紡織設(shè)備及其度目控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及紡織技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種紡織設(shè)備及其度目控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]紡織設(shè)備如針織機(jī)等是用于編織布料的設(shè)備，其主要包括電源電路、操作盒、主控電路板、機(jī)頭、電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器以及安裝上述元件的機(jī)床。目前針織機(jī)進(jìn)行針織控制是靠機(jī)頭在機(jī)床上的來(lái)回活動(dòng)，并依靠機(jī)頭上的三角結(jié)構(gòu)進(jìn)行推針完成針織操作。在該三角結(jié)構(gòu)中，安裝著控制編織成圈密度的度目三角，該度目三角是依靠度目電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置進(jìn)行控制的。
[0003]目前的度目電機(jī)普遍采用的是步進(jìn)電機(jī)或無(wú)刷電機(jī)，外接有開(kāi)關(guān)型光電傳感器和對(duì)應(yīng)的傳感器的接收處理轉(zhuǎn)換電路。在機(jī)器正常工作狀態(tài)下，當(dāng)度目電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)的軸上的擋板經(jīng)過(guò)設(shè)備上的光電傳感器，此時(shí)，傳感器會(huì)輸出一個(gè)零位傳感信號(hào)，零位傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)度目控制系統(tǒng)上的接收處理轉(zhuǎn)換電路的處理和轉(zhuǎn)換后得到零位信號(hào)，把此信號(hào)當(dāng)作設(shè)備上的零位信號(hào)。
[0004]然而，現(xiàn)有的度目控制系統(tǒng)存在以下問(wèn)題亟待解決:現(xiàn)有的步進(jìn)電機(jī)的實(shí)現(xiàn)度目控制最高輸出轉(zhuǎn)速只有600RPM，定位精度為1.8° ;采用無(wú)刷電機(jī)實(shí)現(xiàn)度目控制最高輸出轉(zhuǎn)速為3000RPM，但只能實(shí)現(xiàn)粗劣定位，定位精度為15°。目前的帶光電編碼器的伺服電機(jī)最高輸出轉(zhuǎn)速為3000RPM，定位精度為0.09°，但電機(jī)體積大，價(jià)格昂貴;再加之外接的光電編碼器的安裝復(fù)雜，且需要在控制器上增加傳感器接收處理轉(zhuǎn)換電路，增加了設(shè)備安裝工藝的復(fù)雜度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種紡織設(shè)備及其度目控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)度目的精確控制，降低生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化設(shè)備安裝工藝。
[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種紡織設(shè)備的度目控制系統(tǒng)，其中包括:
[0007]伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服電機(jī)和磁編碼器；
[0008]所述伺服驅(qū)動(dòng)器連接所述磁編碼器，并用于驅(qū)動(dòng)所述伺服電機(jī)以控制所述紡織設(shè)備的度目；
[0009]所述磁編碼器用于與所述伺服電機(jī)輸出軸相對(duì)設(shè)置，以感測(cè)所述伺服電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而得到感測(cè)信號(hào)，并發(fā)送所述感測(cè)信號(hào)至所述伺服驅(qū)動(dòng)器。
[0010]其中，所述磁編碼器是增量式磁編碼器，其包括磁編碼電路和霍爾傳感模擬電路；
[0011]所述磁編碼電路連接所述霍爾傳感模擬電路，用于感測(cè)所述伺服電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而得到所述感測(cè)信號(hào)，并發(fā)送至所述伺服驅(qū)動(dòng)器；
[0012]所述霍爾傳感模擬電路用于根據(jù)來(lái)自所述磁編碼電路獲取的所述伺服電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息，模擬三個(gè)霍爾傳感器并輸出三路霍爾信號(hào)輸出至所述伺服驅(qū)動(dòng)器。
[0013]其中，度目控制系統(tǒng)包括第一差分發(fā)送電路和第二差分發(fā)送電路；
[0014]所述第一差分發(fā)送電路連接于所述磁編碼電路與所述伺服驅(qū)動(dòng)器之間，所述第二差分發(fā)送電路連接于所述霍爾傳感模擬電路與所述伺服驅(qū)動(dòng)器之間。
[0015]其中，所述的度目控制系統(tǒng)包括:
[0016]電流輸出電路，用于輸出電流量不超過(guò)第一閾值的電流以驅(qū)動(dòng)所述伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；
[0017]電路變化檢測(cè)電路，用于在所述電流輸出電路輸出電流時(shí)檢測(cè)所述伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化情況以及所述電流輸出的電流變化情況；
[0018]判斷電路，用于判斷所述轉(zhuǎn)速變化情況是否為電機(jī)轉(zhuǎn)速減速至第二閾值、所述電流變化情況是否為電流輸出增大到第三閾值；
[0019]編碼器值獲取電路，用于在判斷為所述轉(zhuǎn)速變化情況是否為電機(jī)轉(zhuǎn)速減速至第二閾值、同時(shí)所述電流變化情況為電流輸出增大到第三閾值時(shí)，定義所述伺服電機(jī)當(dāng)前的運(yùn)作位置為設(shè)備零位，并且獲取所述設(shè)備零位對(duì)應(yīng)的所述伺服電機(jī)當(dāng)前輸出的編碼器值；
[0020]存儲(chǔ)電路，用于存儲(chǔ)所述獲取得到的所述設(shè)備零位對(duì)應(yīng)的所述編碼器值。
[0021]其中所述伺服電機(jī)定義為連接度目控制器的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)工作行程不超過(guò)一圈，所述第一閾值是使所述伺服電機(jī)無(wú)阻礙運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)電流值;第二閾值是伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)至目標(biāo)位置時(shí)的一個(gè)電流值;第三閾值小于所述伺服電機(jī)的電流承載最大值。
[0022]本發(fā)明提供一種紡織設(shè)備，包括:
[0023]機(jī)頭、以及位于所述機(jī)頭上的度目、度目伺服電機(jī)、度目伺服驅(qū)動(dòng)器以及磁編碼器；
[0024]所述度目伺服驅(qū)動(dòng)器分別連接所述磁編碼器、度目伺服電機(jī)，并用于驅(qū)動(dòng)所述度目伺服電機(jī)以控制所述度目；
[0025]所述磁編碼器與所述度目伺服電機(jī)輸出軸相對(duì)設(shè)置，以感測(cè)所述度目伺服電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而得到感測(cè)信號(hào)，并發(fā)送至所述度目伺服驅(qū)動(dòng)器。
[0026]其中，所述磁編碼器是增量式磁編碼器，其包括磁編碼電路和霍爾傳感模擬電路；
[0027]所述磁編碼電路連接所述霍爾傳感模擬電路，用于感測(cè)所述度目伺服電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而得到所述感測(cè)信號(hào)，并發(fā)送至所述度目伺服驅(qū)動(dòng)器；
[0028]所述霍爾傳感模擬電路用于根據(jù)來(lái)自所述磁編碼電路獲取的所述度目伺服電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息，模擬三個(gè)霍爾傳感器并輸出三路霍爾信號(hào)輸出至所述度目伺服驅(qū)動(dòng)器。
[0029]其中，所述的紡織設(shè)備，包括第一差分發(fā)送電路和第二差分發(fā)送電路；
[0030]所述第一差分發(fā)送電路連接于所述磁編碼電路與所述度目伺服驅(qū)動(dòng)器之間，所述第二差分發(fā)送電路連接于所述霍爾傳感模擬電路與所述度目伺服驅(qū)動(dòng)器之間。
[0031]其中，一種用于伺服系統(tǒng)的磁傳感器，包括:
[0032]所述磁編碼器包括基板、磁編碼電路以及通訊接口，所述磁編碼電路以及通訊接口設(shè)置于所述基板上，所述磁編碼電路連接所述通信接口，通過(guò)所述通信接口與伺服驅(qū)動(dòng)器連接；
[0033]其中，所述磁編碼電路用于與伺服電機(jī)輸出軸相對(duì)設(shè)置，以感測(cè)所述伺服電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而得到感測(cè)信號(hào)，并發(fā)送至所述伺服驅(qū)動(dòng)器。
[0034]其中，所述磁編碼器是增量式磁編碼器，其進(jìn)一步包括霍爾傳感模擬電路；
[0035]所述霍爾傳感模擬電路分別連接所述磁編碼電路和所述通訊接口，用于根據(jù)來(lái)自所述磁編碼電路獲取的所述伺服電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息，模擬三個(gè)霍爾傳感器并輸出三路霍爾信號(hào)輸出至所述伺服驅(qū)動(dòng)器。
[0036]本發(fā)明的有益效果是:現(xiàn)有技術(shù)中度目控制系統(tǒng)包括步進(jìn)電機(jī)或無(wú)刷電機(jī)，外接光電傳感器以及對(duì)應(yīng)的接收處理轉(zhuǎn)換電路;與現(xiàn)有技術(shù)不同，本發(fā)明提出一種新的紡織設(shè)備及其度目控制系統(tǒng)、度目控制裝置。其中度目控制系統(tǒng)采用伺服控制系統(tǒng)，包括伺服控制器，磁編碼器和伺服電機(jī)，伺服控制系統(tǒng)自帶的磁編碼器具有較高的定位精度和體積小的特點(diǎn)，且無(wú)需外接處理轉(zhuǎn)換電路，從而實(shí)現(xiàn)度目的精確定位控制，節(jié)省生產(chǎn)成本，并且簡(jiǎn)化設(shè)備安裝工藝。
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1是本發(fā)明紡織設(shè)備的度目控制系統(tǒng)第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2是本發(fā)明紡織設(shè)備的度目控制系統(tǒng)第二實(shí)施例中磁編碼器的工作機(jī)理的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖3是本發(fā)明度目控制系統(tǒng)第二實(shí)施例中增量式磁編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖4是本發(fā)明度目控制系統(tǒng)的第四實(shí)施例的第一應(yīng)用例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041 ]圖5是本發(fā)明紡織設(shè)備的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]如圖1所示，本發(fā)明紡織設(shè)備的度目控制系統(tǒng)I的第一實(shí)施例包括:
[0043]伺服驅(qū)動(dòng)器I，伺服電機(jī)3和磁編碼器2;
[0044]其中，伺服驅(qū)動(dòng)器I連接磁編碼器2，并用于驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)3以控制所述紡織設(shè)備的度目；磁編碼器2用于與伺服電機(jī)3輸出軸相對(duì)設(shè)置，以感測(cè)伺服電機(jī)3輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而得到感測(cè)信號(hào)，并發(fā)送感測(cè)信號(hào)至伺服驅(qū)動(dòng)器2。
[0045]在設(shè)備工作前，需要在電機(jī)尾部固定好磁鋼，磁編碼器芯片需要對(duì)齊磁鋼，并且保證磁鋼與磁編碼器芯片距離保持0.8MM?1.5MM之間便可使用。
[0046]在工作時(shí)，在開(kāi)環(huán)控制的伺服電機(jī)3的基礎(chǔ)上，磁編碼器2接收相對(duì)的位置和速度信號(hào)周期性的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大??；然后，磁編碼器2將脈沖信號(hào)輸出給伺服驅(qū)動(dòng)器I，伺服驅(qū)動(dòng)器I對(duì)當(dāng)前位置和目標(biāo)位置信息，以及速度信號(hào)進(jìn)行計(jì)算后，以驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)3帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)動(dòng)作元件運(yùn)行至目標(biāo)位置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)紡織設(shè)備的度目的精確控制。
[0047]本發(fā)明度目控制系統(tǒng)的第二實(shí)施例，是關(guān)于其中的磁編碼器的工作機(jī)理的演示；如圖2所示，其中的磁編碼器是增量式磁編碼器，其包括:磁編碼電路21和霍爾傳感模擬電路22。
[0048]其中磁編碼電路21用于與霍爾傳感模擬電路22連接，對(duì)變化的磁性材料的角度和位移進(jìn)行測(cè)量；由于磁性材料角度或者位移的變化會(huì)引起一定電阻或者電壓的變化，產(chǎn)生電信號(hào);霍爾傳感模擬電路22則會(huì)根據(jù)磁編碼電路21提供的電信號(hào)信息模擬三個(gè)霍爾傳感器并輸出三路霍爾信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量的目的。隨后將此模擬信號(hào)輸出至伺服驅(qū)動(dòng)器以實(shí)現(xiàn)控制度目的操作。
[0049]本發(fā)明度目控制系統(tǒng)的第三實(shí)施例，是在第二實(shí)施例的基礎(chǔ)上，關(guān)于增量式磁編碼器輸出信號(hào)電路的結(jié)構(gòu)示意;如圖3所示，增量式磁編碼器輸出信號(hào)電路包括第一差分發(fā)送電路33和第二差分發(fā)送電路34;
[0050]其中第一差分發(fā)送電