压电陶瓷电子提花机.pdf

本发明公开了一种压电陶瓷电子提花机，压电陶瓷电子提花机是在已有的电磁铁式电子提花机的基础上，利用多层加强型压电陶瓷做为致动元件，以取代以往的电磁铁选针机构，开发的新型电子提花机。压电陶瓷电子提花机具有下列优点：第一，由于压电陶瓷片本身对冲击电流的抗干扰性很强，并且发热小，不存在电流瞬变时的过渡过程而发生的有害振动，更不存在受电磁场干扰等现象；第二，由电能转换为机械能的反映时间低于百万分之一秒内，比以往电磁铁的响应速度快，故可使用在高速针织机上。第三，制动时所需的电能极小，仅是驱动半导体的电能，大大节省了电能。

权利要求书
1.  一种压电陶瓷电子提花机，是在已有的电磁铁式电子提花机的基础上，利用多层加强型压电陶瓷做为致动元件，以取代以往的电磁铁选针机构，开发的新型电子提花机。

2.  根据权利要求1所述压电陶瓷电子提花机，其特征在于：根据已有提花机的结构特点，结合工厂实际应用环境，设计一组四针的压电陶瓷选针机构。

3.  根据权利要求1所述压电陶瓷电子提花机，其特征在于：根据提花工序，编制单片机程序，配合上位机控制软件，实现对压电陶瓷电子提花机的控制。

4.  根据权利要求1所述压电陶瓷电子提花机，其特征在于：编制上位机控制软件，实现对压电陶瓷电子提花机的实时控制，并监视提花机的工作状态。

说明书压电陶瓷电子提花机
技术领域
本发明属于纺织领域，特别是采用新型的压电陶瓷片来代替传统的电磁铁制作选针机构，利用压电陶瓷的“逆压电效应”产生的挠度位移和弯矩来控制选针的新型电子提花机。
背景技术
近十几年来，随着电子技术的广泛应用，传统的机械产品发生了重大的变革，当前各国纺织机械厂商研究的焦点聚集在如何通过机电一体化的途径实现高度的自动化。机电一体化产品的优越性是传统机械产品无法比拟的。
提花机是织造提花织物的核心设备。在纺织业的发展史中提花技术经历了一个手动－机械－自动的漫长的发展历程，近几年随着计算机技术的发展，它也和其它生产设备一样，在融合了现代机械、信息、电子技术的基础上逐步走向成熟。
国产的提花机选针机构都采用电磁铁选针机构，这种机构，相对于目前国外流行的压电陶瓷选针机构有耗电量大、噪音大、选针不够准确等缺点。由于技术原因，国产的提花机往往没有开发相配套的上位机控制软件及其相适应的电子控制系统，这种半自动化的状况，严重限制了提花机的效率。
发明内容
电子提花机由步进电动机直接带动同步齿型带做往复转动，提刀固定在同步齿型带上，随着同步齿型带做上下往复运动，从而使提钩做上下运动，提刀带动组件的滑轮上下运动，选针机构工作，配合提刀，形成开口，如图1所示。
压电陶瓷电子提花机，其选针时采用新型的压电陶瓷片来代替传统的电磁铁制作选针机构，利用压电陶瓷的“逆压电效应”产生的挠度位移和弯矩来控制选针。具有如下优点：
第一，由于压电陶瓷片本身对冲击电流的抗干扰性很强，并且发热小，不存在电流瞬变时的过渡过程而发生的有害振动，更不存在受电磁场干扰等现象；
第二，由电能转换为机械能的反映时间低于百万分之一秒内，比以往电磁铁的响应速度快，故可使用在高速针织机上；
第三，制动时所需的电能极小，仅是驱动半导体的电能，大大节省了电能。
附图说明
图1是本发明结构示意图：
    图1中，1—步进电机；2—大带轮；3—小带轮；4—同步齿形带；5—开口；6—提刀；7—提钩；8—选针机构；9—主轴。
具体实施方式
通过对压电陶瓷特性的研究，来选定提花机所用的压电陶瓷种类，根据选择的压电陶瓷的种类，计算在不同电压下压电陶瓷的变形量，绘制压电陶瓷的电压位移曲线；选用激光测量仪，测定压电陶瓷在不同电压下的实际变形量，确定压电陶瓷的工作电压，尽量克服压电陶瓷的迟滞与蠕变。
借鉴法国 STAUBLI 的电磁铁式选针机构，用压电陶瓷代替电磁铁，与现有的电子提花机尺寸相配合，设计几种选针机构，并比较他们的优缺点，选定一套方案。
设计压电陶瓷式电子提花机的控制系统电路及其驱动电路，并制作控制电路板及驱动电路板。编写单片机程序，并进行调试，实现对硬件系统的驱动。用VB 编写上位机控制软件，结合硬件控制系统进行调试。软件实现纺织CAD与提花机接口；上位机软件能实现以下功能：基本文件操作,对提花机的实时控制,上位机对下位机进行间断的花行数据传输,上位机对提花进程的监控,创建数据库对员工信息及提花过程做历史纪录。
对现有的提花机进行改进，结合上位机控制软件，控制电路，驱动电路进行通调。