数字化簇绒地毯织机伺服横动技术研究

论文摘要

我国对簇绒地毯的需求潜力是巨大的,对于簇绒地毯织机的研发和生产者来说,要在市场竞争中立于不败之地,必须自主研制出核心的新技术和新产品。其中伺服横动技术是优化提花工艺,实现簇绒地毯数字化、智能化、高速化生产的关键技术之一。实现伺服横动提花,极大丰富了地毯的花型,满足了复杂花型提花要求和多花型快速转换,对于发展我国簇绒地毯技术有着重要的意义和广阔的应用前景。簇绒地毯织机伺服横动提花是通过驱动簇绒针排的横向移动实现的,而针排的横向移动,主要采用机械凸轮和电子凸轮的传动实现。本文研究了电子凸轮型伺服横动提花方式,讨论了以电子凸轮型伺服控制器为核心、工业控制机为系统支撑、CAN网络通信为载体、伦茨伺服电机为驱动的系统构成。电子凸轮式伺服横动提花系统实现了根据地毯设计花型图案,控制伺服电机驱动簇绒针床横向往复移动,、从而加工横动提花地毯。（1）通过详细地分析了簇绒地毯织机横动提花原理,对电子凸轮型伺服横动提花方法进行了总体设计。（2）根据电子凸轮横动提花原理及控制要求,完成了电子凸轮横动提花系统中伺服电机、滚珠丝杠副的选型计算。针对凸轮型伺服控制器,分析了其硬件性能及专属操作软件。（3）设计了基于TMS320F2812 DSP的运动控制板卡来提高系统的运转速度和精度,设计了电子凸轮横动提花控制系统,提出了花型转换算法,将花形图转换为工艺数据,并设计了电子凸轮横动花型设计与转换软件。（4）提出了簇绒地毯织机伺服横动补偿系统的数学模型及实现方法,对系统的抗干扰性进行了分析与设计通过在DHT-D200S地毯簇绒机上的调试,证明了花型设计软件在现场应用大大方便了现场人员的操作,伺服横动提花系统运行稳定、高效,系统与整机各系统间协调良好,由伺服横动提花系统生产的簇绒地毯产品效果出色。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的意义
• 1.2 国内外横动提花技术研究现状
• 1.3 课题研究的主要内容
• 第二章 簇绒地毯织机横动提花原理
• 2.1 簇绒地毯成圈原理
• 2.2 簇绒地毯织机横动提花原理及作用
• 2.3 簇绒地毯织机横动提花方式
• 2.3.1 机械凸轮式横动提花
• 2.3.2 电子凸轮式横动提花
• 2.4 电子凸轮横动提花的基本要求
• 2.5 本章小结
• 第三章 簇绒地毯织机伺服横动提花的硬件设计
• 3.1 电子凸轮横动系统框架
• 3.2 电子凸轮横动系统选型及计算
• 3.2.1 伺服电机的选型及计算
• 3.2.2 滚珠丝杠的选型及计算
• 3.2.3 伺服控制器的选型
• 3.3 电子凸轮伺服横动控制器设置
• 3.3.1 伺服控制器硬件电气接线
• 3.3.2 GDC联机参数设置
• 3.4 DSP运动控制卡
• 3.4.1 运动控制卡的设计与接口设置
• 3.4.2 运动控制卡的通信技术与CAN总线通信
• 3.5 本章小结
• 第四章 簇绒地毯织机伺服横动提花的软件设计
• 4.1 电子凸轮横动提花控制软件架构
• 4.2 DSP运动控制卡程序设计
• 4.2.1 运动控制卡软件结构设计
• 4.2.2 运动控制卡通信功能设计
• 4.3 电子凸轮花型设计软件
• 4.3.1 电子凸轮花型设计工艺参数设置和要求
• 4.3.2 电子凸轮花型设计软件横动规律的获取与图像处理
• 4.3.3 电子凸轮花型信息处理和管理系统
• 4.4 本章小结
• 第五章 簇绒地毯织机伺服横动提花的优化设计
• 5.1 伺服横动补偿的实现
• 5.1.1 横动补偿的原理和方法
• 5.1.2 伺服控制系统横动补偿的实现
• 5.2 电子凸轮伺服横动抗干扰设计
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢