凸轮开口机构

单元二

开口机构剑杆织机可以配凸轮、多臂和提花三种开口机构，鉴于剑杆织机多用于花色织物的织造，一般采用多臂开口机构。一、凸轮开口机构新型织机上多采用弹簧回综式凸轮开口，如图

6-12所示，每页综框对应一只开口凸轮，凸轮箱安装于织机墙板的外侧，故这种机构也称为外侧式凸轮开口机构。凸轮1与转子2接触，当凸轮由小半径转向大

半径时，转子压下，使提综杆3顺时针转过一定的角度，连接于提综杆铁鞋4上的钢丝绳5、5′同时拉动综框下沿，将综框6拉下，综框上沿通过钢丝绳7、7′连接到吊综杆8、8′内侧的圆弧面上，吊综杆的外侧连接有数根回综弹簧

9、9′外回综弹簧始终保持紧张状态。图6-12

弹簧回综式凸轮开口机构当综框6下降，回综弹簧被拉伸，贮蓄能量。当凸轮由大半径转向小半径时，弹簧释放能量，使综框回升至上方位置。这种消极式凸轮开口机构，综框下降是受凸轮驱动，而综框上升则依靠弹簧的恢复力，弹簧刚度的调节通过增减弹簧根数来完成。图6-12

弹簧回综式凸轮开口机构这种开口机构最高相应的织机转速可达1000r／min。弹簧回综的缺陷是拉伸弹簧长期使用后会产生疲劳现象，恢复力减弱，容易造成开口不清，产生“三跳”织疵。二、共轭凸轮开口机构现代无梭织机一般采用共轭凸轮开口机构，分别由主、副凸轮驱动综框的升和降，且凸轮机构位于织机墙板之外，故也称之为外侧式共轭凸轮开口机构。共轭凸轮开口机构利用双凸轮积极地控制综框的升降运动，不需吊综装置。如图6-13所示如图6-13所示，在共轭凸轮轴1上最多可装14组共轭凸轮2、2‘，每组的两只凸轮控制一页综框，凸轮转动方向如图中的箭头所示。图6-13

共轭凸轮开口机构1-凸轮轴

2、2′-共轭凸轮

3、3′-转子4-摆杆5-连杆6-双臂杆

7、7′-拉杆

8、8′-传递杆

9、9′-竖杆 10-综框凸轮2从小半径转至大半径时（此时凸轮2′从大半径转至小半径）推动综框下降，凸轮2′从小半径转至大半径时（此时凸轮2从大半径转至小半径）推动综框上升，两只凸轮依次轮流工作，因此综框的升降运动都是积极的。图6-13

共轭凸轮开口机构1-凸轮轴

2、2′-共轭凸轮

3、3′-转子4-摆杆5-连杆6-双臂杆

7、7′-拉杆

8、8′-传递杆

9、9′-竖杆 10-综框由于共轭凸轮装于织机外侧，可以适当加大凸轮基圆直径和缩小凸轮大小半径之差，以达到减小凸轮压力角的目的。此外，共轭凸轮开口机构从摆杆一直到提综杆都是刚性连接，综框运动更为稳定和准确。三、多臂开口机构由于受到凸轮结构的限制，凸轮开口机构只能用于织制纬纱循环较小的织物。当纬纱循环大于8时，一般就要采用多臂开口，其控制的综框数目一般在24页综以内，多的可达40页综。（一）传统拉刀拉钩式多臂开口机构在简易剑杆和老式织机多采用传统的机械式多臂开口机构，按拉刀往复一次所形成的梭口数分为单动式和复动式两种类型。单动式多臂开口机构的拉刀往复一次仅形成一次梭口，每页综框只需配备一把拉钩，而拉动拉钩的拉刀由织机主轴按1:1的传动比传动，因此主轴一转，拉刀往复一次，形成一次梭口。由于拉刀复位是空程，造成动作浪费，振动较大，不利于高速。复动式多臂开口机构上，每页综框配备上、下两把拉钩，由上、下两把拉刀拉动，拉刀由主轴按2：1的传动比传动，因此，主轴每两转，上、下拉刀

相向运动，各作

一次往复运动，

可以形成两次梭

口，现较多采用。参见图6-14。图6-14

复动式多臂开口机构1．提综及回综装置中心轴通过由曲柄摇杆三臂杠杆组成的空间四连杆机构和由三臂杠杆、上、下连杆和上、下拉刀组成的平面摇杆滑块机构使拉刀左右移动。中心轴每一回转（主轴两转），上、下拉刀便各作一次往复运动，方向相反，形成两次梭口。图6-14

复动式多臂开口机构如果在拉刀运动至右端位置时，对应的上、下拉钩落下，则当拉刀开始工作行程时，便拉动拉钩，使平衡杆以其下端或上端为支点发生摆转，同平衡杆中部相连的提综杆随之绕其支点作逆时针的摆转，把综框向上提起。图6-14

复动式多臂开口机构在拉刀复位行程中，拉钩、平衡杆等在回综弹簧的作用下，随拉刀复位，综框下降。如果要求综框继续保持在上层位置，则在拉刀开始复位行程前，另一把拉钩必须落下，这样当一把拉钩随拉刀复位时，另一把拉钩同时被另一把

拉刀拉动，开始工作

行程，平衡杆大致绕

其中心点摆转，因而

保持综框的上层位置。图6-14

复动式多臂开口机构为了使后综的动程大于前综的动程，形成清晰梭口，拉刀运动时，其后端（控制后综）的动程较前端（控制前综）大。2．阅读装置综框的升降顺序是由阅读装置控制的，阅读装置由花筒、纹板、重尾杆、竖针等组成。花筒用于装载并驱动纹板，纹板上按照纹板图规律植有铁制纹钉；重尾杆两片为一组活套在小轴上，用以控制一对上、下拉钩，即控制一页综框的运动；重尾杆的尾部依靠本身的重量搁在纹板上。多臂开口机构工作时，每当下拉刀复位行程接近终点时，就将花筒顺时针转过1/8转，一块新的纹板被带到重尾杆的正下方，将上下拉钩的工作状态同时准备好。下拉钩和下拉刀的工作配合形成第一次开口，而上拉钩与上拉刀的工作配合则要到下一次开口时才发生。由于重尾杆的运动由纹板驱动，纹钉的受力

较大，运转日久后容易出现松动甚至脱落的情况，造成全幅错纹疵点，这种纹板驱动的阅读装置在

新型织机上已不采用。3．纹板及纹板制备纹板的结构如图6-15所示，每块纹板上有两列纹钉孔，呈错开排列，第一、二列纹孔分别对准弯头重尾杆和平头重尾杆。图6-15

纹孔与重尾杆的对应图6-16复合斜纹的纹板图和纹板钉植法每列纹孔控制一次开口，纹板的纹孔列数应为组织循环纬纱数的整数倍，如果组织循环纬纱数为奇数，则应乘上一个偶整数，以得到整数块纹板。此外，因为花筒是八角形的，纹板的总数应不小于8块（16纬）。纹板制备是指根据纹板图的要求在纹板上植纹钉的操作。图6-16是复合斜纹的纹板图和纹板钉植法。图中黑点表示植有纹钉，圆圈表示不植纹钉的孔眼。虽用四块纹板即可织造，但因纹板总数至少需8块，故要重复一个纬纱循环数。图6-15

纹孔与重尾杆的对应图6-16复合斜纹的纹板图和纹板钉植法这种机构的综框运动在最高位置时无静止时间，但运动速度较慢；而在最低位置时由于拉刀与拉钩之间存在间隙的缘故有些静止时间，综框在梭

口满开时速度慢，综平前后速度快，基本符合开

口和引纬要求。但织机速度提高时，由于拉刀钩

起或脱离拉钩时，已具有相当速度，使综框在开

始提升或下降至最低位置时，产生较大的加速度，会引起冲击和振动。综框静止时间短，一般不适

合织制阔幅织物。（二）新型拉刀拉钩式多臂开口机构1．拉刀的传动新型拉刀的传动如图6-17所示。由图可见，共轭凸轮每转一转，上、下拉刀和上、下推杆各作一次往复运动，方向相反，可形成两次

梭口。由于拉刀

运动由凸轮驱动，拉刀的位移规律

可按工艺要求进

行设计。图6-17

拉刀的传动1-凸轮轴

2、2’

-共轭凸轮

3、3’-转子

4-转子臂5、5’-上、下连杆

6、6’

-上、下摆杆

7、7’

-上、下拉刀

8、8’

-上2．提综及回综新型拉刀拉钩机构的提综及回综比较复杂，其特点是拉刀除了来回往复运动外，还存在着微量的自转，以便在拉钩被拉动前消除拉刀拉钩间的工作间隙，从而使拉钩平稳起动，这种设计有利于机构作高速回转。3．阅读装置该阅读装置的探针主动探索纹孔的有无，对纹板的作用力小，因而延长了纹板的使用寿命。4．纹板阅读装置采用穿孔带作纹板，纹板的纵横向孔距必须与阅读装置探索竖针的针距相适应。纹板列数应为组织循环纬纱数的整数倍，同时为包覆整个花筒，纹板列数应不少于80列。纹板的行数等于综框页数的两倍。新型拉刀拉钩式多臂开口机构虽然有了很大的改进，但基于拉刀拉钩原理的多臂开口机构都存在着共同的本质性的缺陷：

（1）因拉钩靠自重下落与拉刀啮合，故不适宜高速，且机构复杂，维护保养困难。

（2）当综框升降时，开口负荷全部集中于拉刀拉钩的啮合处，局部应力过太，导致拉刀刀口变形磨损。（三）回转偏心盘式多臂开口机构这种多臂开口机构具有开口机构承载强度高，综框运动平稳，适合高速运转，机构简单，维修较为方便等优点。如图6-18所示，主轴13做匀速圆周运动，传动轮5以花键连接的形式装在主轴上跟随主轴运动，连杆6活套在偏心盘3上，偏心盘3通过控制钩8连接传动轮5，提综臂4由连杆6带动。而且在传动轮5上有两个相距180°的凹槽，只要控制钩进入凹槽，传动轮就会带动偏心盘转动，而偏心盘就会带动提臂运动，从而起到选综的目的。图6-18回转偏心盘式多臂开口机构1-左摆杆弹簧

2-左摆杆

3-偏心盘

4-提综臂

5-传动轮

6-连杆

7-弹8-控制钩

9-右摆杆 10-右摆杆弹簧 11-电磁铁 12-摆杆 13-主轴（四）电子多臂开口机构在任何类型的机械式多臂开口机构上，纹板制备都是一项既耗时又繁琐的工作，尤其当所织织物的纬纱循环较大或经常更换织物品种时，此项工作更显麻烦。此外，机械式阅读装置的结构比较复杂，不利于对纹板作高速阅读，这也影响到整个机构的高速适应性。电子多臂机由微机控制器控制，是一种新型电子花纹控制装置。根据其内存中的花纹数据定时、定向、按序输出控制字，通过电磁铁驱动多臂机的动作，实现对织物的花纹控制。1．工作原理多臂机在织机主轴的驱动下，通过安装其内部的二个接近传感器提供多臂机控制器输入信号S1（电磁铁吸放控制信号）和S2（多臂机正反转方向信号），控制器根据S1来控制多臂机电磁铁的吸放，通过S1、S2的相位判别确定织机转向，依此循环输出内存中的花纹数据，驱动电磁铁，通过多臂机把提综信息转换成机械位移量。根据织机的工艺要求和新品开发需要，一般具备以下功能：控制功能这是控制器的基本功能，它是根据内存中花纹数据信息，定时地连续输出控制数据，控制多臂机动作，实现对织物花纹的控制。编程功能这是新产品开发对控制器的要求，它对提高企业的新品种开发能力意义重大。该功能实现输入、编辑、修改花纹数据并送入内存中。（3）单步调试调试设备和花纹时使用该功能。（4）花纹传输功能虽然控制器本身已具有编程功能，但考虑到生产现场噪音大、环境繁杂，编程效率低，系统配置了对控制器通用的编程器，它可以单独编程，然后通过花纹传输功能复制到控制器。2．系统组成控制器整个系统主要由6部分组成：微机主板、输出功放板、显示板、键盘、输出监视板、开关电源。系统的硬件结构

框图如图6-19所示。图6-19电子多臂机硬件结构图3．纹板制备纹板制备分两步完成：借助专用的织物组织CAD软件，在微机上完成织物上机图的设计。将纹板图转换成一定格式的纹板数据，通过编程器写入EPROM芯片中。★ROM:

Read

Only

Memory，只读存储器。在

ROM中的内容只能读不能改，是在工厂里用特殊的方法被烧录进去的。★PROM:

Programmable

ROM，可编程ROM。用户可以用专用的编程器将自己的资料写入，但是这种机会只有一次，一旦写入后也无法修改。★EPROM：

Erasable

Programmable

ROM，可擦除可编程ROM。芯片写入要用专用的编程器，可重复擦除和写入。★EEPROM：Electrically

ErasableProgrammable

ROM，电可擦除可编程ROM。它的写入、擦除不需要借助于其它设备，是以电子信号来修改其内容的。用厂商提供的专用刷新程序并利用一定的编程电压就可以轻而易举地改写内容。（五）电子开口电子开口是一只伺服马达控制一页综框，它不仅可自由设定每页综框的运动方式，还可自由设定每页综框的平综时间和静止角，因此品种适应性大大提高。当然，电子开口一般用于高端织机，造价较高，维修保养技术要求高，运行成本也很高。三、提花开口机构凸轮和多臂开口机构都通过综框的升降形成梭口，由于综框页数有限，这两种开口机构仅能织制原组织及小花纹组织织物，当织制复杂的大花纹组织织物时，必须采用提花开口。在提花开口机构上，每一根经纱都由一根可以单独运动的综丝控制，因此经纱同纬纱的交织规律具有相当大的变换灵活性，织物的经向组织循环数可以大到100~2000根。如同多臂开口机构一样，提花开口机构也由纹板、阅读装置、提综装置和回综装置组成。根据提综装置的提刀往复一次所形成的梭口数，也分成单动式和复动式。提花开口机构控制综丝，多臂开口机构控制综框，然而两者的控制原理是一致的。口（一）传统单动式提花开图6-20是单动式提花开口的简图。所谓单动式是指提花开口机构的刀箱8在主轴一回转内，上、下往复运动

二次，形成一次梭口。提综运动主要由刀箱、提刀和竖钩等完成。图6-20

单动式提花开口机构简图，刀箱是一个方形的框架，由织机的主轴传动而作垂直升降运动。刀箱内设有若干把平行排列的提刀对应于每把提刀配置有一列直接联系着经纱的竖钩。图6-20

单动式提花开口机构简图，竖钩的下部搁置在底板上，并通过首线、通丝与综丝相连经纱则在综丝的综眼中穿过。每根综丝的下端都挂有小重锤，使通丝和综丝等保持伸直状态，并起回综作用。图6-20

单动式提花开口机构简图当刀箱上升时，如果竖钩的钩部在提刀的作用线上，就被提刀带动一同上升，把同它相连的首线、通丝、综丝和经纱

提起，形成梭口上层。图6-20

单动式提花开口机构简图刀箱下降时，在重锤的作用下，综丝连同经纱一起下降。其余没有被提升的竖钩仍停在底板上，与之相关联的经纱则处在梭口的下层。图6-20

单动式提花开口机构简图，，阅读装置由花筒、横针、横针板等组成。横针同竖钩呈垂直配置数目相等，且一一对应每根竖钩都从对应横针的弯部通过，横针的一端受小弹簧的作用而穿过横针板上的小孔伸向花筒上的小纹孔。花筒同刀箱的运动相配合，作往复运动。图6-20

单动式提花开口机构简图，纹板覆在花筒上，每当刀箱下降至最低位置，花筒便摆向横针板如果纹板上对应于横针的孔位没有纹孔，纹板就推动横针和竖钩向右移动，使竖钩的钩部偏离提刀的作用线，与该竖钩相关联的经纱在提刀上升时不能被提起；图6-20

单动式提花开口机构简图反之，若纹板上冲有纹孔，纹板就不能推动横针和竖钩，因而竖钩将对应的经纱提起。刀箱上升时，花筒摆向左方并顺转90°，翻过一块纹板。图6-20

单动式提花开口机构简图每块纹板上纹孔分布规律实际上就是一根纬

纱同全幅经纱交织的规律。由于阅读装置的横针

及竖钩靠纹板的冲撞而作横向移动，纹板受力大，寿命较短。提花开口机构中，竖钩的横向排列称为行，前后排列称为列。行数和列数之积即为竖钩的总数，一般有100根、400根……1600根，俗称100口、

400口……1600口，提花开口机构的工作能力即以此数来衡量。单动式提花开口机构的刀箱在主轴一回转内上、下往复一次，同时底板与刀箱作相向运动，也作一次上、下往复。每次提综完成后，梭口上、下

两层经纱必在中间位置合并，而后形成新的梭口。显然，单动式机构提刀的运动较为剧烈，不利于

高速运转。（二）复动式提花开口配有上、下两个刀箱。提综装置的提刀往复1次形成2次梭口。第一次开口已提升的竖针，当第二次开口还需继续提升时则保持在梭口上层，使竖钩和经纱的升降次数均可减少，从而使经纱与综眼的摩擦减少，适应织机的高速运转。它一般配置在剑杆和片梭织机上，主要用于织制领带和商标带，是一种全开梭口的形式。（三）电子提花开口1．电子提花机的控制原理提花织物的生产从纯手工到机械提花机，发展到今天的电子提花机，经历了一个漫长曲折的过程。电子提花机开口融合了现代微电子技术和电磁、光电技术，在纺织CAD系统和新型机械机构的配合下，实现了高速无纹版提花，大大提高了劳动生产率和产品质量。其中的电子提花控制部分的设计方案以通用微型机或工控机作为控制主体，用磁盘文件、网络文件等形式的数据来源以适应不同织造环境要求，研制相应的接口电路读取提花信息和产生时序信号，并把提花信息驱动后发送至提花龙头，实施提花控制。电子提花机在花样控制方面，主要有以下两部分组成：（1）电子程控装置正确发出提综信息，可带有键盘，显示，打印等功能。（2）电信号与机械量的转换机构采用电磁铁，即由程控装置发出的提综信息转换成机械位移量来实现机械控制。2．电子提花控制系统的组成提花信息磁盘：存放提花信息。主机：用于提花信息、发讯盘信息、故障信息的读取。控制接口：用于提花信息的处理与变换。断电记忆接口：用于技术管理信息及生产统计信息的长期存贮。界面板：用于提花信息的传输及硬件保护。提花驱动卡：用于选针提经控制。集成电源：采用分散供电，固体电源方式，用于提花龙头的供电。传感器：各种故障如断经、断纬等信号的采集，输入主机，适时作出处理。3．人——机操作界面与控制信息电子提花控制部分人机界面一般人——机界面由以下三部分组成，采用英汉两种提示，简洁明了，操作方便。（1）织机运行选中后分页显示出贮存在硬盘（可选择）上的所有的提花文件，通过移动彩色提示方块选中的所选文件即要进行织造运行。信号测试分控制信号测试与驱动卡测试两部分，为用户和维修人员迅速查找故障提供了有力的手段。控制信号有时序信号CLK、吸合开放OE，贮存允许

STB等。驱动卡测试可在提示下输入要测试的驱动卡序号即可进行，方便实用。文件管理选中该项，系统退回到DOS状态，用户可以很方便地进行图象文件拷贝、文件删除、磁盘格式化等操作。（4）提花信息的输入提花信息来自纹制CAD系统生成的文件，以磁盘文件作为提花信息的载体，用通用微机的软盘驱动器，文件转贮简单易采用网络文件时，需配置网卡和传输电缆，网络系统可把提花信息由设计室CAD系统直接至提花控制系统主机。（5）控制接口与信息变换控制接口的主要任务是读取提花织机工作行程信息（发讯盘信息）及故障信息（经线断，纬线断电源异常），由控制接口打采集后适时分别作出处理。例如控制主体根据行程信息决定何时发出提花信息到提花龙头，并对各种异常情况作妥当处理。对控制主体来讲，这些信号的发生是无规律的，具有突发性，因此接口充分利用了微机的中断机制来解决这些随机的突发性信息，从而实现了规范的闭环控制。4．提花信息的传输与执行（1）电磁板原理提花信息利用串行分配，长线传输方式，经由界面板送至提花龙头，传输距离可达40m，送至提花龙头的电磁阀板。经长线传输的提花数据信息与控制信息经界面卡分配给电磁阀板，其中数据信息串行分配到各

电阀板后，在控制信号的作用下，同步并行输出

实现对提花织机的升／降经线的控制，实时地按提花数据织出每次引纬的图案。（2）电磁力转变为机械力；，电磁力转变为机械力的工作原理将分四个工作阶段进行阐述如图6-21所示。阶段1：左边片钩B提升，右边片钩A下降，综丝

C不动（即综丝不开口）阶段2：左边片钩B上升，右边片钩A下降，在滑轮中上升与下降抵消综丝