引言

　　開口機構是控制噴氣織機運動的關鍵部件，決定織機運動的平穩(wěn)性和織物組織的品質(zhì)。開口機構的作用是根據(jù)織物組織圖上經(jīng)緯交織的變化規(guī)律，按序及時帶動經(jīng)紗，形成梭口，待緯紗進入梭口后，兩層經(jīng)紗再上下交替，互易位置，形成新的梭口，如此反復循環(huán)。傳統(tǒng)織機的開口機構一般采用機械的方法，以控制和調(diào)節(jié)經(jīng)緯交織的變化規(guī)律，在織物上形成不同的花型或花紋，而現(xiàn)代噴氣織機多采用電子多臂來做到這一點，電子多臂是一種典型的機電一體化的產(chǎn)品。它的性能優(yōu)越，可以用微型計算機控制織物的花紋，快速提供不同復雜花型的織制。

　　本文介紹2861型噴氣織機工作原理以及應用PLC構成噴氣織機的電氣控制系統(tǒng)，應用PLC控制噴氣織機開口機構。

1 2861 型噴氣織機開口機構的組成和特點

　　噴氣織機的開口機構由多臂機構控制，一個提綜臂可控制一個或多個綜框作上下往復運動，因此使用電子多臂必須先了解機械多臂機構的原理。

　　1.1 開口機構的組成

　　開口機構總體來說是由選綜機構和提綜機構組成的，而提綜機構卻是由一個連桿機構和一個共軛凸輪機構疊加而成的。提綜機構簡圖如圖1 所示。

　　圖中 01 是裝在大圓盤10 上的一根軸，凸輪1、2 是一對共軛凸輪，它們固定在機架上，相對地面靜止，擺臂4、5 作為一剛體繞軸 01 轉(zhuǎn)動，軸10 以0102 為半徑，以01 為圓心作勻速圓周運動。如圖所示，該機構相當于01 固定的共軛凸輪作勻速圓周運動，即整個機構為一對凸輪機構疊加一個連桿機構，在這里運用共軛凸輪，能提高運動精度，減小沖擊，而且可以改善機構的受力情況。

圖1 提綜機構工作原理圖
1—大圓盤 2、3—共軛凸輪 4、5—擺臂 6—滑槽 7—滑塊 8—偏心輪
9—盤形連桿 10—提綜臂 11—提綜臂連桿 12、14—轉(zhuǎn)臂 13—轉(zhuǎn)臂連桿
15、16—綜框連桿 17、18—支撐桿 19—綜框

　　提綜機構的作用是將主軸的動力通過連桿和凸輪機構傳遞給綜框，使綜框作上下往復運動，在綜框上裝有筘座，經(jīng)線從筘座中穿過。綜框作上下往復運動的同時帶動筘座運動，從而使經(jīng)線產(chǎn)生開口。滑槽6 作積極式運動，其運動由勻速轉(zhuǎn)動和擺動合成，滑塊7 和偏心輪8 之間的關系為：滑塊是從動件，它由滑槽帶動。滑塊的運動，使滑槽和偏心輪作變速運動，當偏心輪隨滑塊運動，此時，這里相當于一個開口曲柄，盤形連桿9 帶動提綜臂10 做來回擺動，使綜框產(chǎn)生上升或下降的開口運動，而選綜機構則是用來選擇提綜臂的機構，即被選中的提綜臂按預定的運動規(guī)律進行動作，而未被選中的提綜臂則停止不動，通過這種有選擇的運動，可以在經(jīng)線之間形成不同形式的開口，從而織出不同型式的花紋布料。選綜機構簡圖如圖2 所示。

　　在圖2 中，選綜機構是這樣工作的，主軸14 做勻速圓周運動，而傳動輪5 則以花鍵連接的形式裝在主軸上跟隨主軸運動，連桿6 活套在偏心盤3 上，偏心盤3 通過控制鉤8 連接傳動輪5，提綜臂4 由連桿6 帶動。而且在傳動輪上有兩個相距180 度的凹槽，只要控制鉤進入凹槽，傳動輪就會帶動偏心盤轉(zhuǎn)動，而偏心盤就會帶動提綜臂運動，從而起到選綜的目的。左右擺臂在共軛凸輪的作用下做擺動在這里有這么幾種運動情況：1.電磁鐵吸合， 則擺桿12 頂動左擺桿繞回轉(zhuǎn)中心順時針轉(zhuǎn)動。

　　(1)如果之前提綜臂靜止，此時左擺桿的凸頭從控制構的凹槽中脫出，控制構由于受彈簧7 的回復力繞控制鉤的中心做逆時針轉(zhuǎn)動。此時，控制鉤8 上的凸頭則滑進傳動輪5 的凹槽中，使得偏心盤與傳動輪一起運動，從而帶動連桿6 提綜臂4 運動，完成提綜動作。

 圖2 選綜機構簡圖
1．左擺桿彈簧 2．左擺桿 3．偏心盤 4．提綜臂 5．傳動輪 6．連桿
7．彈簧 8．控制鉤 9．右擺桿 10．右擺桿拉簧 11．電磁鐵 12．擺桿
13．主軸

　　(2)如果之前提綜臂運動，此時控制鉤轉(zhuǎn)到右面，右擺桿凸頭滑入控制鉤的凹槽中，控制鉤受彈簧回復力作用繞控制鉤的中心做順時針轉(zhuǎn)動，使得控制鉤的凸頭從傳動盤的凹槽中脫出，此時偏心盤與傳動輪分離，綜框靜止保持提升狀態(tài)。

　　2. 電磁鐵不吸合，則擺桿12 頂動右擺桿繞回轉(zhuǎn)中心逆時針轉(zhuǎn)動。

　　(1) 如果之前提綜臂靜止，此時左擺桿受左擺桿彈簧的作用繞回轉(zhuǎn)中心做逆時針轉(zhuǎn)動，左擺桿凸頭從控制鉤的凹槽中脫出，此時，控制鉤受彈簧回復力作用繞回轉(zhuǎn)中心左逆時針轉(zhuǎn)動，控制鉤的凸頭滑入傳動輪的凹槽中，使得偏心盤與傳動輪一起運動，從而帶動連桿6和提綜臂4 運動，完成提綜動作使綜框下降。

　　(2) 如果之前提綜臂運動，此時控制鉤轉(zhuǎn)到右面，右擺桿繞回轉(zhuǎn)中心做逆時針轉(zhuǎn)動，此時，右擺桿凸頭將不會影響控制鉤，因此傳動輪繼續(xù)帶動偏心連桿運動，綜框保持下降狀態(tài)。

　　1.2 開口機構的特點

　　2861 型噴氣織機采用的是電子多臂開口裝置，可帶動16～32 片綜框單獨運動，適合用于織造斜紋、鍛紋和小花紋織物。多臂機動力消耗少，組織變化不必進行改變機械結(jié)構，品種變換較為方便。

2 PLC 控制

　　基于PLC 的2861 型噴氣織機電控系統(tǒng)充分采用當今先進的微電子技術和微機技術，采用西門子可編程序控制器，解決現(xiàn)有的控制系統(tǒng)無法解決的工藝差、穩(wěn)定性差、抗干擾能力差、故障率高的缺陷，使整個電控系統(tǒng)的控制水平有了很大的提高，反映了當今國內(nèi)紡機控制技術的發(fā)展方向，基于PLC 的噴氣織機多臂開口機構的控制系統(tǒng)組成框圖如圖3 所示。

圖3 電子多臂開口機構控制系統(tǒng)組成框圖

　　2.1 織機控制程序基本流程圖:

圖4 織機控制流程圖

　　2.2 電子離合器

　　使用PLC 控制開口機構區(qū)別于以上陳述的凸輪控制，首先它采用伺服電機帶動提綜機構運動，因此只要能有規(guī)律的控制伺服電機的轉(zhuǎn)動就能有選擇性的進行提綜動作。在這里采用電子離合器來實現(xiàn)，每個電子離合器連接一個或多個電動機，只要電子離合器通電，電動機開始轉(zhuǎn)動并間接控制一片綜框運動。其次它是利用PLC 采用軟邏輯線圈的原理，即將PLC的某位輸出置為高位1，電子離合器吸合，電動機轉(zhuǎn)動；反之，將PLC 的某位置為低位0，電子離合器脫開，電動機停止轉(zhuǎn)動。利用PLC 的這種原理我們可以很靈活便捷的設計開口機構的運動規(guī)律，不同的運動規(guī)律就可以織造出比凸輪開口機構斜紋、鍛紋和小花紋織物等不同種類的織物。

　　2.3 人機界面

　　人機界面須配備常用電源、啟動、停止、檢測等等按鈕，另外還需配置可用于在線編程的模塊，通過此模塊用戶可以查詢、新建、編輯、存儲、以及人工輸入花紋控制程序，方便用戶操作。

　　2.4 斷經(jīng)檢測裝置

　　織機的定位停車位置，由PLC 根據(jù)絕對式光電編碼器確定。斷經(jīng)信號可由經(jīng)線的傳感器傳給PLC，PLC 根據(jù)用戶設定的斷經(jīng)停車角度和絕對值式光電編碼器的角度信號實現(xiàn)定位停車。根據(jù)經(jīng)紗的品種不同，調(diào)節(jié)PLC 對停經(jīng)片的靈敏度，可以準確實現(xiàn)定位停車，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量。

　　2.5 光電式旋轉(zhuǎn)編碼器

　　紡織機的所有運動與主軸的運動都密切相關,因此在硬件資源上必須配備能夠測量主軸旋轉(zhuǎn)角度的設備,用光電編碼器作為主軸運動角度的測量裝置。光電編碼器的分辨率選擇為360,也就是主軸每轉(zhuǎn)一周,編碼器輸出脈沖信號360 個,這樣通過PLC 上自帶的高速計數(shù)器計算出主軸運動的角度值.絕對值式光電編碼器軸旋轉(zhuǎn)時，隨主軸位置的變動產(chǎn)生對應的代碼(二進制碼)輸出。從代碼大、小的變更，即可判別主軸的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)動的角度。并且它有一個臨時寄存器，當停電或關機后再開機重新測量時，仍可準確地讀出停電或關機位置的代碼。一般情況下，絕對值式編碼器的測量范圍為0～360 度，編碼器將主軸所轉(zhuǎn)的角度所對應的代碼傳給PLC，再由PLC 通過人機界面顯示，這樣用戶就可以準確把握織機的停車角度、織機的轉(zhuǎn)速、停經(jīng)角度、停緯角度等。

3 結(jié)束語

　　基于PLC 的2861 型噴氣織機電子多臂的控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，具有結(jié)構簡單，操作方便，界面簡潔，成本低廉等優(yōu)點，特別適用于織造復雜花紋的噴氣織機系統(tǒng)，也可在其它無梭織機中也推廣應用。