緯編壓電選針器驅動電路板的制作方法

本發明涉及紡織技術領域，特別涉及一種緯編壓電選針器驅動電路板。

背景技術：

近年來，由于緯編針織行業的高速發展，迫切需要借助先進自動圓緯針織設備，以提高行業的生產效率，目前，帶壓電選針器的圓緯針織機則是很重要的自動圓緯設備。

緯編壓電選針器是圓緯針織機控制系統中的核心執行器之一，其是運用壓電陶瓷的逆壓電效應使電能轉化為機械能。緯編壓電選針器驅動電路板板能提供串入并出的直流高壓信號，用以驅動控制壓電選針器中各壓電選針片的左右偏轉，用以帶動壓電選針器的各個選針刀片做相應的偏轉運動，配合緯編機織針實現成圈、集圈或浮線的三功位運動。

目前一臺主流大型圓緯機的需要144塊的壓電選針器，也就是要同時控制2304個壓電選針片帶動的選針刀頭做偏移運動，控制壓電選針器的電路板也高達144塊，系統往往復雜龐大，不能采取并行方式輸出控制信號。

傳統的緯編壓電選針器為電磁式選針器，驅動電路板大多采用高壓光耦組成推挽輸出電路的壓電選針器，電磁式選針器，由于受輸出頻率低和電磁圈發熱量大等因素的限制，只能用于機速低的圓緯機，隨著機速的提高局限性越來越明顯。采用高壓光耦組成推挽輸出電路的驅動板在驅動壓電選針器時，由于受高壓光耦的體積及隨系統輸出頻率的提高，電流變大，引起發熱量大的影響，驅動電路板通常做成超大尺寸，以便散熱，其不足之處是：1、占用了緯編壓電選針器內很大的空間。2、整體功耗非常大。3、壽命短，因發熱量大，最高可使壓電選針器工作時達到70℃左右，元器件工作在高溫環境下比較容易損壞，影響整機可靠性。4、此種驅動板帶動壓電選針片的擺動頻率一般最高只能達到100HZ,不能滿足高速的無縫圓緯機速度需求。5、大量的分立光耦元件搭建的高壓驅動輸出電路一致性、可靠性很難保證，而且價格高。6、該驅動電路輸出接口一般采用每片壓電選針片三根導線直連方式，生產裝配工藝復雜，殼體內走線多且雜亂，不便于安裝和后期維護。

技術實現要素：

本發明提出一種緯編壓電選針器驅動電路板，解決了現有技術中存在的上述問題。

本發明的一種緯編壓電選針器驅動電路板，包括：布置在電路板上的牛角接插頭、電源管理模塊、CAN總線通信模塊、嵌入式MCU、硬選址模塊、光電隔離模塊、串入并出模塊和壓電選針片驅動輸出接口，所述嵌入式MCU分別連接所述CAN總線通信模塊、硬選址模塊、電源管理模塊和光電隔離模塊，所述光電隔離模塊連接串入并出模塊，串入并出模塊連接電源管理模塊和壓電選針片驅動輸出接口，所述牛角接插頭設置在電路板的一端，所述牛角接插頭連接所述CAN總線通信模塊，所述壓電選針片驅動輸出接口位于所述電路板另一端。

其中，所述串入并出模塊為串入并出HVCOMS芯片。

其中，包括：4～16個所述壓電選針片驅動輸出接口。

其中，所述壓電選針片驅動輸出接口包括：座體及位于所述座體內的至少三個簧爪，所有簧爪均勻分布在座體內，所有簧爪一端連接座體內壁，另一端向座體底部延伸且呈向座體軸線靠攏的趨勢。

其中，所述座體外壁形成有防滑凸起。

本發明的電路板集成度高，使其結構簡單，相關部分的體積只有采用高壓光耦組成推挽輸出電路的三分之一大小；另外主要解決了傳統電路采用高壓光耦組成推挽輸出電路，隨系統輸出頻率的提高，流變大，功耗大，引起發熱量大的問題，使其可靠耐用且電路板集成度高，且性價比高，兼容性好，從而提高整機的工作效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的一種緯編壓電選針器驅動電路板第一面的結構示意圖；

圖2為本發明的一種緯編壓電選針器驅動電路板第二面的結構示意圖；

圖3為本發明的緯編壓電選針器驅動電路板結構框圖；

圖4為壓電選針片驅動輸出接口的針座的結構示意圖；

圖5為壓電選針片的車針插入針座的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1和2所示，本實施例的緯編壓電選針器驅動電路板，包括：牛角接插頭1、電源管理模塊2，CAN總線通信模塊3，嵌入式MCU 4，硬選址模塊5，光電隔離模塊6，串入并出模塊7和壓電選針片驅動輸出接口8。嵌入式MCU 4分別連接CAN總線通信模塊3、硬選址模塊5、電源管理模塊2和光電隔離模塊6，光電隔離模塊6連接串入并出模塊7，串入并出模塊7連接電源管理模塊2和壓電選針片驅動輸出接口8。牛角接插頭1設置在電路板的一端，牛角接插頭1連接所述CAN總線通信模塊3，壓電選針片驅動輸出接口8位于電路板另一端。

如圖3所示、本實施例的緯編壓電選針器驅動電路板的基本工作原理是：由上一層上位機分配的控制信號和緯編花型數據，通過牛角接插頭1輸入，經過CAN總線通信模塊3數據傳輸，通過嵌入式MCU 4，硬選址模塊5的相應處理，完成尋址、控制和數據信號的調理，以及控制電源管理模塊2輸出所需直流電，通過光電隔離模塊6實現了弱電控制信號與強電的光電隔離，從而有效地抑制了電路中的干擾。由串入并出模塊7將低壓串行輸入的緯編花型數據轉換為高壓并行輸出數據，再通過壓電選針片驅動輸出接口8輸出到各壓電選針片，通過逆壓電效應，使各壓電選針片發生相應的電致伸縮引起其偏轉，用以帶動壓電選針器的各個選針刀片做相應的偏轉運動，配合緯編機織針實現成圈、集圈或浮線的三功位運動。

上述各模塊之間均是電連接，且該電路板為多層設計，不但結構簡單，而且體積小，其典型輸出電壓范圍在：+150VDC～+250VDC。

本實施例中，串入并出模塊7選用的主要芯片為串入并出HVCOMS芯片，其輸出電壓范圍為：0～+250VDC，輸出響應頻率可達300HZ，其帶動壓電選針片的擺動頻率可達150HZ，完全滿足市面上所有圓緯機的要求，輸出一致性高、功耗低，每塊功耗僅1W左右，基本上不發熱，性價比高且可靠耐用，并且集成度高，可減小電路板體積。

本實施例的緯編壓電選針器驅動電路板包括：4～16個所述壓電選針片驅動輸出接口8，單塊該驅動電路板最多可驅動16片壓電選針片的偏轉運動。

如圖4和5所示，壓電選針片驅動輸出接口8采用簧爪插座結構，包括：座體23及位于座體23的空腔25內的至少三個簧爪21，所有簧爪21均勻分布在座體23內，所有簧爪21一端連接座體23的內壁，另一端向座體23底部延伸且呈向座體軸線靠攏的趨勢，以便能夠夾緊壓電選針片30的車針10。壓電選針片驅動輸出接口8按一定次序排列和壓電選針片30的各車針10配合連接，形成電信號通路，連接結構簡單、可靠且拆裝便捷。

本實施例中，座體23外壁形成有防滑凸起22，用于壓電選針片驅動輸出接口8安裝在電路板40焊盤孔時過緊配合，使其安裝后固定在焊盤孔中高度一致并和其完全接觸，另外，方便在電路板40反面焊接座體23焊接端時，座體23不從焊盤孔中脫落，能有效保證座體23焊接時高度一致。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。