橫移控制要求平穩高速
在電子橫移系統中,梳櫛的橫移運動啟動非常頻繁,要求梳櫛能在極短的時間內加速并能在高速行程中瞬間停準定位。即要求梳櫛橫移運行平穩,同時要求梳櫛橫移高速和準確定位。因此,運動平穩、高速、高精度定位的電子橫移控制是核心技術。在橫移過程中系統能否達到期望的要求會受多種因素的影響,在實際生產實踐過程中,通過反復實驗觀察發現影響梳櫛橫移運動主要有主軸角度檢測、傳動方式等對梳櫛橫移等影響因素。
主軸位置信息通過主軸信號裝置監測并將傳送給控制系統,以控制梳櫛在相應區域橫移。主軸信號裝置對主軸位置的讀取精度直接影響著梳櫛橫移的起始時間,它將各梳櫛的允許橫移時間所對應的主軸轉角輸入控制系統分別作為橫移觸發信號。絕對型旋轉編碼器為256線,轉軸旋轉一周編碼器輸出256種編碼,即0~255。機器主軸與編碼轉軸以1︰1連接,編碼器的一個量化單位為主軸轉角的1.406°(360°/256)。主軸編碼器的分辨率越高,調整梳櫛橫移的起始時間越精準,越有利于橫移系統運動性能的提高。
“伺服電機-滾珠絲桿”機構的工作原理是通過滾珠絲桿把電機的旋轉運動轉換為梳櫛的直線運動,實現梳櫛的橫移。影響梳櫛橫移的精度包括滾珠絲桿的精度、伺服電機與滾珠絲桿的傳動精度和滾珠絲桿定位端軸承的軸向定位精度。通常情況下梳櫛的橫移范圍小,滾珠絲桿長期在小位移量的范圍內高速往復運動,容易造成局部磨損而降低精度,這種影響因素難于解決。伺服電機與滾珠絲桿采用同步帶連接,同步帶的傳動效率、回程間隙和同步帶的彈性變形影響梳櫛橫移運動精度,采用伺服電機與滾珠絲桿直連的結構可以解決這種影響因素,但是,直連結構不適合于對橫移機構外形尺寸要求較高的場合。
梳櫛頂桿長度影響橫移精度
在成圈過程中,梳櫛進行擺動與橫移復合運動,倘若梳櫛橫移量為零時其擺動曲線為以梳櫛頂桿的外側端點為圓心的弧線,梳櫛頂桿長度越長,梳櫛擺動的弧度越小,反之越大。即使在沒有橫移量時,梳櫛因擺動也會有一定程度的橫移運動。頂桿的長度越短,則產生的橫移偏差越大,因此梳櫛頂桿的長度盡量長些。
在梳櫛橫移執行機構中,梳櫛橫移驅動裝置與梳櫛安裝是否在同一平面上將決定梳櫛橫移的位移傳遞誤差。一旦不在同一平面上,驅動裝置產生的位移量通過頂桿傳遞到梳櫛,位移的傳遞將產生誤差,影響橫移的精度。因此,在梳櫛擺動到其整個擺幅的中心位置時,要求驅動裝置、頂桿、梳櫛在同一個平面上,以使因梳櫛擺動而產生的橫移偏移降到最低,從而最大限度地提高梳櫛的位移精度。
梳櫛橫移的不同執行機構各有利弊,設計時應根據不同產品的實際生產需要選擇不同的執行機構。
經編機的針前、針背橫移時間極短,因此,數控經編機要求電子橫移系統在極短的時間內驅動梳櫛完成“停止-移動-停止”的橫移運動。梳櫛電子橫移運動性能是影響經編機速度提高的主要因素。比如,主軸信號裝置中選用高分辨率的絕對型編碼器,梳櫛橫移運動的機械部件的加工精度要求較高和部件與部件之間的配合必須緊密,梳櫛橫移驅動裝置和梳櫛應盡量在同一平面,選用較長的梳櫛頂桿,有利于提高梳櫛的橫移精度。數控經編機運行時應避免機器發生共振,以免影響電子橫移系統的工作穩定性。