自动调节卷盘绕线机返回位置的系统和方法技术方案

一种将光纤（２２）绕到卷盘（１８）上的系统（１０），该系统包括：纺锤件（１６），用于接收卷盘（１８）并使之绕其纵轴（３６）旋转。光纤源（１４）用于向卷盘（１８）连续供应光纤，其中光纤源相对于纺锤件（１６）定位，致使由纺锤件（１６）造成的卷盘（１８）转动使光纤（２２）绕其纵轴（１６）绕到卷盘（１８）上。张力传感装置（２４）检测和提供与光纤张力量相关的反馈。横移位置（２０），使光纤在前后卷缘（３４ａ，３４ｂ）之间来回绕到卷盘（１８）上，横移装置（２０）包括前卷缘（３４ａ）的前返回位置和后卷缘（３４ｂ）的后返回位置。控制器（２６）接收光纤张力反馈，并用该反馈确定对前后返回位置的调节量（如果有的话）。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
专利
本专利技术一般涉及改进将光纤绕到卷盘上的系统和方法，特别涉及在盘缘上控制返回位置的系统和方法的诸有利方面。现有技术的说明在典型的现有技术绕线机中，光纤绕到卷盘在一对盘缘之间长度方向上下旋转的筒上，绕制过程的控制长期以来是个问题。一个特别严重的问题是控制返回位置，即各凸缘上卷盘相对于光纤作横向运动被逆反的那个点。理想情况下，返回应当出现在光纤刚抵达某凸缘的那一点。因此，返回位置通常是根据标准尺寸的卷绕盘用已知厚度的凸缘预置的。然而，由于卷盘制造中的可变性，对于特定的凸缘而言，返回位置可能不完全正确。若返回过慢，会在凸缘上累积多余的光纤，导致所谓的“抗拉”(dogbone)状态；若返回出现过早，则在凸缘上造成空隙。若返回过早，可能出现的另一种状态就是“级联”状态，光纤以非均匀的螺旋状绕在卷盘上。任何一种这样的状态都会使光纤不均匀地绕在凸缘上。这类错误状态在光纤制造中特别明显，卷盘的错误绕制会对光纤性能产生有害的影响。现有技术系统通常只作人工介入，操作员根据观察到的“抗拉”或凸缘空隙状况控制卷盘的返回点。然而，该方法的缺点有多种原因。首先，对于抗拉或凸缘空隙状态而言，要让操作员看得清楚，就要求作多次返回。其次，返回位置的调节不够精密，并且为了确认错误状态实际上已被校正，需作几次附加的返回。这些因素大大降低了绕制过程的效率。因此，要求有一种自动系统来调节绕线机中卷盘凸缘上的返回位置。
技术实现思路
本专利技术一较佳实施例提出一种把光纤绕到卷盘上的系统。该系统包括一个纺锤件，用于接收卷盘并使之绕其纵轴旋转。将光纤连续供给卷盘的光纤源相对于该纺锤件定位，使纺锤件转动卷盘让光纤绕其纵轴绕到卷盘上。张力检测装置检测并提供与绕到卷盘上的光纤的张力量相关的反馈。横移装置使光纤在前后卷缘之间来回绕到卷盘上，该装置包括前卷缘上的前返回位置和后卷缘上的后返回位置。控制器接收光纤张力反馈，并利用该反馈确定对前后返回位置的调节(如果要调节的话)。参照以下的详细描述和附图，本专利技术的其它特征和优点将更清楚了。附图概述附图说明图1示出本专利技术系统的一较佳实施例。图2示出用于本专利技术一较佳实施例的接收卷盘的侧视图。图3示出部分绕制的接收卷盘的部分剖面。图4示出用于本专利技术一较佳实施例的筛机的正视图。图5A与5B分别出适用于图4所示筛机的接收纺锤件的侧视图与正视图。图6A、6B与6C分别示出适用于图4所示筛机的横移件的俯视、侧视与正视图。图7A与7B分别示出图5A与5B所示装到图6A、6B与6C所示横移件的接收纺锤件的侧视与正视图。图8示出用于本专利技术一较佳实施例的微处理控制器的背视图。图9示出本专利技术一较佳实施例中可能捕获的自动调整装置臂位置范围的示图。图10示出本专利技术方法一较佳实施例的流程图。图11示出本专利技术系统的另一实施例。详细描述本专利技术一较佳实施例提供一种将光纤绕到卷盘上的系统和方法，它能自动校正卷盘的变异性和横向返回位置的差异。本专利技术可检查光纤的卷绕在两个返回位置的“平整度”，而返回位置都与卷盘的中点直径和自动调整装置的设定点位置相关。系统控制环路将卷盘的直径变化引入反馈自动调整装置控制环路，后者又对系统控制器提供校正每个卷盘返回位置所需的信息，即对每次连续的通过，将返回位置移向或移离各凸缘。图1示出本专利技术一较佳实施例系统10的主要元件的框图。系统10包括装有制造松散卷盘14的松散纺锤件12和装有接收卷盘18的接收纺锤件16。纺锤件16本身装到横移件20，后者移动组件16，因而转动时，接收卷盘18沿横向往复。光纤22从松散卷盘经张力传感器24穿到接收卷盘，传感器24测量并输出绕到接收卷盘24上的光纤22的张力。松散纺锤件12、接收纺锤件16和横移件20均受微处理控制器26(包括控制软件28)控制。控制软件包括一对可编程限位开关30a、30b，其作用在下面再描述。在该实施例中，微处理控制器包括以C计算机语言编程的基于VME Intel 80486的PC控制系统。图2示出用于本专利技术该实施例的接收卷盘18的侧视图。接收卷盘包括绕光纤22的柱形卷筒32。接收卷盘18还包括一对凸缘，前凸缘34a在将卷盘装入接收纺锤件16时表向外对着机器操作员，后凸缘34b则面向内对着筛机而远离机器操作员。当接收卷盘18装入纺锤件16时，后者绕其纵轴36到转动前者。横移件20使转动的卷盘沿其纵轴32来回移动。通过微处理控制器26的引导，接收卷盘纺锤件16和接收卷盘横移件20一起让光纤22有前后凸缘34a、34b之间一系列层中的卷筒32长度方向上下绕到接收卷盘18上。返回位置，即横移件使旋转的接收卷盘沿其纵轴倒向的各接收卷缘上的点，在控制软件28中一对可编程限位开关(PLS)30a、30b确定，一只开关确定前凸缘返回，另一只开关确定后凸缘返回。当横移抵达各卷缘时，各可编程限位开关被检测和初始化，控制器在该点启动-返回顺序或例行程序，提供一数字凸轮型面，执行以下三种功能(1)检测当前横移位置；(2)开始将横移减速到预定止动位置；和(3)以及方向开始将横移加速到预定速率。在该实施例中，控制器26将预置返回位置与可调凸缘偏差加在一起，计算各凸缘的返回位置(可以是正、零或负)返回位置＝返回设置位置+凸缘偏差这些量均示于图2，对于前凸缘34a，返回设置位置由虚线38a表示，凸缘偏差由距离40a表示，计算的返回位置由虚线42a表示。同样地，对于后凸缘34b，返回设置位置由虚线38b表示，凸缘偏差由距离40b表示，计算的返回位置由虚线42b表示。预置返回位置38a、38b以接收卷筒32上卷绕表面的已知宽度为基础。在理想情况下，预置返回位置应足以使光纤正确地绕在凸缘34a、34b之间而无须加上凸缘偏差40a、40b。不幸的是，由于制造的接收卷盘有变异性，横移件预定的返回点可能不足以使光纤正确地绕到接收卷盘上。具体而言，返回可能在凸缘上出现得过晚，使过量光纤累积在该凸缘上，或出现得过早，在凸缘上形成空隙。第一状态称为“抗拉”，第二状态称为“凸缘空隙”。这些不理想的状态示于图3，该图示出了接收卷盘对准其侧面的部分剖面。图3示出两层已正确绕制的光纤和两层绕制时在错误的一点返回的光纤，图左侧示出抗拉状态22a，右侧是凸缘空隙22b。除了这两类差错之外，还有一种差错状态称为“级联”，即光纤不均匀的螺旋状旋转。像凸缘空隙一样，当返回在凸缘上出现过快时，会发生级联状态。如下面进一步描述的那样，本专利技术提出一种优越的方法，它根据两种返回测出的光纤张力所提供的反馈，自动地调节凸缘返回而将抗拉、凸缘空隙和级联的出现次数减至最少。图4示出本专利技术一较佳实施例使用的筛机44，其三种主要元件是梳散卷盘纺锤件12、接收卷盘纺锤件16和横移件20，筛件46位于这两个卷盘之间。如图4所示，光纤22穿过一连串滑轮，为光纤通过各级筛选处理形成一条通路。本专利技术特别关注的是自动调整件48，它起着图1所示张力传感器24的作用，用于测量光纤22绕到接收卷盘16时的张力。自动调整件包括绕其穿过光纤22的滑轮50、自动调整凸轮52的枢轴电枢54。电刷直流电机(未示出)包括从直流电机两端伸出的电枢54，其一端接至自动调整臂52，以塑时针方向对自动调整臂52施加一恒定的力矩。穿过滑轮的光纤22中的张力以顺时针方向对自动调整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将光纤绕到卷盘上的系统，其特征在于所述系统包括：纺锤件，用于接收卷盘并使之绕其纵轴旋转；光纤源，用于向卷盘连续供应光纤，所述光纤源相对于纺锤件定位，致使由纺锤件造成的卷盘转动使光纤绕其纵轴绕到卷盘上；张力传感装置，用于检测和 提供与光纤中张力量相关的反馈；横移位置，使光纤在前后卷绕之间来回绕到卷盘上，所述横移装置包括前卷缘的前返回位置和后卷缘的后返回位置；控制器，用于接收光纤张力反馈，并用所述反馈确定对前后返回位置的调节量（有的话）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DA贝德纳尔奇克，MS托特，TS沃尔顿，T里德，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]