[發明專利]電磁陣列驅動的織針裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201711340386.0
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN107938141B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 張弛;崔先澤;吳曉光;徐秀升;朱里
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: D04B15/66
• 分類號: D04B15/66;D04B15/78
• 代理公司: 西安知誠思邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61237
• 代理人: 閔媛媛

本發明公開了一種電磁陣列驅動的織針裝置及其控制方法，針套的底部與針座可拆卸連接，針套內安裝有上永磁體座，上永磁體座內連接有上永磁體，針套內、上永磁體座的正下方安裝有電磁體骨架，沿電磁體骨架的周向均勻安裝有偶數個電磁棒，偶數個電磁棒串并聯結合組成電磁體陣列；針套內、電磁體骨架的正下方安裝有下永磁體座，下永磁體座內連接有下永磁體，針套內安裝有針體，針體的下端依次穿過上永磁體座、上永磁體、電磁體骨架、下永磁體的中心后與下永磁體座的中心螺紋連接，針體與上永磁體座的中心螺紋連接。本發明解決了現有技術中電磁線圈的磁場或磁能利用率低，織針設備的尺寸大，驅動能耗大的問題。

技術領域

本發明屬于紡織織針技術領域，涉及一種電磁陣列驅動的織針裝置及其控制方法。

背景技術

目前，國內外針織電腦提花圓緯機的電子選針裝置主要有電磁式和壓電式，它們均利用三角凸輪、提花片、挺針片等機械零部件實現選針。由于織針靠與三角凸輪的接觸來實現上下編織運動，編織機構存在三角凸輪對織針造成沖擊摩擦和側向力。隨著針織機轉速(如電腦提花圓緯機一般在15-20rpm左右，選針刀片頻率在100Hz內)越來越高，對織針和三角凸輪的性能要求更高，當織針和三角凸輪本身的強度、耐磨性等達到了極限程度時，就限制了轉速的進一步提高。據資料統計，目前國內外企業主要是集中在織針的材料耐磨性、熱處理工藝和織針外型細節改進設計等方面，而沒有對織針驅動原理及其結構進行任何改變。

現有技術1(申請號：201110098202.0，名稱：磁懸浮驅動織針選針方法及裝置，公開日：2011年11月16日)，公開的磁懸浮驅動織針選針裝置成本高(織針結構偏小，因此所有零件加工精度、制造要求均較高)，結構復雜；單線圈驅動軸向磁懸浮方式，驅動力偏小；三級“內圈、中間圈與外圈”結構中，外圈與內圈織針不易更換；頂部缺少限位裝置，無法在高速紡織中迅速達到指定工位，整體工作頻率偏低。

現有技術2(申請號：201510089570.7，名稱：一種電磁驅動織針選針裝置，公開日：2015年6月24日)，公開的電磁驅動織針選針裝置雖然克服了現有技術1中的一些缺點，但是沉入式骨架的電磁線圈制造加工難度大，當織針結構尺寸繼續減小時，沉入式骨架部分的線圈纏繞砸數減少，無法提供足夠的電磁驅動力；雖然使用雙電磁線圈驅動，較現有技術1提高了電磁驅動力，但電磁線圈的磁場或磁能利用率低，因為每個電磁線圈的磁場只利用了一個端面的磁場，造成在相當驅動行程下織針設備的結構尺寸較長，針動運動方向長度包括：下電磁線圈高度、織針行程空間長度、上電磁線圈高度以及針體上端導向行程；其中針體上端導向行程需要較長尺寸才能保證導向要求，此種結構不利于織針小型化。單個電磁線圈為了能提供足夠驅動力，目前尺寸較大(外徑18mm、內徑8mm、高12mm)，驅動能耗較大，發熱明顯，能耗較高。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種電磁陣列驅動的織針裝置，解決了現有技術中電磁線圈的磁場或磁能利用率低，織針設備的尺寸大，驅動能耗大的問題。

本發明的另一目的是，提供一種電磁陣列驅動的織針裝置的控制方法。

本發明所采用的技術方案是，一種電磁陣列驅動的織針裝置，包括針套，針套的底部與針座可拆卸連接，針套內安裝有上永磁體座，上永磁體座內連接有上永磁體，針套內、上永磁體座的正下方安裝有電磁體骨架，電磁體骨架為中空的環形柱體，沿電磁體骨架的周向均勻安裝有偶數個電磁棒，偶數個電磁棒結合組成電磁體陣列；針套內、電磁體骨架的正下方安裝有下永磁體座，下永磁體座內設置有下永磁體，上永磁體、下永磁體的磁極均為上下分布，且上永磁體與下永磁體的磁場方向相反；針套內安裝有針體，針體的上端為織針頭，織針頭伸出針套，針體的下端依次穿過上永磁體座、上永磁體、電磁體骨架、下永磁體的中心后與下永磁體座的中心螺紋連接，針體與上永磁體座的中心螺紋連接。

本發明的特征還在于，進一步的，所述電磁棒的數量為4個、6個、8個或12個，互不相鄰的一半數量的電磁棒的線圈串聯，另一半數量的電磁棒的線圈串聯，兩部分串聯線圈并聯后與電源連接。