[发明专利]一种基于伺服控制和曲柄连杆滑块机构结合的导纱系统

说明书

技术领域

本发明涉及纺织用导纱系统领域，具体涉及一种基于伺服控制和曲柄连杆滑块机构结合的导纱系统。

背景技术

倍捻机是对纱线进行后加工处理的一种重要的纺织机械设备，导纱系统是倍捻机实现捻线工艺的关键机构之一，因此倍捻机导纱系统的研究一直受到业内重视。传统的倍捻机导纱系统一般包括支架、导丝机构和用于带动导丝机构做往复运动的动力机构；导丝机构一般包括带导丝钩的导丝杆、位于导丝钩前端的摩擦轮以及通过摩擦轮传动的纱线卷绕筒，导丝钩沿摩擦轮轴向在摩擦轮两端间往复运动；纱线通过导丝钩被卷绕在纱线卷绕筒上；动力机构往往采用凸轮箱往复导丝装置，是将凸轮的旋转运动转换成导丝杆的往复直线运动，除凸轮传动外，还配置防叠机构、防凸边、硬边机构等，其结构复杂，体积庞大、效率低，不能满足多品种、各种工艺要求，随着工作时间的变化，导纱效果还会受凸轮轮廓表面磨损的影响；如方绍恩在《RATTI“R362/S”倍捻机导丝机构往复动程的分析》中公开的倍捻机导纱系统(中国纺织大学学报：自然科学版，1995(2)：95-101)。

随着计算机和自动化控制技术的发展，在导纱控制上有了利用丝杆传动将可控电机的正反转转化为导纱杆直线往复运动的方案，如徐巧等人在《基于PCI总线伺服导纱系统的研制》中公开的PCI总线伺服导纱系统(纺织学报，2009，30(2)：109-111)，该技术在业内已经得到了试验性应用，在实际生产中该系统还存在以下问题：

(1)导纱杆在极限位置会由于惯性冲过头，虽然可加装限位器件保护，但一旦冲过头就会影响纱线成型，甚至损坏机械部件。

(2)根据工艺要求，为防止纱线在筒管两肩堆叠，要求导丝头在方向转换瞬间具有很高的速度，但实际系统因电机启停的加减速特性与工艺要求产生矛盾。

(3)控制电机需要连续的正反转，电机常过载。电流冲击较大，步进电机就很难满足要求，需要采用伺服电机，成本相对较高。

综上所述，利用丝杆传动将可控电机的正反转转化为导纱杆直线往复运动的导纱机构可靠性不高，对电机要求高，生产成本大，目前仍未得到较好的推广。

发明内容

本发明提供了一种基于伺服控制和曲柄连杆滑块机构结合的导纱系统，该导纱系统导纱成型良好且机械结构简单。

一种基于伺服控制和曲柄连杆滑块机构结合的导纱系统，包括支架、导丝机构和用于带动导丝机构做往复运动的动力机构；所述的导丝机构包括带导丝钩的导丝杆、位于导丝钩前端的摩擦轮以及通过摩擦轮传动的纱线卷绕筒；所述的动力机构为曲柄连杆滑块机构，包括连杆、与连杆一端活动连接的定点以及与连杆另一端活动连接的滑块；所述的与连杆一端活动连接的定点绕圆心做圆周远动；所述的滑块与所述的导丝杆一端固定连接；所述的导丝杆贯穿支架上的限位孔。

本发明导纱系统的工作原理如下：

本发明导纱系统采用现有动力装置如电机直接带动所述的与连杆一端活动连接的定点绕圆心做圆周远动，定点与连杆活动连接，连杆另一端与滑块活动连接，从而将电机的转动转化为滑块的直线运动，最终实现导丝杆以及导丝钩的往复直线运动。

本发明所述的与连杆一端活动连接的定点满足其绕一圆心做圆周远动就可以将转动转化为直线运动，具体的设置形式可以多样：可将所述的与连杆一端活动连接的定点设置在能够在平面内旋转的转盘上，采用现有动力装置如电机驱动转盘绕一圆心转动，实现所述的与连杆一端活动连接的定点的圆周运动；或者，将所述的与连杆一端活动连接的定点设置在能够在平面内旋转的臂上，采用现有动力装置如电机驱动臂绕一圆心转动，实现所述的与连杆一端活动连接的定点的圆周运动。所述的转盘的形状并没有特殊的限制，从节约资源便于加工等角度考虑，优选为圆形转盘。

所述的与连杆一端活动连接的定点与所述的圆心之间的直线距离相当于一个曲柄。

为了达到更好的发明效果，优选：

所述的导纱系统还设置有滑槽，所述的滑块位于所述的滑槽内，通过滑槽对滑块进行限位，更好的避免过冲现象。

所述的滑槽的壁高优选小于转盘的厚度或臂的厚度，以避免阻碍连杆的传动。

所述的活动连接可采用轴承连接，也可以采用杆与固定支点的活动连接。

所述的与连杆一端活动连接的定点绕圆心做圆周远动的动力装置可采用变速电机，如伺服电机或步进电机等，进一步优选交流伺服电机。