由于上世紀(jì)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的落后，所以我國(guó)的簇絨地毯上膠機(jī)大多是從20世紀(jì)80年代從國(guó)外引進(jìn)的，設(shè)備相對(duì)落后，自動(dòng)化程度低，對(duì)圖案和工作人員的要求較高。近年來，為了滿足市場(chǎng)需求，很多地毯廠家選擇多圈高提花以豐富地毯花型，國(guó)內(nèi)也開始進(jìn)行簇絨地毯多圈高提花系統(tǒng)的研制和開發(fā)，但是從機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)+電磁離合器提花，一直到一進(jìn)伺服為代表的小伺服電動(dòng)機(jī)提花，過渡圈高現(xiàn)象一直影響著花型效果。接下來的重點(diǎn)就是如何結(jié)合步進(jìn)伺服提花系統(tǒng)柔性控制的優(yōu)點(diǎn), 在數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)上, 通過加速時(shí)的速度補(bǔ)償, 清理過渡圈高現(xiàn)象。

1、成圈原理

當(dāng)前, 地毯簇絨主要采用調(diào)節(jié)成圈法。當(dāng)簇絨針穿過底布向下運(yùn)動(dòng)時(shí), 成圈鉤鉤住紗線;當(dāng)簇絨針退出底布時(shí), 成圈鉤在底布下方握持紗線形成1個(gè)絨圈;當(dāng)簇絨針到達(dá)高位時(shí), 紗線從成圈鉤上脫離。把簇絨針從一個(gè)低位到下一個(gè)低位的運(yùn)動(dòng)稱為1個(gè)成圈周期。在每個(gè)成圈周期內(nèi), 送紗速度越快, 絨圈就越高, 這就是高低圈的形成原理。

2、過渡圈高成因

在多圈高地毯的織造過程中, 特別是在低圈到高圈的轉(zhuǎn)變過程中, 經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在低圈之后的1個(gè)甚至多個(gè)高圈無法達(dá)到指定高度的現(xiàn)象, 這種介于低圈與高圈之間的高度稱之為過渡圈高。這個(gè)問題導(dǎo)致高低圈花型無法界限分明地顯現(xiàn)出來, 有時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響地毯的圖案效果。

對(duì)于提花控制系統(tǒng)來說, 控制圈高簡(jiǎn)單直接的方法就是控制送紗羅拉轉(zhuǎn)速, 即控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。若忽略過沖、振蕩等干擾, 可將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)間速度曲線簡(jiǎn)化, 如圖1所示。

可以看到, 電機(jī)在0.15 s時(shí)開始升頻加速, 直至0.7 s時(shí)才達(dá)到要求的速度 (這里速度用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)接收到的脈沖頻率表示) , 故在0.15~0.7 s這段時(shí)間內(nèi), 速度沒達(dá)到高圈所要求的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速, 那么圈高自然也就達(dá)不到要求。送紗量多少即陰影部分的面積, 通過數(shù)學(xué)積分的方法可以計(jì)算出來。該模型為過渡圈高問題的解決提出了一種思路, 即通過速度補(bǔ)償, 修正加速曲線, 滿足紗線的供應(yīng)量, 為補(bǔ)償量計(jì)算提供數(shù)學(xué)模型和理論依據(jù)。

本文針對(duì)簇絨地毯織造過程中遇到的過渡圈高現(xiàn)象, 結(jié)合步進(jìn)伺服提花系統(tǒng)自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì), 避開了工藝調(diào)整的復(fù)雜性, 通過伺服控制技術(shù)有效地解決了這一問題, 從而體現(xiàn)了伺服提花的優(yōu)越性。不同的紗線、不同的花型應(yīng)提出不同的方案來應(yīng)對(duì)。雖然方案不同, 但設(shè)計(jì)思路和方法是相同的。好的方案只有在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的長(zhǎng)期實(shí)踐中才能得到檢驗(yàn)。具體問題需要具體分析, 及時(shí)修正, 才能獲得好的效果。