兩種斷經(jīng)位置定位方式的比較

薛 松，沈 明，李 鑫，徐 帥

(鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 鹽城 224005)

兩種斷經(jīng)位置定位方式的比較

薛 松，沈 明，李 鑫，徐 帥

(鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 鹽城 224005)

文章首先介紹了兩種不同原理的斷經(jīng)位置定位方式，在此基礎(chǔ)上通過實驗比較了其應(yīng)用性能。認為：電阻原理定位裝置具有反應(yīng)迅速的優(yōu)點，但定位準確度較差，不夠穩(wěn)定；配備2只以上探桿的自動找尋定位裝置兼具準確度和反應(yīng)速度的優(yōu)點；在目前的生產(chǎn)實踐中，自動找尋定位裝置更切合實際應(yīng)用。

斷經(jīng)；位置找尋；定位；準確度；響應(yīng)速度

目前，采用停經(jīng)片的接觸式斷經(jīng)自停機構(gòu)在織機上大量使用，能夠?qū)崿F(xiàn)在斷經(jīng)時的立刻停車。生產(chǎn)實踐證明，這種接觸式斷經(jīng)自停裝置性能穩(wěn)定可靠，已成為現(xiàn)代織機的標配，但這種接觸式斷經(jīng)檢測裝置只能檢測有無斷經(jīng)，不能定位斷經(jīng)位置，斷經(jīng)位置還需人工找尋，這對擁有上萬根經(jīng)紗的寬幅高產(chǎn)織機不利。為解決該問題，國內(nèi)研究者開發(fā)了基于電阻定律和自動尋找兩種方式的定位裝置，本文擬對這兩種裝置的特性進行比較，探討它們在工廠中的實用性。

1 電阻原理斷經(jīng)定位裝置

圖1 經(jīng)紗檢測裝置的模型與等效電路

接觸式經(jīng)紗檢測裝置的模型可簡化為圖1(a)，經(jīng)停片3下落將接通電極1和2，此時經(jīng)停片距離右端和左端的距離分別為LX和LY。此時，對應(yīng)的電路如圖1(b)所示，圖中，RC1、RC2為經(jīng)停片3分別與電極1、2的接觸電阻，RW為經(jīng)停片自身電阻，R1X、R1Y、R2X、R2Y為電極1、2分別對應(yīng)長度X和Y時的電阻[1]。

圖2為測量電路原理，圖中r1表示電壓表與B點連接時的導(dǎo)線電阻和接觸電阻，r2表示電壓表與C點連接時的導(dǎo)線電阻和接觸電阻，r3、r4分別表示恒流電源與C、D點連接時的導(dǎo)線電阻和接觸電阻之和，恒流電源提供恒定電流IS。由于電壓表內(nèi)阻非常大，此時電壓表測得的B、C間電壓UX即為R2X兩端電壓，與r1、R1X、RC1、RW、RC2、r2無關(guān)[2]。于是有：

圖2 電阻原理斷經(jīng)定位裝置原理示意圖

式(1)

式中UH為通以恒定電流時，D、C間的電壓。對式(1)稍加整理，則有：

式(2)

由公式(2)可知，LX的計算不再需要測算定位電極2的具體阻值k和恒流源電流IS，只需要測得長度LH和電壓UX、UH，使用較方便；而測量電壓又能最大程度減小接觸電阻的影響，因而可以做到較高的檢測精度。

2 自動找尋定位裝置

自動找尋定位裝置結(jié)構(gòu)如圖3所示，其主要原理是：斷紗處停經(jīng)片落下，位置比正常停經(jīng)片低，導(dǎo)電探桿在同步帶傳動下沿停經(jīng)條方向作往復(fù)運動時，將碰觸到落下的停經(jīng)片；另一方面，停經(jīng)片落下后，導(dǎo)通停經(jīng)條內(nèi)外電極同時，因內(nèi)外電極中有一個是連至地線的，因而停經(jīng)片也對地導(dǎo)通，此時如探桿碰觸到停經(jīng)片，也將對地導(dǎo)通，電控部分利用此導(dǎo)通信號，在一系列處理后準確的將導(dǎo)電探桿停于落下的停經(jīng)片處，再利用裝在探桿上的發(fā)光器件，即可準確指示出斷經(jīng)位置[3-4]。

圖3 自動找尋定位裝置結(jié)構(gòu)與工作原理

不但如此，增加一根探桿，就可以實現(xiàn)兩根探桿同時工作、每根負責(zé)檢測一半?yún)^(qū)域的效果，這樣同步帶動程就大大降低，可以提高找尋效率，縮短找尋時間。

3 實驗與結(jié)果分析

為了比較兩種定位方式的特點，本文在實驗室內(nèi)進行了對比測試。本文首先制作了專用臺架，然后將電阻原理定位裝置、配備1只探桿的自動找尋斷經(jīng)裝置和配備2只探桿的自動找尋斷經(jīng)裝置裝于其上進行實驗。臺架如圖4所示，其寬度即定位范圍是1 m。

圖4 定位裝置性能測試臺架實物圖

本文隨后在停經(jīng)條10 cm、20 cm、30 cm…90 cm的固定位置進行測試，每個位置測20次，主要測試斷經(jīng)定位時間和準確度。測得結(jié)果見表1。

表1表明電阻原理定位裝置具有反應(yīng)迅速的優(yōu)點，但定位準確度較差，尤其在距離較近時(如表中所示10 cm處)；自動找尋斷經(jīng)裝置在低速時，定位較準確，并且準確度與斷經(jīng)位置無關(guān)，但配備1只探桿時定位時間較長，而配備2只探桿則定位時間大大縮短；自動找尋斷經(jīng)裝置在高速時，準確度降低。

表1 三種裝置的性能測試結(jié)果

注：裝置1為電阻原理定位裝置，裝置2為配備1只探桿的自動找尋斷經(jīng)定位裝置，裝置3為配備2只探桿的自動找尋裝置。

4 結(jié)論

本文深入比較了兩種斷經(jīng)位置定位裝置的主要性能，認為電阻原理定位裝置具有反應(yīng)迅速的優(yōu)點，但定位準確度較差，不夠穩(wěn)定；配備2只以上探桿的自動找尋定位裝置兼具準確度和反應(yīng)速度的優(yōu)點。在實際生產(chǎn)中，由于工人在發(fā)現(xiàn)故障到行進到故障機臺始終是有時間的，因此本文認為自動找尋定位裝置更適合目前的生產(chǎn)應(yīng)用。

[1] 徐帥，姚桂香，楊曉芳，等.一種織機斷經(jīng)位置檢測方法的研究[J].上海紡織科技，2016，44(12)：6—8.

[2] 楊曉芳，徐帥，薛明才，等.織機斷經(jīng)位置檢測系統(tǒng)的開發(fā)[J].棉紡織技術(shù)，2017，45(9)：69—72.

[3] 羅文華，楊曉芳，徐帥.織機自動尋斷經(jīng)裝置的研發(fā)[J].上海紡織科技，2017，45(6)：56—58.

[4] 楊曉芳，薛明才，徐帥，等.基于單片機的斷經(jīng)位置找尋裝置研發(fā)[J].上海紡織科技，2017，45(8)：52—55.

ResearchonTwoTypesofBrokenEndsPositionDetectionMethods

XueSong,ShenMing,LiXin,XuShuai

(Yancheng Institute of Industry Technology, Yancheng 224005, China)

The article firstly introduced two types of broken ends position detection methods based on different principles, then compared their performances by experiments. The experiments results showed that the method based on resistance principle was fast, but its accuracy was low; the method automatic locating devices with two or more conductive feeler levers was fast and accurate; the latter method was more suitable in manufacture.

broken end; position detection; location; accuracy; response speed

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TS103.19+4

B

1009-3028(2017)06-0009-03

2017-11-21

江蘇省大學(xué)生實踐創(chuàng)新項目(201713752006Y)；江蘇省高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項目(PPZY2015C254)

薛 松(1998—)，男，江蘇射陽人，大專。