[發(fā)明專利]橫機(jī)電磁陣列驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)中力-位移測量裝置及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110338636.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN113091810B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張成俊;熊濤;李冬冬;尹文姝;李明;左小艷;周向陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢紡織大學(xué)
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02;G05B19/042;D04B35/00
• 代理公司: 武漢市首臻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42229
• 代理人: 章輝

1.一種橫機(jī)電磁陣列驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)中力-位移測量裝置的控制方法，其特征在于：

所述力-位移測量裝置包括運(yùn)動(dòng)座(3)、永磁織針(4)、測克計(jì)(5)與位移傳感器(6)，所述運(yùn)動(dòng)座(3)與步進(jìn)電機(jī)滑塊相連接，步進(jìn)電機(jī)滑塊與步進(jìn)電機(jī)(7)相連接，步進(jìn)電機(jī)(7)安裝在掛板(2)上，掛板(2)安裝在型材架(1)的橫梁上，所述運(yùn)動(dòng)座(3)與直線導(dǎo)軌滑塊相連接，直線導(dǎo)軌滑塊安裝在直線導(dǎo)軌(8)上，直線導(dǎo)軌(8)豎直安裝在掛板(2)上，所述運(yùn)動(dòng)座(3)上沿水平方向均勻插裝有多個(gè)織針導(dǎo)筒(9)，織針導(dǎo)筒(9)中插裝有永磁織針(4)，織針導(dǎo)筒(9)的正下方設(shè)置有電磁線圈(10)，所述電磁線圈(10)安裝在線圈安裝座(11)上，線圈安裝座(11)安裝在伺服電機(jī)模組(12)的滑塊上，伺服電機(jī)模組(12)水平安裝在掛板(2)上，所述運(yùn)動(dòng)座(3)上安裝有測克計(jì)安裝座(13)，測克計(jì)安裝座(13)上沿水平方向均勻安裝有多個(gè)測克計(jì)(5)，測克計(jì)(5)的測頭與永磁織針(4)的頭部相接觸，所述位移傳感器(6)位于永磁織針(4)的正上方，位移傳感器(6)安裝在位移傳感器安裝座(14)上，位移傳感器安裝座(14)安裝在型材架(1)的上梁上；所述織針導(dǎo)筒(9)包括筒體(91)、端蓋(92)與底板(93)，所述筒體(91)插裝在運(yùn)動(dòng)座(3)上，筒體(91)的一端與底板(93)相連接，筒體(91)的另一端插裝在端蓋(92)內(nèi)，端蓋(92)的底面與運(yùn)動(dòng)座(3)的頂面相貼合，所述永磁織針(4)包括織針(41)、織針固定座(42)與永磁體(43)，所述織針(41)的一端與測克計(jì)(5)的測頭相接觸，織針(41)的另一端穿過端蓋(92)后與織針固定座(42)的頂面相連接，織針固定座(42)的底面與永磁體(43)相連接；所述端蓋(92)上開設(shè)有導(dǎo)向孔(921)，所述織針(41)穿過導(dǎo)向孔(921)后與測克計(jì)(5)的測頭相接觸，所述端蓋(92)上開設(shè)有入射孔(922)，所述位移傳感器(6)的激光經(jīng)入射孔(922)后對(duì)準(zhǔn)織針固定座(42)的頂面；所述測克計(jì)安裝座(13)包括垂直連接的二號(hào)橫板(131)與二號(hào)豎板(132)，所述二號(hào)橫板(131)與運(yùn)動(dòng)座(3)相連接，二號(hào)橫板(131)與二號(hào)豎板(132)之間垂直連接有多塊擋板(133)，多塊擋板(133)相互平行且沿水平方向均勻布置，所述二號(hào)豎板(132)上位于相鄰兩塊擋板(133)之間的部位開設(shè)有開口槽(134)，所述測克計(jì)(5)安裝在由二號(hào)豎板(132)及相鄰兩塊擋板(133)構(gòu)成的測克計(jì)安裝槽內(nèi)，測克計(jì)(5)的測頭穿過開口槽(134)后與永磁織針(4)相接觸；所述電磁線圈(10)套裝在線圈骨架(15)上，所述線圈骨架(15)為空心鋁管，線圈骨架(15)插裝在線圈安裝座(11)上；所述線圈安裝座(11)包括安裝板(111)及其上垂直連接的多個(gè)安裝柱(112)，所述安裝板(111)與伺服電機(jī)模組(12)的滑塊相連接，所述安裝柱(112)的中部開設(shè)有骨架安裝孔(113)，所述線圈骨架(15)插裝在骨架安裝孔(113)中；

所述控制方法包括以下步驟：

S1、通過位移傳感器(6)和測克計(jì)(5)靜態(tài)標(biāo)定永磁織針(4)在Z軸方向上的位移量和永磁織針(4)上升過程中所受的電磁驅(qū)動(dòng)力，并將初態(tài)數(shù)據(jù)保存在上位機(jī)中；

S2、根據(jù)工藝設(shè)定三功位編織工藝電流；

S3、分別給各電磁線圈(10)通入驅(qū)動(dòng)永磁織針(4)到起始位置點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)電流；

S4、通過位移傳感器(6)檢測的永磁織針(4)位置數(shù)據(jù)來判斷各永磁織針(4)是否都達(dá)到初始設(shè)定高度；若永磁織針(4)達(dá)到初始設(shè)定高度，則上位機(jī)控制電流驅(qū)動(dòng)器，分別給各永磁織針(4)加載三功位驅(qū)動(dòng)電流；若永磁織針(4)未達(dá)到初始設(shè)定高度，則通過位移傳感器(6)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)的數(shù)據(jù)控制電流驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行調(diào)整；

S5、通過位移傳感器(6)檢測的永磁織針(4)位置數(shù)據(jù)來判斷各永磁織針(4)是否都達(dá)到設(shè)定的工藝高度；若永磁織針(4)未達(dá)到設(shè)定的工藝高度，則通過位移傳感器(6)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)的數(shù)據(jù)控制電流驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行調(diào)整；

S6、每根永磁織針(4)都完成了對(duì)應(yīng)的工藝要求與工藝高度，則上位機(jī)輸出回原點(diǎn)信號(hào)，電流驅(qū)動(dòng)器給各電磁線圈(10)加載對(duì)應(yīng)電流，使永磁織針(4)都回到原點(diǎn)，然后循環(huán)步驟S1到步驟S5。