模塊，包括顯示屏、USB接口和按鍵。
專利摘要本實用新型涉及紡織機械領(lǐng)域，旨在提供一種具備起底板控制功能的橫機電腦控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括與主控制模塊相連的顯示器模塊、伺服控制系統(tǒng)、羅拉系統(tǒng)、機頭控制模塊、剪刀夾刀控制模塊和電源模塊；該系統(tǒng)還包括與主控制模塊相連的起底驅(qū)動器，以及用于控制驅(qū)動起底板升降動作的起底電機。由于起底驅(qū)動器采用模擬控制方式控制起底力矩精度，其控制信號是模擬信號(0～10V)，對該信號的最小識別電壓為50mV，可控精度達到200級。因而有效的細(xì)分了控制力矩精度，達到在牽拉衣片時力矩大小更能適合不同的衣片，從而提高加工質(zhì)量。通過采用起底專用電源供電，使其供給起底力矩的供電電壓穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，不會因外界輸入電源的波動而變化。
文檔編號D04B15/90GK202090148SQ20112015747
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者陳曉華 申請人:杭州鼎炬科技有限公司