簇絨地毯織機滿幅提花系統(tǒng)設計.pdf

1、簇絨地毯織機是地毯自動化制造行業(yè)的重要生產設備，簇絨地毯成為現(xiàn)代快節(jié)奏工作環(huán)境，高質量生活需求的重要消耗品。簇絨地毯織機生產的滿幅圖案產品，由于其圖案不重復，滿幅完整性，圖案多樣化，制造精度高等特點，成為許多重要地方場合的鋪地材料之首選。本文以國外的一臺簇絨地毯織機為研究對象，對簇絨地毯織機滿幅提花系統(tǒng)進行研究和設計，將該系統(tǒng)分為機械部分和控制系統(tǒng)兩大板塊分別進行研究。
　　在簇絨地毯織機簇絨提花過程中最關鍵的是對紗線動態(tài)張力的控

2、制，絨高的大小與設計的圖案有關，主要由步進電機的輸入頻率的變化來帶動提花羅拉裝置轉速的變化，實現(xiàn)送紗量的變化，從而改變絨高的大小，對應的紗線張力也處于動態(tài)變化之中。根據紗線行走路徑，對整個簇絨地毯織機進行路徑優(yōu)化和部分結構優(yōu)化，使紗線等效路徑盡量一致，減小干擾力的影響，減小設計上的誤差；根據簇絨設備機電一體化的原理，將滿幅提花的控制系統(tǒng)分為上位機和下位機分別進行研究和設計。主要研究內容如下：
　?。?）通過深入分析了簇絨地毯織機的

3、工作原理、滿幅提花技術的原理，對其主要的結構功能模塊系統(tǒng)分別進行了研究，抓住影響簇絨提花質量的關鍵因素是紗線的張力控制。
　?。?）利用米納科夫定理的拓展應用和相關數(shù)學建模的知識，對整個簇絨地毯織機的紗線路徑進行規(guī)劃及分析，同時建立各個部分紗線張力的力學模型，并以紗線張力控制的核心裝置—提花羅拉裝置的紗線段為重點，結合步進電機的輸入特點，利用MATLAB軟件對模型進行深入分析后，得出步進電機控制提花羅拉動態(tài)張力的數(shù)值對應關系，并分

4、析了包角、提花羅拉半徑等因素對紗線動態(tài)張力的影響。
　?。?）根據紗線路徑規(guī)劃過程中分析出對紗線張力的影響因素，對紗線路徑進行優(yōu)化，同時對裝置的部分重要導紗元件的結構進行改進設計；并提出提花裝置的兩種優(yōu)化方案，分別對兩種新方案進行三維建模，簡化原理機構后導入到ANSYS力學分析軟件中，動態(tài)分析裝置中關鍵點的受力情況，并對兩種方案提花羅拉軸的應變和形變進行分析，確定出最優(yōu)方案。
　　（4）提花控制的軟件部分分上位機、下位機兩個

5、部分進行研究和簡單設計，并分析兩者之間實現(xiàn)提花控制的機理。根據上位機的功能和特點，設計了上位機操作界面，并分析上位機的數(shù)據類型；根據下位機的功能特點，設計了下位機的系統(tǒng)結構，并分析了下位機的數(shù)據類型。
　?。?）針對提花控制的硬件的五個現(xiàn)場設備部分，分別對各個部分的現(xiàn)場設備進行介紹，分析其控制的相關機制；此外，重點對提花系統(tǒng)的花型準備和花型控制進行研究，提供提花系統(tǒng)的硬件條件和軟件設計思路。
　　通過對簇絨提花織機機械部分的