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第二節? 斷紗自停裝置

織機在運轉過程中，經、緯紗線有時會處于不正常的工作狀況，這時織機必須立即停車，以免在織物上形成殘疵，影響織物的實物質量。織機上，這些斷頭自停的動作是由經紗和緯紗斷頭自停裝置來完成的。
一、斷經自停裝置
在織機上制織織物時，當某根經紗斷頭或過分松弛時能使織機自動停車的裝置稱為斷經自停裝置。有了這種裝置可以防止在織物上形成缺經、經縮及跳花等織疵，使織物品質有所改進，織布工不需要經常注視著經紗，從而可以減輕勞動強度，增加看臺能力，并使織機的生產率有所提高。斷經自停裝置能使織機停在一定的主軸位置上，同時發出斷經指示信號。常見的斷經自停裝置有電氣式和機械式兩類，無梭織機通常使用前者，有梭織機使用后者。經紗斷頭電氣式自停裝置有接觸式和光電式兩種。技術先進的電氣自停裝置由微電腦控制，對經紗斷頭或經紗過度松弛執行十分及時、準確的停車動作。目前，以微電腦控制的接觸式經紗斷頭電氣自停裝置在無梭織機上使用較為普遍。
1．經紗斷頭電氣式自停裝置????
經紗斷頭電氣式自停裝置有信號檢測、控制和執行兩部分組成。
（1）電氣自停裝置的檢測部分
接觸式經紗斷頭電氣自停裝置以經停片3和相互絕緣的正、負電極1、2組成檢測部分，見圖11-11。當經紗4斷頭或過度松弛時，經停片3下落，使電極1、2導通，產生經停信號。

圖11-11? 接觸式經紗斷頭電氣自停裝置
1、2－電極? 3－停經片? 4－絕緣層? 5－經紗
光電式經紗斷頭電氣自停裝置以經停片和成對設置的紅外發光管、光電二極管組成檢測部分。經停片下落，使紅外發光管通往光電二極管的光路阻隔，光電二極管不再受光，于是產生經停信號。
接觸式和光電式檢測部分對日常的清潔工作都有比較嚴格的要求。當飛花和油污堆積在接觸式檢測部分的電極上或堆積在光電式檢測部分的光學元件上時，

會發生經紗斷頭自停失靈現象，造成織物的經向織疵。
（2）電氣自停裝置的控制和執行部分?
接觸式和光電式經紗斷頭電氣自停裝置的控制和執行部分是基本相同的，有微電腦控制和不帶微電腦控制兩種方式。
微電腦控制方式：圖11-12為微電腦控制的經紗斷頭電氣自停裝置工作原理圖。由檢測部分輸出的經停信號經計數器轉變為微處理器的中斷申請信號，微處理器在接受中斷申請信號之后，立即轉入對經停信號的采樣和判斷工作，這一工作將持續一段時間。在這段時間內，經停信號如一直維持，則微處理器將根據設定的停車主軸位置角以及內存中記錄的最后一次經停制動時間角（由于制動片的磨損，該時間角會逐漸增大），在相應的主軸時刻發出停車指令，驅動電路開始工作，使電磁制動器對織機實施制動，并制停在預定的停車主軸位置角上。然后，慢速電動機動作，將織機停車位置調整到工藝設定的經停主軸角度，通常為300°。在這一角度上，經紗處于綜平或接近綜平位置，經紗張力最小，有利于減少停機過程中的經紗塑性變形，從而避免織物上緯向橫檔疵點。

圖11-12? 微電腦控制的經紗斷頭電氣自停裝置工作原理圖
有時，因某種偶然的隨機原因會引起接觸式檢測部分正、負電極的瞬時或短時導通，由于經停信號持續時間不足，微處理器不會作出“斷經”的錯誤判斷，從而避免無故關車而造成的織機效率下降。
主軸位置角信號（又稱同步信號）由主軸上的編碼器發出，經接口輸入到微處理器，作為各種動作控制的時間依據。
不帶微電腦控制方式：不帶微電腦控制的經紗斷頭電氣自停裝置工作原理如圖11-13所示。
檢測部分發出的經停信號被輸入到邏輯控制門，當主軸上安裝的同步信號發生器在主軸特定位置上發出的同步信號來到時，邏輯控制門就輸出電壓，觸發驅動電路開始工作，使電磁制動器在預設定的主軸位置角上將織機制停。
這種控制和執行方式顯然不如前述方

式完善、合理，無故關車的可能性會大一些，經停位置的準確程度會差一些。
（3）經停架
經停架用于安放經停片和檢測部分的其它組件。一般的經停架上可以安放六列經停片，經停片的排列密度必須符合工藝設計的規定要求，排列過密不僅會磨損紗線，而且造成經停失靈。
為方便斷經找頭操作，織機上配備了斷經分區指示信號燈，部分經停架上還裝有找頭手柄，搖動手柄便可看到斷經下落的經停片位置。

圖11-13? 不帶微電腦控制的經紗斷頭電氣自停裝置工作原理圖
2．經紗斷頭機械式自停裝置
有梭織機通常使用機械式的經紗斷頭自停裝置，其工作原理如下：在每一根經紗上套有一片經停片，當經紗斷頭時，經停片下落，阻礙了活動齒桿的運動，再通過杠桿系統撥動開關柄而發動關車。
圖11-14所示為一種機械式經停裝置。中心軸1回轉時，經停凸輪2推動聯合桿3和回復桿4共同繞軸Ol作上、下擺動，通過連桿15帶動搖動齒桿11繞軸O2進行擺動。當經紗斷頭或過度松弛時，經停片下落，阻礙了擺動齒桿在兩側極限位置附近的運動。于是，回復桿終止與聯合桿的共同運動，并且A點上抬，使裝在經停桿5上的經停桿箍6上升到卷取指掛腳8的運動軌跡上來。當筘座腳7向機后運動時，通過卷取指掛腳、經停桿箍，將經停桿拉向機后，并進一步通過后續桿系拉動開關柄13，實施關車動作。

圖11-14? 經紗斷頭機械自停裝置
1—中心軸? 2—經停凸輪? 3—聯合桿? 4—回復桿? 5—經停桿?
6—經停桿箍? 7—筘座腳? 8—卷取指掛腳? 9—經停片? 10—經停棒?
11—擺動齒桿? 12—刻齒桿? 13—開關柄? 14—停機杠桿? 15—連桿
這種機械式經紗斷頭自停裝置的機構并不簡單，而且斷經自停動作容易失靈，對于闊幅
織機更不適宜。在織機主軸回轉一周時間內，擺動齒桿作一次單向擺動

，僅對一半經紗進行檢測，因此檢測工作不夠及時。
這種機械式的經紗斷頭自停裝置正在得到改造。改造后的裝置中，自A點到停機杠桿14的一系列桿件被拆除，刻齒桿12和擺動齒桿11改裝成為電氣自停裝置的兩個電極，經停片下落時導通這兩個電極，織機關車。改造后的電氣自停裝置的機構得到簡化，經停動作可靠性有所提高。
3．旋轉式斷經自動停車裝置
傳統的噴水織機由于經絲斷頭較少，一般不配備斷經自動停車裝置。但隨著國際上化纖行業向超細化、功能化方面發展的趨勢，利用超細纖維生產高密度等織物也越來越多。由于超細纖維在紡絲過程中穩定控制纖度均勻的工藝難度很大，在單噴噴水織機上容易出現緯斑條紋，因此通常在雙噴噴水織機上織造。雙噴噴水織機開口量大，鋼筘運動幅度大，造成經絲與鋼筘及綜絲的磨擦劇烈，容易引起斷經。此類噴水織機通常配備旋轉式斷經自動停車裝置。
旋轉式斷經自動停車裝置由電動機、旋轉機構、感應機構、停車機構等組成。其工作原理如下：將電機與斷經裝置安裝在墻板上，電機電源與織機主電機電源同步。電機通過主動輪、從動輪、O型帶帶動整個裝置進行旋轉，探針對經紗進行梳理，捕捉斷經。當經紗斷頭時，斷經即被銅絲刷纏繞。隨著裝置的旋轉，斷經紗就被纏繞到張力絲上，張力絲拉動往復控制總成，使感應觸點與往復控制器閉合，主機殼體產生回路，使主控板工作，切斷接觸器電源，使織機停機。
二、斷緯自停裝置
織造過程中當引緯不正常時（如緯紗斷頭、缺緯、緯紗長度不足、雙緯誤入等，），使織機停車的裝置稱為緯紗斷頭自停裝置，簡稱緯停裝置。緯停時，織機主軸及時地制停在與故障原因相應的位置上，并且緯紗斷頭指示燈發出信號。織機上這一自停動作由緯紗斷頭自停裝置來完成。織機上安裝了這種裝置，擋車工則不必經常注意緯紗是否斷頭，因此可以提高看臺數，減少缺緯織疵。
緯紗斷頭自停裝置有很多種類，無梭織機上通常采用電氣

式自停裝置，有梭織機則采用機械式自停裝置。改造后的有梭織機上，緯紗斷頭自停裝置一般為電氣與機械相結合的形式。
1．緯紗斷頭電氣自停裝置
緯紗斷頭電氣自停裝置在無梭織機上使用時，自停裝置的檢測元件必須和各種無梭引緯方式相適應。因此，緯紗斷頭自停裝置的緯紗檢測形式也就多種多樣。主要有壓電陶瓷傳感器、光電傳感器和電阻傳感器三種檢測方式。
（1）壓電陶瓷傳感器檢測方式的緯紗斷頭自停裝置
劍桿織機和片梭織機上，緯紗斷頭自停裝置通常采用壓電陶瓷傳感器的緯紗檢測方式。緯紗從儲緯器引出后，經過壓電陶瓷傳感器的導紗孔，張緊狀態的紗線以包圍角α壓在傳感器的導紗孔壁上，如圖11－15所示。當紗線快速通過導紗孔時，孔壁帶動壓電陶瓷晶體發生受迫振動，產生交變的電壓信號。
對傳感器輸出的交變電壓信號有多種不同的判別并進而控制自停的方式。

圖11-15? 紗線對壓電陶瓷傳???? 圖11－16? 微電腦控制的緯紗斷頭自停工作原理圖
微電腦控制方式：以微電腦控制的緯紗斷頭自停工作原理如圖11-16所示。傳感器產生的微弱檢測信號先經放大，然后輸入到電平比較器進行電平比較及邏輯判斷。當緯紗斷頭或缺緯時，壓電陶瓷晶體不受紗線作用，傳感器輸出的電壓信號（實為電路噪聲信號）經放大后幅值很小，低于比較電路所設置的下限電平；當雙緯誤入時，由于陶瓷晶體振動過劇，傳感器輸出的電壓信號經放大后幅值高于比較電路所設置的上限電平。檢測信號由比較電路進行電平比較并經邏輯電路判斷，最后，電平比較器輸出對應于正常引緯狀態的高電平“1”或對應于斷緯、缺緯、雙緯誤入等非正常引緯狀態的低電平“0”。主軸編碼器發出的主軸角度信號經接口輸入到微處理器，微處理器在設定的主軸角度區域內（對應引緯階段）對電平比較器輸出的電平信號進行采樣及鑒別。當檢出非正常引緯的低電平“0”時，微處理器根據設定的停車主軸

位置角以及最近一次緯停制動時間角，在相應時刻發出停車指令，驅動電路啟動電磁制動器，使織機在預定的主軸位置角上停車。然后，慢速電動機帶動開口機構完成自動找梭口動作，并最終將織機停在工藝設定的緯停主軸角度上。
為避免機架振動引起的壓電陶瓷晶體振動，保證緯紗斷頭自停裝置正確工作，傳感器的安裝應采取良好的隔振措施。用于劍桿織機時，由于送緯劍起動和中途兩劍交接的緯紗速度很低，傳感器輸出的檢測信號過弱，因此微處理器對檢測信號的采樣和鑒別區域應不包括這些時間。否則，微處理器會作出“斷緯”的誤判，引起空關車，影響織機效率。
織機投入工作之前，要向微電腦控制系統輸入所加工的緯紗特數和濾波時間等參數。微處理器將按照緯紗特數自動設置放大器的放大倍數，并在織機工作時根據濾波時間參數對電平比較器輸出的電平作數字濾波（進行算術平均）。濾波的目的是為了防止紗疵通過或紗線的偶然跳動等因素引起的電平比較器短暫的低電平輸出所造成的空關車。
不帶微電腦控制方式：不帶微電腦控制的緯紗斷頭自停裝置對壓電陶瓷傳感器輸出的檢測信號進行處理并控制自停的原理與前述原理基本相同。但是，它以集成電路構成的邏輯電路來完成前述的電平比較器和微處理器的功能；用接近開關和主軸上安裝的凸輪片作為同步信號發生器來產生主軸位置角信號。當緯紗斷頭、缺緯或雙緯誤入時，隨著主軸特定位置的角度信號到來，驅動電路啟動電磁制動器，使織機制停在設定的主軸角度上。
由于邏輯電路不具備微處理器的部分功能（如數字濾波、放大倍數自動設置等），因此使用時緯紗速度不宜過低，并不應有緯紗跳動現象；在織制過租或過細的緯紗時，要適當調整緯紗對傳感器導紗孔眼的包圍角α，使傳感器產生的檢測信號達到適當的強度，以保證緯紗斷頭自停裝置的正確工作。
（2）光電傳感器檢測方式的緯紗斷頭自停裝置 ?
噴氣引緯是一種消極引緯方式，緯紗飛行時張力較弱、張

力波動較大，因此，壓電陶瓷傳感器的檢測方式就顯得不適用了。通常，噴氣織機采用光電傳感器的緯紗檢測方式，光電傳感器檢測元件如圖11-17所示。

圖11-17? 幾種光電傳感器緯紗檢測元件
1—光源? 2—光電元件? 3—探頭? 4—黑色遮光膜? 5—異型筘? 6—緯紗? 7、8—探頭
圖11-17（a）為一種異型筘筘齒形狀的探頭3。探頭安裝時，凹槽部分應與異型筘的凹槽相平齊。異型筘式噴氣引緯時，緯紗準確地飛行于狹小的槽形區域，這為光電傳感器檢測方式的應用創造了條件。在探頭上裝有一個光源1和兩個光電元件2，緯紗6飛過探頭上的凹槽時，對光源發出的光線進行反射，光電元件接受反射光后，輸出一個緯紗到達信號。光電元件的斜向設置有利于克服外界光線的直射干擾，避免誤信號和誤動作的產生。
圖11-17（b）所示的探頭8用于管道式噴氣引緯。探頭外形與管道片一致，在脫紗槽上嵌有光源1和光電元件2。打緯之前，緯紗從脫紗槽中脫出，將光源到光電元件的光路切斷，傳感器產生一個緯紗到達信號。
圖11-17（c）、（d）所示的探頭7為異型筘式噴氣引緯使用的另一種光電式傳感器緯紗檢測元件，它的工作原理和探頭3相同。在異型筘5的后面，貼有黑色遮光膜4，用于隔離射向光電元件的外界光線?？棛C主軸一轉期間，光電元件依次接收到鋼筘反射光、緯紗反射光和經紗反射光，產生了如圖11-18所示的高頻調幅檢測信號。

圖11-18? 高頻調幅檢測信號
1—鋼筘反射光信號? 2—緯紗反射光信號? 3—經紗反射光信號
對光電傳感器檢測元件輸出的檢測信號作進一步處理，并控制織機自停，這一過程的工作原理和壓電陶瓷傳感器檢測方式的緯紗斷頭自停裝置相似。織機停車后，慢速電動機將織機停在主軸轉角300o位置上，等待操作工修補緯紗，這項措施有利于減小待機過程中的經紗張力，從而避免織物橫

檔疵點。
在多色引緯時，不同色紗對光的反射能力不同，會引起緯紗斷頭自停失誤，因此部分光電自停裝置還具有增益自動控制功能，能根據緯紗的顏色自動改變光電傳感器的靈敏度，保證緯紗斷頭自停裝置高度的可靠性。
通常，在緯紗飛出梭口的一側裝有兩只探頭1、2，見圖11-19所示，它們分別位于延伸噴嘴3的兩側。探頭1裝在正常引緯時緯紗能到達的位置，如探知緯紗沒有到達，則說明缺緯或短緯；探頭2裝在正常引緯時緯紗不可到達的位置，如探知緯紗到達了，即可判斷為斷緯。
光電傳感器檢測元件會受灰塵和油污的污染，從而靈敏度下降，造成緯紗斷頭自停動作失誤。為此，要用無水乙醇定期地清洗光源和光電元件的光學表面。部分噴氣織機還具有探頭自動清潔功能和探頭污染警示功能。

圖11-19? 探頭和延伸噴嘴的安裝位置?????????? 圖11-20? 電阻傳感器檢測元件
1、2—探頭? 3—延伸噴嘴?????????????????? 1—電極? 2—電阻傳感器? 3—鋼筘
（3）電阻傳感器檢測方式的緯紗斷頭自停裝置?
噴水引緯也是一種消極引緯方式，它以帶有一定量電解質的水作為引緯工質。被引入梭口的緯紗浸潤在水中，于是就產生了一定的導電性能，噴水引緯的緯紗斷頭自停裝置正是利用了這一緯紗導電原理。
電阻傳感器檢測元件如圖11-20所示。電阻傳感器2上裝有兩個電極1，電極位置對準著鋼筘3的筘齒空檔。引緯工作正常時，緯紗能達到筘齒空檔位置，梭口閉合后，處于筘齒空檔處的一段緯紗被織物邊經紗和假邊經紗所夾持，隨著鋼筘將緯紗打向織口，張緊著的濕潤緯紗將電極導通；引緯工作不正常時，筘齒空檔處無緯紗，于是電極相互絕緣。對應著電極的導通和絕緣，電阻傳感器發出緯紗到達（高電平“1”）或緯紗未達（低電平“0”）的檢測信號。微處理器在織機主軸某一角度區域中，對電阻傳感器輸出的檢測信號進

行積分、平均，并據此判斷緯紗的飛行狀況，避免緯紗與電極的瞬間接觸不良等原因造成的無故關車。引緯工作不正常時，微處理器按照判斷結果，通過驅動電路和電磁制動器執行織機的停車動作。
2．緯紗斷頭機械自停裝置
有梭織機通常采用機械式緯紗斷頭自停裝置。圖11-21所示為使用較多的點啄式緯紗斷頭自停裝置。
擺桿1繞軸O1作上下擺動，擺桿下降到最低位置時，鋼針2在織口5附近穿過經紗紗層。當緯紗引入梭口并被打人織口之后，鋼針2被交織到織口之中。然后擺桿向上擺動，撐頭3因織口握持鋼針而上抬，擺桿上升到最高位置時，鋼針從織口中拔出。如果點啄式緯紗斷頭自停裝置所在區域無緯紗引入，則鋼針不被織人織口，撐頭因自重而下落到碰頭4的缺口之中。擺桿上擺時，撐頭推動碰頭轉動，并通過后續機構（圖中未畫）發動開關手柄關車。
在點啄式緯紗斷頭自停裝置中，撐頭之后的關車運動傳遞機構比較復雜，影響關車動作的準確性。在老機改造時，對這套機械式緯紗斷頭自停裝置作了改進，以行程開關代替碰頭之后的機械部件。當碰頭轉動時，推動行程開關發動關車。這種機械與電氣相結合的緯紗斷頭自停裝置的可靠程度有所提高。

圖11-21? 點啄式緯紗斷頭自停裝置
1—擺桿? 2—鋼針? 3—撐頭? 4—碰頭? 5—織口