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提花机的提综控制装置
    本发明涉及一种提花机的提综控制装置，适用于各种开口机构的电子提花机。

    在提花机开口机构运动中完成对竖针勾住或不勾，使竖针提升或下降经纱形成梭口就是提综控制装置的功能。传统提花机是机械式选针、用计算机控制电磁铁选针为电子式，围绕电子式选针功能有诸多专利和产品。CN2271538Y专利提供一种竖针与衔铁直接连接，由衔铁的吸力直接提综，并设摆杆机构和拨爪消除磁滞。存在问题是功耗很大的电磁铁的吸力也难满足竖针提综力(1.2daN)。CN1215770A专利为克服上述问题提供由电磁铁操作的提花针的升降和摆动拨动竖针的挂钩，竖针由提花机开口机构完成提升或下降。虽然竖针的提综能力大了，该专利存在的问题是额外增加一个小开口机构和一横向运动机构。英国Bonas公司生产的电子提花机举世闻名。其结构为电磁铁铁心对钢质竖针产生作用，电磁铁通电产生的吸力将竖针吸向挂钩，电磁铁不通电竖钩不被吸向挂钩，其结构非常简单，存在的问题是电磁铁的功耗相当大，因为电磁铁的吸力大小与其吸合表面气隙δ2成反比。因而它的控制电路含有计时电路。如果电磁铁通电位置超过一分钟，计时电路就会使所有电磁铁断开，足以说明电磁铁的功耗大。DE4028390A1专利提供一种杰克德式控制装置，采用绕旋转轴转动的双臂角形操纵杆，其中一臂支撑衔铁，另一臂为挂钩，衔铁与铁心的闭合是靠上升到最高位置时顶杆推动。共提供二种控制，一种是衔铁与铁心闭合时，挂钩勾住竖针的吊钩，这种存在地问题为弹簧的张力总是企图使衔铁与铁心开启的，竖针偶尔向上窜动2-3mm，吊钩高出挂钩，弹簧的张力就迫使衔铁与铁心开启，可见稳定性较差，另一种是衔铁与铁心闭合时，挂钩不勾竖针的吊钩，其结构简单且合理，提综能力强，电磁铁所需的功率较小，存在的问题是磁滞引起误动作。CN1189547A是针对磁滞引起误动作提供两个操纵杆方案以减少衔铁与铁心相对面的磨损及在铁心与衔铁相对面增加非磁性材料薄层约10μm。存在的问题是不能有效克服磁滞问题，因为磁滞是磁性材料的物理特性，非磁性材料薄层是增加衔铁与铁心的间隙，在减少磁滞吸力的同时也减少电磁铁通电时的吸力。吸力不够同样会引起误动作。再说衔铁与铁心的千万次碰击，非磁性材料薄层也会变薄或脱落。这样磁滞依然增加而引起误动作。瑞士的Stubli公司也是著名的电子提花机生产商，其结构原理与DE4028390A1相似，不同之处有二，一是能绕旋轴转动是直臂操纵杆，二是推动衔铁与铁心闭合是竖钩上的舌簧推动挂钩。为了克服磁滞的吸力定要增大弹簧的张力，电磁铁的吸力就必须增大。与直接吸引衔铁运动的电磁铁相比，它还是属于能量消耗特别低(3.5w/个)。

    归纳起来，较多已知技术特别是产品能满足功能的准确可靠性和运转高速性，但不可忽视的是电磁铁的能耗都较大，也很少提及其经济性。以提花机的提综控制装置使用的电磁铁少则一千多(1344)多则上万，以3.5w/个计算，一台1344针的提花机的直流稳压电源(供电磁铁使用)。以50％针的电磁铁通电，稳压电源的功率需2500w，功耗大，生产成本高。

    本发明的目的是提供了一种提花机的提综控制装置，采用凸头部件或压电元件，该装置结构简单、体积小、动作准确，功耗极低。

    为了达到上述目的，本发明采用以下技术措施，该装置由铁心、线圈、衔铁、弹簧、上框、竖针组成，旋转轴安装在铁心上，衔铁能绕轴转动与铁心线圈和弹簧构成拍合式电磁铁。电磁铁的铁心固定在开口机构的上框或机架的上框，固定在衔铁非吸合面的挂钩，挂钩与衔铁的夹角小于90°角。衔铁受弹簧张力作用与铁心开启到限位点，挂钩杆垂直向下。其特征在于，在挂钩杆内侧有一朝斜上方突出的舌簧，在竖针上端有吊钩和竖杆，在竖杆上一侧装有凸头，上框与拉簧相连，拉簧与板块连接，或将压电元件固定在上框上，挂钩与压电元件粘接。竖针的针杆穿过托板的竖针孔能上下活动，吊钩与竖杆被托在托板之上。吊钩的钩子与挂钩的钩子是垂直运动线呈咬合状。其作用是：托板上升到最高位置，吊钩的顶端推动挂钩上的舌簧使挂钩转到勾不到吊钩的位置同时使衔铁与铁心闭合。电磁铁线圈通电，衔铁保持与铁心的闭合，托板向下运动到吊钩比挂钩低时，线圈断电，衔铁因弹簧张力小仍被磁滞吸住与铁心闭合，向下运动的凸头有效地碰击挂钩的背部强迫衔铁与铁心开启到限位点，达到消除磁滞的影响，或压电元件加电，挂钩不勾吊钩，压电元件不加电，挂钩勾住吊钩。

    本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构简单、体积小、操作方便，动作准确可靠，特别显著的是电磁铁的能量消耗极小，适应高速运转。电磁铁的供电电压为4.3V，电流为12mA，电磁铁的能量消耗仅为0.05w/个，是3.5w/个的七十分之一。压电元件功耗也很小。

    图1为一种提花机的提综控制装置结构示意图。

    图2为一种提花机的提综控制装置结构示意图。

    图3为压电元件操作的提综控制装置不加电压状态示意图

    图4为压电元件操作的提综控制装置加电压状态示意图

    以下结合附图对本发明作进一步详细描述：

    根据图1可知，其结构有由铁心1，线圈2、衔铁3和弹簧4组成，旋转轴5安装在铁心1上，衔铁3能绕轴5转动与铁心1线圈2和弹簧4构成拍合式电磁铁，电磁铁的铁心1固定在开口机构的上框或机架的上框，固定在衔铁3非吸合面的挂钩6，挂钩6与衔铁3的夹角小于90°角。衔铁3受弹簧4张力作用与铁心1开启到限位点7，挂钩6杆垂直向下。挂钩6杆内侧有一朝斜上方突出的舌簧16，在竖针9上端装有吊钩11和竖杆12，竖杆12高于吊钩11。在竖杆12一侧装有一凸头15。竖针9的针杆13穿过托板10的竖针孔14能上下活动，吊钩11与竖杆12被托在托板10之上。吊钩11的钩子与挂钩6的钩子是垂直运动线呈咬合状。托板10上升到最高位置，吊钩11的顶端推动挂钩6上的舌簧16使挂钩6转到勾不到吊钩11的位置同时使衔铁3与铁心1闭合。即挂钩6离开吊钩11垂直运动的轨迹A区。其背部进入凸头15的垂直运动的轨迹B区。电磁铁线圈2通电，衔铁3保持与铁心1的闭合，托板10向下运动到吊钩11比挂钩6低时，线圈2断电，衔铁3因弹簧4张力小，仍被磁滞吸住与铁心1闭合，向下运动的凸头15有效地碰击挂钩6的背部强迫衔铁3与铁心1开启到限位点7，达到消除磁滞的影响。竖针9随托板10下降到最低点后，再次上升到最高位置。电磁铁线圈2不通电，电磁铁已经没有磁滞吸力，铁心1不吸衔铁3，托板10下降时，竖针9随托板10逐渐下降，衔铁3受弹簧4只需推动衔铁3绕旋转轴转动的张力作用，在吊钩11仍比挂钩6高时，衔铁3开启到限位点7，吊钩11稍降即被进入A区的挂钩6勾住，竖针9停留在高位置，托板10降到最低位置。提综控制装置完成提综功能。

    按图2可知，结构与图1略有不同：挂钩6与转轴5相连，旋转轴5与上框8连接，衔铁3与拉杆18连接，拉杆18有一凸块23，拉杆18上下限位活动，托板10上升到最高位置时，弹性竖杆12向上推动拉杆18使衔铁3与铁心1闭合同时推动挂钩6一臂使挂钩6脱离吊钩11垂直运动轨迹A区。拉杆18受弹簧4张力作用下降到限位点7，上框8与拉簧20固定，拉簧20与板块17连接，固定在上框上的拉簧20拉住板块17使之置于拉动衔铁的拉杆凸块23之上，板块17下端与钢丝21连接，钢丝21穿过托板10的孔19，钢丝21下端固定一个弹性部件22，其作用是：电磁铁线圈2断电后，由于磁滞吸力仍被铁心吸住的衔铁3，托板10下降到最低位置时托板10拉动板块17，碰击衔铁3与铁心闭合时的拉杆18的凸块23，强迫衔铁3与铁心1开启，达到消除磁滞影响的目的。其它与图1相同。

    根据图3、图4所知，压电元件操作的提综控制装置，它包括压电元件30和挂钩6，挂钩6可以是压电元件30延伸的钩子，也可以是弹性材料做一挂钩6，压电元件30通电端固定在上框8上，挂钩6与压电元件30牢固粘接，挂钩6垂直向下，竖针9上端有吊钩11，竖针9下端针杆13穿过托板10的针孔14，吊钩11被托在托板10之上。吊钩11的钩子与挂钩6的钩呈垂直线咬合状，其作用是：压电元件30不加电压时，挂钩6在吊钩11稍许下降时勾住吊钩11。压电元件30加上电压时，压电元件30产生弯曲位移，挂钩6在吊钩11下降时勾不到吊钩11。托板10从最低位置上升到最高位置，压电元件30不加电压，竖针9的吊钩11挤开挂钩6进入挂钩6的上方，挂钩6恢复原状。托板9下降时，挂钩6勾住吊钩11，竖针9停留在高位置。托板10下降到最低位置。托板30从低位置上升到高位置后下降，压电元件30加以电压，压电元件30产生弯曲位移，挂钩6勾不到吊钩11，竖针9随托板10下降到最低位置。压电元件30操作的提综控制装置完成提综功能。