弹性针布是一种用于纺织梳理机上梳理棉、麻、毛、化纤等纤维的关键器材。我国的弹性针布的生产工艺与精密加工技术近十年发展飞快,但与国外相比仍有一定差距。磨针机是制造弹性针布的主要设备,它将前道植针工序的半成品弹性针布磨砺成各种规格统一顶部锋利的弹性针布。在磨针工序中,弹性针布从料辊轴放料给锡林滚筒,经过平磨、侧磨磨针成型,最后再进行针布测量和收料。因此,弹性针布的加工质量和生产效率取决于生产工艺和设备精度。而磨针成型的加工精度决定产品的质量等级。本课题的研究目的是利用高精度位置控制技术改造传统磨针机,以改善产品质量和提高生产效率。传统弹性针布磨针机在磨针过程中,磨头和弹性针布磨砺距离的调节依靠人工手动完成,产品质量严重受到工人操作水平的影响,针布磨砺精度低,导致产品合格率和生产效率下降。另外,磨针机锡林主轴由大功率三相异步电机驱动,导轨轴、料辊轴与锡林主轴通过复杂的齿轮组合硬耦合连接,当改变弹性针布型号时,需重新调试相应的机械参数,导致传统弹性针布磨针机的机械结构适应性和灵活性均较差。为了解决传统磨针机结构复杂、制造精度低、生产效率差的缺点,本文在系统分析弹性针布磨针机控制系统的基础上,研究基于高精度伺服技术的磨头位置控制系统,建立了伺服系统位置控制模型,实现对弹性针布磨砺的精确控制。此外,改进后的磨针机采用锡林轴、料辊轴以及导轨轴独立驱动方式,由PLC、变频器以及交流电机作为独立驱动系统,从根本上改进了传统的机械硬耦合连接,实现了机械传动部分的解耦和加工参数的柔性调整。分析弹性针布放料、磨头定位的工作原理,完成电气系统的软件和硬件设计。最后,根据针布生产工艺要求,完成高精度弹性针布磨针机控制系统的调试与测试。实际运行结果表明:改进型磨针机的最高速度由原来42m/h提高至55m/h,能满足加工各种规格弹性针布,并具有控制精度高、磨针成型质量等级高、适应性强、运行稳定、操作简单等优点。