[發明專利]一種三維多層仿形織造過程多機協同智能控制系統

有效

• 申請號: 202010558192.3
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111733509B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 蔣曉梅;芮曉光;芮延年
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: D03J1/00
• 分類號: D03J1/00;H02P5/74;H02P21/10;H02P21/14;H02P21/18;H02P21/20
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 李嘉寧

本發明公開了一種三維多層仿形織造過程多機協同智能控制系統，包括斜紗引導機構、綜框、打緯機構、卷取機構、定型機構、織口、鋼筘和垂紗引導機構，本發明涉及智能控制技術領域。該三維多層仿形織造過程多機協同智能控制系統，通過對三維多層仿形織造工藝技術的研究，在紗線陣列中沿z向加入定向紗線，以及在垂直于交織厚度方向的面內加入兩組互相垂直的橫向纖維和縱向纖維，形成三維5向纖維交織物，依據控制方法，建立了全維轉子狀態估計器，來辨識感應電動機的轉子速度、定子和轉子電阻、瞬時外負載等參數，由外負載辨識結果與速度、力矩PID控制器來確定感應電動機的轉矩電流，實現感應電動機速度與力矩控制。

技術領域

本發明涉及智能控制技術領域，具體為一種三維多層仿形織造過程多機協同智能控制系統。

背景技術

近年來隨著高性能纖維材料和紡織技術的快速發展，三維多層仿形織物在國防、軍事、交通、工業等領域的應用，充分體現了三維多層仿形織造物，具有傳統織造物無可比擬的優點，如三維多層仿形織物用于導彈、飛行器、艦船等武器裝備的吸聲、吸波、隱身；在高鐵、汽車輕量化設計等方面也有著很好的應用前景，因此，三維多層仿形織造裝備技術是近年來國內外研究的熱門課題之一。

三維多層仿形織物的性能好壞與織造物的維數和交聯纖維作用力一致性有關，而交聯纖維作用力一致性與三維多層仿形織造裝備多臺電動機同步協同控制技術有關，對于非線性強，變張力的三維多層仿形織造裝備來說，存在著變張力多機協同控制難題，三維多層仿形織造技術，不僅可以一次織造成三維結構預制件，而且還可以通過后道的模壓工藝形成復雜的結構件。

為了提高織物編織材料的抗分層能力，在織造物的厚度方向加入紗線，從而催生出了多種三維結構的織物，典型的有三維機織、三維編織、三維針織、縫合和Z向銷釘等編織工藝，其中三維編織物生產效率較低，無法進行大批量生產，三維針織物主要以經編織物為主，僅限于輕薄型織物的織造，縫合工藝和z向銷釘都是織物生產的附加后道工序，并且會對織物造成一定程度的損傷。

三維機織物生產效率最高，而采用三維多層仿形織造技術，不僅可以一次織造成三維結構預制件，而且還可以通過后道的模壓工藝形成復雜的結構件。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種三維多層仿形織造過程多機協同智能控制系統，解決了三維五向織造工藝各向異性，斜向紗線的交聯纖維作用力一致性的問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

本發明提出了一種三維多層仿形織造過程多機協同智能控制系統，包括斜紗引導機構、綜框、打緯機構、卷取機構、定型機構、織口、鋼筘和垂紗引導機構，所述斜紗引導機構位于綜框的左側，并且垂紗引導機構位于綜框正面的上方和下方設置有兩個，所述鋼筘位于綜框的右側，并且定型機構位于鋼筘的右側，所述織口位于鋼筘的右側和定型機構的左側之間，并且織口設置在定型機構頂部的左側，所述打緯機構位于定型機構頂部左側的上方，并且卷取機構位于定型機構頂部的右側。

更進一步，按照如下步驟進行：

S1、三維多層仿形織造工藝的經紗x與斜紗b₁、b₂經斜紗引導機構進入綜框內部后，穿過鋼筘被引導至織口中；

S2、垂紗引導機構通過綜框在斜紗引導機構與織口之間做往復運動，并引導垂紗z由上部分貫穿上部分的經紗層和斜紗層，由下部分貫穿下部分的經紗層和斜紗層；

S3、緯紗引導機構引導緯紗y在經紗層間形成緯紗層，最終，紗線在織口處通過打緯機構、定型機構形成三維多層仿形織物，利用卷取機構對織物進行收集。

更進一步，所述步驟S1中，三維五向多層仿形織造工藝裝備的控制涉及到經紗、垂紗和2組斜向紗和一組緯紗五個方向的控制。