一种电脑横机针床跑合机的设计

梁兴斌/文

一种电脑横机针床跑合机的设计

梁兴斌/文

根据目前电脑横机的针床加工使用情况，及对编织的影响，要求电脑横机针床必须先跑合顺滑后再装配上机，据此提出整机的设计方案。其中主要部件为三角针道的设计，通过分析针床的工作状态，确定了需要磨合的两段部位，从而设计了利用专用的跑合针和选针片进行跑合的三角组件，并说明了整机装配时的注意事项。最后通过试制验证了经过跑合后的针床，织针的运动顺滑，改善了编织质量，提高了装配效率。

电脑横机；针床跑合机；跑合针；选针片；跑合三角

1 前言

电脑横机是通过机头内的三角使针在针床的针槽内高速上下运动，完成织针的编织工作。因此，织针在针床内运动是否灵活、顺滑会大大影响编织物的质量。而由于目前机械加工精度、装配方式等原因，针槽底面及两侧面会存在加工刀痕和细小的毛刺。如果直接上机编织，织针运动后会有磨粒掉下，织针的运动会受阻滞，影响编织速度，且易出现织物破洞、码子花等缺陷。因此为了零件配合的灵活、顺滑，需要将针床在上机之前先进行针与针槽的跑合。为此，公司决定设计制作针床跑合机。

2 整机方案确定

2.1 机架部分

由于针床为长板状零件，重量较重，要有稳固的底座，因此采用电脑横机现有铸铁基本款的机架（即不带起底板功能），配上现有机座，一次安装前后两块针床进行跑合。这种设计可采用库房内因换代而淘汰下来的零部件，不增加成本。

2.2 传动部分

传动装置由步进电机驱动，经同步带及同步轮减速，带动机头对针床进行跑合。零部件也采用现有零件，不需要另行设计。但左右同步带轮必须设计防护罩，以保障人身安全。

2.3 机头部分

整机最主要的部件是机头部装内的三角部装，需要针对专用的跑合针的结构及针床的跑合部位，设计合适的跑合三角。其余部分如机头铝盒、天桥等零件可直接借用现有电脑机零件。另外，机头在磨合中产生的铁屑颗粒等，应及时去除，以免给针槽造成二次损伤。

因此，这部分还应加装自动加油系统。该系统随机头的运行，自动对针槽进行冲洗，将污物带走，并带走摩擦产生的热量。冲洗下来的脏油通过接油盘收集，过滤后重新回到油箱，再循环使用。

2.4 电控系统

采用电脑横机最基本的电控系统就可满足跑合机的使用要求。注意机器应安装必要的安全报警、自停装置，如针床震动保护、机头限位保护等。当运行出现意外撞针及机头超出设定的行程时，可以及时停机，不至于造成太大的损失。

整机示意图如下：

3 跑合三角设计

3.1跑合针的确定

正常编织时的针床组件图（见图2），从右至左依次排列了织针、推针片、档位控制片和选针片。结合其工作原理可分析：织针与推针片相扣，由推针片推动实现编织，三角应作用于推针片的两个针踵上，使它左右移动，其最大移动范围为A；档位控制片由选针片推动，选针片有三个针踵，其中中间的针踵起选针的作用。三角作用于上下两个针踵上，使它左右移动，其最大移动范围为B。综上分析，针床上的A、B两段是主要的工作部位，因此确定针床需要的磨合部位为A、B两段。

A段的跑合针因市场上可购买到现成的零件，为冲压件，价格便宜，厚度尺寸各针种均可通用，因此按采购的跑合针尺寸设计跑合三角即可。

B段没有专用的跑合针，而且此处选针片有一定的侧弯弹性，才能卡在针槽内不会下落，且选针片的移动距离较小，磨损也较少，而且价格也低于推针片，因此考虑直接选用该零件选针片作磨合使用。

在针床跑合时，只需先装上A段跑合针和相应针种的选针片，组装后的针床见图3。两段针分别由镶条和钢丝定位，各自前后活动时不干涉。待上机跑合完后，拆下清洗，挑去磨损严重的针，其余针仍可重复使用。

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3.2 跑合三角的设计

3.2.1 确定三角底板的总宽度

三角底板必须装在机头铝盒上，因此机头铝盒的宽度决定了三角底板的宽度。为充分利用公司库房中现有废旧零件以节约成本，经测量后挑选出可使用的原报废品，宽度尺寸为双系统6英寸的铝盒，和相配套的连接前后铝盒的天桥。

3.2.2 设计上段的三角走针道

三角整体部件设计图，如图4所示。

上部三角由一组上导针三角和下导针三角分别用螺钉及定位销装在三角底板上，形成走针道，跑合针的上下针踵在上下段三角形成的封闭走针道内运动。设计时考虑要使各针种的织针均能通用，更换不同针床时，可以不更换三角组件直接上机跑合，提高通用性。机头每运行一行，跑合针可在针床内A段上下运动三次，起到很好的磨合作用。设计时应注意两端是跑合针进入三角的导向段要足够高，可保证即使织针位于上镶条附近也可顺利进入三角，不会撞针。

P是针的起针角度，正常编织系统的起针角度为52°～54°，根据三角斜面的受力原理的分析，角度增大时，三角所受的冲击力也大，针踵所受的反作用力也增大。为提高跑合针的耐用度，在保证三角宽度的情况下，尽量减小该起针角度，将该角度设计为45°。角度较小所受的冲击力较小，机头可以以更快的速度运行。

3.2.3设计选针段的三角

B段选针片的移动距离较小，在起针角度一定的情况下，可上下的次数也较多，因A、B段的针并不相连，因此可以各自独立工作不干涉。其设计原理同上，根据宽度和角度，设计了一组选针上导针三角和选针下导针三角，分别锁在选针底板上（见图4），可以实现机头每运行一行，针在针床的B段内上下运动七次，起到了很好的磨合作用。

选针片还应有复位的装置，由图3可看出选针片除前端有钢丝支撑，后下部没有支撑。虽然选针片有侧弯，可以靠弹性卡在针槽里，但有时人为将针按入针槽或其它原因，使针没有露出针床面，会造成漏针。因此，在三角部装的两边，各设置一个复位三角，其上有抬针斜面（见图4A-A视图），作用于选针片的尾部，可以将尾部掉入针床内的针抬起至工作位。起到了保护选针片，防止撞针漏针的作用。

最后，三角底板与选针底板通过螺钉联接为一个整体。然后用配套的天桥将前后铝盒固定连接，将整个机头部分通过连接块与同步带连接，开机后即可运行。

4 注意事项

在整机各部分安装好后，第一次使用前，将针床放在机座上，在机座的导轨托脚上旋入长螺钉，顶住针床下边沿，以调整上下位置。使跑合针在三角内运动时，不能与针床上的镶条和钢丝干涉，即针的上下极限位分别与镶条或钢丝留有一定的间隙。确定好位置后，再用螺母备紧，以后跑合相同宽度尺寸的各针种的针床，可以直接放上去使用，不再需要调整针床位置。

开始跑合时速度控制慢些，运行正常无异常声响后，再逐渐加快。开始跑合后，打开自动冲油系统，可以看到在油的冲刷下，带着污物的黑色油从针槽下边流出，效果明显。

针床跑合完后，需要将所有的跑合针及选针片卸下，对针床和针进行彻底清洗，然后按正常装配工序进行插针、组装，上机编织。

5 结束语

由于试制专用跑合机的运行速度可以大于正常编织速度，且一行内针的活动次数也更多，所以针床的跑合效率更高。并且针床的主要工作面均进行了跑合，则装机后整机的跑合时间可以大大减少，提高了装配效率，缩短整个工艺时间，适合用于大批量生产工序的安排。通过试制样机进行的针床跑合效果测试，跑合后的针床编织较顺滑。后期调试及织布片时，针槽内明显干净，没有黑色油污，因织针引起的故障减少，效果十分明显。因此，根据每月的生产批量配备了多台针床跑合机配合使用。