KR100292575B1 - Vorrichtung an Kettenwirkmaschinen zum Positionieren eines Fadenfuhrers - Google Patents
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Abstract
사도(5;絲道)의 위치 결정을 위한 경편기의 장치는 전기 변수의 영향하에서 형태를 변경하는 최종 제어 요소(1)를 가지고 있다. 측정 요소(15)는 실제 위치에 상응하는 위치 실제값(Si)을 방출한다. 프로그램 전송기는 원하는 위치(A 내지 C)를 위치 목표값(Ss)으로 방출한다. 전기 변수는 위치 실제값(Si)을 위치 목표값(Ss)과 거의 같게 유지하는 제어 회로(20)에 의해 결정된다. 이러한 방식으로 사도(5)의 위치 결정을 위한 스톱을 전부 또는 부분적으로 배제할 수 있다.The warp knitting machine's device for positioning the dead road has a final control element 1 which changes shape under the influence of electrical variables. The measuring element 15 is emitting a position actual value (S i) corresponding to the actual position. The program transmitter emits the desired positions A to C to the position target value S s . The electrical variable is determined by the control circuit 20 which keeps the position actual value S i almost equal to the position target value S s . In this way it is possible to exclude in whole or in part the stops for positioning of the apostles 5.
Description
본 발명은 전기 변수의 영향하에 형태를 변경하는 최종 제어 요소를 통한 사도의 위치 결정에 쓰이는 경편기의 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device of a warp knitting machine for the positioning of the apostle through a final control element which changes shape under the influence of electrical variables.
이러한 종류의 장치(DE 42 25 899 C1)에 있어서 최종 제어 요소는 한쪽 끝이 안내봉에 단단히 체결되어 있고 다른 쪽 끝에는 사도가 달려 있는 압전성 벤딩 변환기로 되어 있다. 사도는 2개의 편침로 간의 거리에 상응하고 스톱에 의해 정해진 두 가지 위치를 취할 수 있다. 사도는 운전 사이클 동안 실의 장력에 의하여 가로 방향에서 하중을 받을 수 있기 때문에 사도가 충분한 바이어스를 갖고 -보통의 경우에 적절하게 큰 전압을 가함으로써- 스톱에 배치되어 있도록 배려해야 한다.In this type of device (DE 42 25 899 C1) the final control element is a piezoelectric bending transducer with one end firmly fastened to the guide rod and the other end with an axle. The apostle may take two positions corresponding to the distance between the two handrails and defined by the stop. Since the apostle can be loaded in the transverse direction by the tension of the seal during the operating cycle, care must be taken to ensure that the apostle has a sufficient bias-usually by applying a moderately large voltage-to the stop.
이전에 공고되지 않은 과거의 어떤 특허 출원(DE 196 51 053.8)에서는 벤딩 변환기에 의해 지지되는 사도를 세 가지 위치로 조정할 수 있는데, 이 위치들은 각각 2개의 편침로 간의 거리만큼 떨어져 있다. 여기서는 스톱에의 배치 원칙이 고수되었다. 이러한 목적으로 중간 위치를 위하여 선택적으로 작용시킬 수 있는 중간 스톱이 마련되어 있다.In some previously unpublished patent applications (DE 196 51 053.8), the apostle supported by the bending transducer can be adjusted to three positions, each of which is separated by the distance between the two knitting needles. The principle of placement on the stop is adhered to here. For this purpose an intermediate stop is provided which can be selectively acted for an intermediate position.
스톱은 마모 문제를 수반한다. 또한 두 가지 이상의 위치를 제어해야 할 경우 막대한 구조 비용을 감수해야 한다.Stops are accompanied by wear problems. In addition, if you need to control more than one location, you have to pay huge rescue costs.
본 발명의 과제는 스톱과 연관된 문제들을 완전히 또는 부분적으로 제거하는 전술된 종류의 장치를 제시하는 것이다.It is an object of the present invention to present an apparatus of the kind described above which completely or partially eliminates the problems associated with a stop.
이러한 과제는 본 발명에 따라 사도의 실제 위치에 상응하는 위치 실제값을 나타내는 측정 요소, 원하는 위치를 위치 목표값으로서 결정하는 프로그램 전송기, 전기 변수를 결정하고 위치 실제값을 위치 목표값에 거의 같게 유지하는 제어 회로에 의해 해결된다.This challenge is in accordance with the present invention a measurement element representing a position actual value corresponding to the actual position of the apostle, a program transmitter for determining the desired position as the position target value, an electrical variable being determined and the position actual value being kept approximately equal to the position target value. Solved by a control circuit.
이러한 구조에 있어서 사도의 위치 결정을 위한 스톱을 전부 또는 부분적으로 생략할 수 있다. 실의 장력의 방해 작용이 사도를 원하는 위치에 고정시키는 강력한 지지력 때문에 무시될 수 있거나 또는 전기 변수의 적절한 보정을 통해 보완되기 때문에 원하는 위치가 매우 정확하게 준수될 수 있다. 경편기는 초당 최고 40 운전 사이클을 실시하고 각 사이클 내에서 실의 장력이 변하기 때문에 전기 변수의 변경은 실제적으로 새로운 목표값의 결정과 동시에, 경우에 따라서는 실의 장력의 변경과도 동시에 이루어져야 한다. 제어 회로 내의 데이터 처리가 실제로 지체없이 이루어지기 때문에 본 발명에 따른 장치는 바로 이러하다.In this structure, all or part of the stops for positioning the dead road can be omitted. The desired position can be very precisely observed because the disturbing action of the tension of the thread can be ignored because of the strong bearing capacity to hold the apostle in the desired position or it is compensated by proper correction of the electrical parameters. Since warp knitting machines perform up to 40 operating cycles per second and the tension of the yarn changes within each cycle, the change in electrical parameters should be carried out simultaneously with the determination of the actual target value and, in some cases, with the change of the tension of the yarn. This is exactly what the apparatus according to the invention does because the data processing in the control circuit is done without delay.
특히 유리한 점은 측정 요소가 최종 제어 요소에 붙어있고 최종 제어 요소의 실제 형태에 상응하는 위치 실제값을 제시한다는 것이다. 최종 제어 요소의 형태 변화는 사도의 실제 위치를 분명히 나타내준다. 다른 한편으로 원래 작용 범위는 측정 요소에 의해 추가적으로 방해되지 않는다.Particularly advantageous is that the measuring element is attached to the final control element and presents a position actual value corresponding to the actual shape of the final control element. The shape change of the final control element clearly indicates the actual position of the apostle. On the other hand, the original range of action is not further disturbed by the measuring element.
목적에 부합하도록 최종 제어 요소는 압전성 벤딩 변환기이고 전기 변수는 제어 전압이다. 이러한 종류의 최종 제어 요소는 그 적합성이 증명되었다.To meet the purpose, the final control element is a piezoelectric bending transducer and the electrical variable is the control voltage. The final control element of this kind has been proved its suitability.
한쪽 끝은 체결되어 있고 다른 쪽 끝에는 사도가 달려있는 스트립으로 형성되어 있는 벤딩 변환기를 권할 만하다. 공지된 이러한 벤딩 변환기도 또한 이제 스톱 없이 위치를 정할 수 있다.It is advisable to have a bending transducer formed of a strip with one end fastened and an apostle at the other end. Such known bending transducers can now also be positioned without a stop.
더 나아가 벤딩 변환기가 제 1 기준 전극, 제 1 피에조 세라믹층, 제어 전극, 제 2 피에조 세라믹층 및 제 2 기준 전극을 갖는 적층 구조를 가지며, 이때 제 1 기준 전극에는 상한 기준 전압, 제 2 기준 전극에는 하한 기준 전압, 제어 전극에는 양 기준 전압 사이에 위치하는 제어 전압이 공급되어 있는 것이 유리하다. 제어 전압이 상한 또는 하한 기준 전압에 근접하느냐에 따라 벤딩 변환기는 한쪽 또는 다른 쪽으로 변형한다. 제어 전압이 상한과 하한 기준 전압의 중간에 있을 때 벤딩 변환기의 안정된 중간 위치가 발생한다.Further, the bending transducer has a laminated structure having a first reference electrode, a first piezo ceramic layer, a control electrode, a second piezo ceramic layer, and a second reference electrode, wherein the first reference electrode has an upper limit reference voltage and a second reference electrode. It is advantageous that the lower limit reference voltage and the control electrode are supplied with a control voltage located between both reference voltages. The bending transducer deforms on one side or the other depending on whether the control voltage is close to the upper or lower reference voltage. A stable intermediate position of the bending transducer occurs when the control voltage is halfway between the upper and lower reference voltages.
다수의 피에조 세라믹층이 전극들의 중간층 밑에 서로 겹쳐 놓여 있고 전극에서 제 1 및 제 2 기준 전극이 교대로 오며 그 사이에 각각 제어 전극이 배치되어 있고 피에조 세라믹층이 기준 전극들 사이에서 짝을 지어 서로 반대로 분극화되어 있는 것이 매우 흥미롭다. 이를 통해 전압이 제한되어 있을 경우 높은 실의 장력에도 견디어 내는 안정된 왕복 행정(excursion)이 발생한다.A plurality of piezoceramic layers are superimposed on each other under the intermediate layer of the electrodes, the first and second reference electrodes alternate with each other, with control electrodes disposed therebetween, and the piezoceramic layers paired with each other in reference electrodes. On the contrary, it is very interesting to be polarized. This results in stable excursions that withstand high thread tensions when voltage is limited.
측정 요소가 벤딩 변환기에 설치되어 있는 저항선 변형 게이지인 점이 특히 유리하다는 것이 증명되었다. 대개 휘트스톤 브리지 원칙에 따라 작동하는 저항선 변형 게이지는 벤딩 변환기의 형태와 함께 자신의 옴 저항을 변경한다. 게이지는 단지 눈에 띄지 않게 벤딩 변환기의 두께를 늘린다. 그렇기 때문에 여느 때와 같이 수많은 벤딩 변환기를 서로 조밀하게 배치할 수 있다.It has proved to be particularly advantageous that the measuring element is a resistance strain gauge installed in the bending transducer. Usually, resistance wire strain gages that operate according to the Wheatstone bridge principle change their ohmic resistance along with the shape of the bending transducer. The gauge simply increases the thickness of the bending transducer inconspicuous. This allows you to place as many bending transducers as tightly together as usual.
저항선 변형 게이지가 벤딩 변환기 상에 부착되어 있고 이에 속하는 접속선이 벤딩 변환기 상에 붙어 있을 때 아주 간단한 해결책이 나타난다.A very simple solution appears when a resistance wire strain gauge is attached on the bending transducer and the connecting line to it is attached on the bending transducer.
그밖에도 다수의 벤딩 변환기가 봉에 고정되어 있고 플러그형 연결에 의해 압력 및 목표값 공급장치와 연결되어 있는 세그먼트에 통합되어 있는 것도 권할 만 하다. 이러한 식의 구조는 플러그형 연결을 풀고 봉으로부터 분리함으로써 전체 세그먼트를 제거하고 새로운 세그먼트로 교환할 수 있기 때문에 경편기의 조립과 수리를 쉽게 해준다.In addition, it is advisable that a number of bending transducers are fixed in the rods and integrated into the segments connected to the pressure and target supply by means of pluggable connections. This type of structure makes the warp knitting machine easy to assemble and repair by releasing the plugged connection and detaching it from the rod, allowing the entire segment to be removed and replaced with a new segment.
무엇보다도 세그먼트는 당해 세그먼트의 벤딩 변환기들을 위한 제어 회로의 평가 및 제어 유닛을 가지고 있다. 측정 요소와 평가 및 제어 유닛 사이에는 방해에도 민감한 측정 신호의 이용을 쉽게 해주는 매우 짧은 선분이 발생한다.Above all, the segment has an evaluation and control unit of the control circuit for the bending transducers of the segment. There is a very short line between the measuring element and the evaluation and control unit that makes it easy to use measurement signals that are sensitive to disturbances.
도 1은 본 발명에 따른 위치 결정 장치의 도시.1 shows an positioning device according to the invention.
도 2는 압전성 벤딩 변환기의 부분 단면도.2 is a partial cross-sectional view of a piezoelectric bending transducer.
도 3은 1개의 세그먼트에 통합되어 있는 다수의 위치 결정 장치의 도시.3 shows a plurality of positioning devices integrated in one segment.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the present invention.
스트립형의 압전성 벤딩 변환기 형태의 최종 제어 요소(1)는 한쪽 끝이 안내봉에 설치되어 있는 고정 장치(2) 내에 체결되어 있고 다른 쪽 끝에는 연결 피스(3)를 통해 구멍 바늘의 형태로 된 사도(5)가 달린 바늘 체결쇠(4)가 달려 있다. 바늘은 세 가지 위치 A, B, C를 취할 수 있다.The final control element 1 in the form of a piezoelectric bending transducer in the form of a strip is fastened in a fixing device 2 with one end mounted on a guide rod and at the other end in the form of a hole needle through a connecting piece 3. There is a needle clamp (4) with (5). The needle may take three positions A, B and C.
최종 제어 요소는 제 1 기준 전극(7), 제 1 피에조 세라믹층(8), 제어 전극(9), 제 2 피에조 세라믹층(10) 및 제 2 기준 전극(11)을 갖는 적층 구조(6)를 갖는다. 제 1 기준 전극(7)은 결선(12)을 통해 상한 기준 전압 Uo를, 제 2 기준 전극(11)은 결선(13)을 통해 하한 기준 전압 Uu를, 제어 전극(9)은 결선(14)을 통해 제어 전압 Us를 공급받는다.The final control element is a laminated structure 6 having a first reference electrode 7, a first piezo ceramic layer 8, a control electrode 9, a second piezo ceramic layer 10 and a second reference electrode 11. Has The first reference electrode 7 connects to the upper limit reference voltage U o through the connection 12, the second reference electrode 11 connects to the lower limit reference voltage U u through the connection 13, and the control electrode 9 connects to the connection ( 14) the control voltage U s is supplied.
적층(6) 상에는 휘트스톤 브리지 식으로 개폐되는 저항선 변형 게이지 형태의 측정 요소(15)가 부착되어 있다. 측정 요소는 적층 상에 붙일 수 있는 전선(16)을 통하여 위치 실제값 Si를 평가 및 제어 유닛(17)에 방출하고 이 값은 프로그램 전송기(18)에 의해 입력 단자(19)를 거쳐 마찬가지로 각 위치 목표값 Ss에 전달된다. 보통 마이크로 프로세서에 의해 실현되는 이 유닛은 그러고 나서 위치 실제값이 위치 목표값에 거의 근접하도록 그러한 식으로 제어 전압 Us을 방출한다. 따라서 그 결과 전체적으로 제어 회로(20)가 발생하고 제어 회로의 도움으로 각기 편물 바늘 사이의 1개의 바늘로에 해당하는 원하는 세 가지 위치 A, B, C를 조정할 수 있다. 예를 들어 상한 기준 전압 Uo= 60V, 하한 기준 전압 Uu= 0V를 전제로 한다면 A 위치의 전형적인 제어 전압값은 9V, B 위치는 30V, C 위치는 51V이다. 제어 전압은 A와 C 위치에서 가장 가까운 기준 전압과 간격을 두고 있는데, 이는 기준 전압차의 약 15%이다. 제어 편차를 재조정할 수 있기 위하여 이 간격은 필요하다.On the stack 6 is attached a measuring element 15 in the form of a resistance wire strain gauge which is opened and closed in a Wheatstone bridge manner. The measuring element emits the position actual value S i to the evaluation and control unit 17 via a wire 16 which can be glued onto the stack and this value is likewise passed through the input terminal 19 by the program transmitter 18 via an angle. It is passed to the position target value S s . Usually it emits a control voltage U s such as the expression unit is then the actual position values to be very close to the position target value to be achieved by the microprocessor. As a result, the control circuit 20 is generated as a whole, and with the help of the control circuit, it is possible to adjust the desired three positions A, B and C corresponding to one needle path between each knitting needle. For example, assuming that the upper limit reference voltage U o = 60 V, the lower limit reference voltage U u = 0 V, the typical control voltage of the A position is 9V, the B position is 30V, and the C position is 51V. The control voltage is spaced apart from the reference voltages closest to the A and C positions, which is about 15% of the reference voltage difference. This interval is necessary to be able to readjust the control deviation.
사도(5)가 각각의 원하는 위치에서 지지될 수 있기 때문에 세 가지 이상의 위치를 조정할 수도 있다.The three or more positions may be adjusted because the apostle 5 can be supported at each desired position.
도 2에 따른 실시 형태에서는 도 1에 비하여 100 단위로 높여진 관련 번호에 상응하는 부분들이 이용된다. 중요한 차이점은 최종 제어 요소(101)가 다수의 피에조 세라믹층(108, 108a, 108b ... 와 110, 110a, 110b ...)을 가지고 있고 그 층들 사이에 전극들이 위치한다는 것이다. 매 2개의 전극마다 한 개는 기준 전극(107, 107a, ... , 111, 111a, ...)이고 이때 제 1 및 제 2 기준 전극이 교대로 온다. 그 사이에는 각각 제어 전극(109, 109a, 109b)이 위치한다. 화살표 P1과 P2는 각기 각각의 피에조 세라믹층의 분극화 방향을 나타낸다. 모든 제 1 기준 전극은 접선(112), 모든 제 2 기준 전극은 접선(113), 모든 제어 전극은 접선(114)과 연결되어 있다. 이러한 식으로 매우 강력한 체결력이 발생한다.In the embodiment according to FIG. 2, parts corresponding to the relevant numbers raised in units of 100 as compared to FIG. 1 are used. An important difference is that the final control element 101 has a plurality of piezo ceramic layers 108, 108a, 108b ... and 110, 110a, 110b ... and the electrodes are located between the layers. One for every two electrodes is a reference electrode 107, 107a,..., 111, 111a,... Where the first and second reference electrodes alternately. In between, control electrodes 109, 109a, and 109b are located. Arrows P1 and P2 indicate the polarization directions of the respective piezo ceramic layers, respectively. All of the first reference electrodes are connected to the tangent 112, all of the second reference electrodes are connected to the tangent 113, and all of the control electrodes are connected to the tangent 114. In this way a very strong clamping force occurs.
특히 최종 제어 요소(101) 내에 16 내지 20개의 피에조 세라믹층을 배치할 수 있는데, 이때 각 적층은 약 60㎛의 두께를 갖는다. 제어 전압의 보통 구배가 1000Vmm에 달하기 때문에 약 60V의 제어 전압이 발생한다.In particular, it is possible to place 16 to 20 piezoceramic layers in the final control element 101, with each stack having a thickness of about 60 μm. Since the normal gradient of the control voltage reaches 1000Vmm, a control voltage of about 60V occurs.
이러한 다층 벤딩 변환기는 예를 들어 피에조 세라믹층을 건식 세라믹 재료로 제조하고 전극으로 가압하며 서로 층층히 쌓은 후에 소결하는 식으로 그렇게 제작할 수 있다.Such multilayer bending transducers can be produced, for example, by making a piezo ceramic layer from a dry ceramic material, pressurizing with an electrode, laminating each other and sintering.
도 3은 다수의 최종 제어 요소(1)를 위한 고정 장치(2)를 받치며 경편기의 안내봉(23)에 전체로서 고정될 수 있는 세그먼트(22)를 도시한다. 세그먼트 상에는 세그먼트(22)에 의해 지지되는 전체 최종 제어 요소의 평가 및 제어 유닛(17)도 설치되어 있다. 모든 벤딩 변환기의 제 1 기준 전극은 접선(12)과, 전체 벤딩 변환기의 제 2 기준 전극은 접선(13)과 연결되어 있다. 플러그형 연결(24)은 각 최종 제어 요소(1)의 평가 및 제어 유닛의 결선(12 및 13)과 입력 단자(19)를 위한 플러그를 포함한다.FIG. 3 shows a segment 22 which can be fixed as a whole to a guide rod 23 of a warp knitting machine, supporting a fastening device 2 for a number of final control elements 1. On the segment, the evaluation and control unit 17 of the entire final control element supported by the segment 22 is also provided. The first reference electrode of all bending transducers is connected to the tangent 12 and the second reference electrode of the entire bending transducer is connected to the tangent 13. The pluggable connection 24 comprises a plug for the input terminals 19 and the connections 12 and 13 of the evaluation and control unit of each final control element 1.
본 발명의 기본 개념을 벗어나지 않고 도시한 실시 형태를 여러 측면에서 변형할 수 있다. 예를 들어 2개의 최종 위치는 계속 스톱에 의해 확정하고 1개 또는 그 이상의 중간 위치만 본 발명에 따라 결정할 수 있다. 또한 기술한 저항선 변형 게이지와는 다른 측정 요소도 고려된다. 예를 들어 기존의 또는 추가적인 압전층에 의한 최종 제어 요소의 변형시 발생하는 전압을 측정값으로 이용할 수 있다.The illustrated embodiments can be modified in many respects without departing from the basic concepts of the invention. For example, two final positions can be determined by continual stop and only one or more intermediate positions can be determined according to the invention. Also, other measurement factors than the resistance strain gauge described above are considered. For example, the voltage generated during deformation of the final control element by an existing or additional piezoelectric layer can be used as a measured value.
본 발명에 따른 장치를 사용하면 스톱과 연관된 문제들을 완전히 또는 부분적으로 제거하는 전술된 종류의 장치를 제공할 수 있다.The device according to the invention can provide a device of the kind described above which completely or partially eliminates the problems associated with the stop.
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