恒张力控制实验台装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种恒张力控制实验台装置，提供一种能实现恒张力控制的单项能力教学实验装置，满足实践教学要求，促进学生控制理论水平和实践能力的提高。该恒张力控制实验台装置包括：底座、安装板、放线轮机构、收线轮机构、排丝机构、张力传感器、导丝轮机构；其中，排丝机构由直线位移模块、导丝轮支架和导丝轮构成，可实现导丝轮支架和导丝轮做直线运动，实现收线时导丝轮的往复排丝动作；放线轮机构、收线轮机构的线轮安装在其芯轴上，并由紧固压块和紧固螺母紧固，实现线轮和芯轴对心，以及线轮的快速装拆。该恒张力控制实验台装置解决了现有张力控制实验装置笨重、针对性不强等问题，使用方便、操作简单，具有很好的实际应用价值。

Constant tension control experimental device

【技术实现步骤摘要】
恒张力控制实验台装置
本技术涉及一种恒张力控制实验台装置，用以提供一种轻便、有效地进行张力控制实验的实验平台。
技术介绍
目前，针对控制理论的张力控制实验教学的教学设备，普遍侧重于纺丝机或纺织设备这种大型、综合的实验设备，没有针对张力控制这种自动化控制技术的单项能力教学设备，并且存在笨重、针对性不强等问题，对于张力控制技术和PID控制技术的目的性不强，效果不尽人意。专利名称为“张力与纠偏实验装置”，专利号为CN201010557995的专利提出解决已有张力控制实验装置的卷筒类材料的导向无法控制的问题，可保证卷筒类材料不走偏，仍未能解决实验教学中的张力自动控制实验装置的问题。其他针对张力控制技术的单项能力教学设备尚未见诸文献记载和报道。本技术可推进工学结合人才培养模式和课程教学的改革与创新，培养学生的控制理论水平和实践能力，促进实验教学效果的提升。
技术实现思路
为了克服上述实验装置的不足，本技术提供一种恒张力控制实验台装置，它能够实现恒张力控制调节，使用方便、操作简单，能促进学生控制理论水平和实践能力的提高，满足实践教学要求。本技术所采用的技术方案是：恒张力控制实验台装置，包括：底座、安装板、放线轮机构、收线轮机构、排丝机构、张力传感器、导丝轮机构，放线轮机构、收线轮机构、排丝机构、张力传感器、导丝轮机构等均安装在安装板上。线从放线轮机构的线轮上牵出，通过张力传感器和导丝轮机构缠到收线轮机构的线轮上；放线轮机构上线轮的转速恒定，在放线、收线过程中，为实现线的张力恒定，需要实时调节收线轮机构上伺服电机的转速。排丝机构由直线位移模块、导丝轮支架和导丝轮构成，可实现导丝轮支架和导丝轮做直线运动，实现收线时导丝轮的往复排丝动作。放线轮机构、收线轮机构的线轮安装在其芯轴上，并由紧固压块和紧固螺母紧固，实现线轮和芯轴对心，以及线轮的快速装拆。导丝轮采用聚缩醛(POM)材质制造。与现有工艺和技术相比，本技术的有益效果是提供一种能实现恒张力控制的单项能力教学实验装置，满足实践教学要求，促进学生控制理论水平和实践能力的提高，解决现有张力控制实验装置笨重、针对性不强等问题，使用方便、操作简单，具有很好的实际应用价值。附图说明图1为恒张力控制实验台装置结构图；图2为收线轮机构；图3为收线轮机构剖视图；图4为放线轮机构；图5为排丝机构；图6为导丝轮机构；图7为紧固压块。具体实施方式为了进一步说明本技术专利所采取的技术手段，下面结合附图对本技术进一步说明。本技术不局限于具体实施例，其权利范围依据权利要求项和技术思想。恒张力控制实验台装置，包括：底座1、安装板2、放线轮机构3、张力传感器4、导丝轮机构5、收线轮机构7、排丝机构8，放线轮机构3、收线轮机构7、排丝机构8、张力传感器4、导丝轮机构5等安装在安装板2上；线6从放线轮机构3的满卷的线轮上牵出，通过张力传感器4和4个导丝轮5缠到收线轮机构7的线轮上，如图1所示。参照图2，收线轮机构7由伺服电机9、行星减速机10、联轴器11、芯轴17、线轮14、紧固压块15、紧固螺母16、安装块12和13构成，由安装块12和13将整个收线轮机构7安装到安装板2上。参照图3，安装块12和13内的滚动轴承支撑和定位芯轴17，联轴器11将行星减速机10的输出轴和芯轴17连接到一起，实现动力传递；线轮14装到芯轴17上后，为实现芯轴17和线轮14对心，通过紧固螺母16将紧固压块15压入线轮14的内圆，使芯轴17和线轮14对心，同时方便收线线轮14的快速装拆。如图7所示，紧固压块15的较细一侧的直径小于线轮14的内径，在紧固螺母16的压力下能嵌入线轮14中，实现芯轴17和线轮14对心，以及紧固收线线轮14。参照图4，放线轮机构3由步进电机18、联轴器19、芯轴25(同芯轴17)、线轮22(同线轮14)、紧固压块23(同紧固压块15)、紧固螺母24(同紧固螺母16)、安装块20和21(同安装块12和13)构成，由安装块20和21将整个放线轮机构3安装到安装板2上。联轴器19将步进电机18的输出轴和芯轴25连接到一起，实现动力传递；通过紧固螺母24将紧固压块23嵌入线轮22的内圆，使芯轴25和线轮22对心，同时方便放线线轮22的快速装拆。参照图5，排丝机构8由直线位移模块26、导丝轮支架27和导丝轮28构成，可实现导丝轮支架27和导丝轮28做直线运动，实现收线时导丝轮28的往复排丝动作。参照图6，导丝轮机构5由轴用挡圈29、导丝轮本体30、凸缘外圈深沟球轴承31和支撑轴32构成，为了提高机械强度和刚性，导丝轮本体采用POM材质制造。在实验教学中，将线6从放线轮机构3的满卷的线轮22上牵出，通过张力传感器4和4个导丝轮5，缠到收线轮机构7的线轮14上；实验中，放线轮机构3的电机18放线速度是恒定的，在收线轮机构7收线的时候，如果张力传感器4检测到的实时张力值低于或高于张力设定值，则实验台系统进行自动调节，提高或降低伺服电机9的转速，以使实时的张力值基本保持不变；此外，在整个放线、收线过程中，由于放线轮22和收线轮14上的线是实时变化的，线的线速度也是变化的，如果要保证线速度恒定，就要使线的张力恒定，也就是需要调节收线轮14的转速。以上实施例所述是用以具体说明本专利，文中虽通过特定的术语进行说明，但不能以此限定本专利的保护范围，熟悉此领域的人士可在了解本专利的精神与原则后对其进行变更或修改而达到等效目的，而此等效变更和修改，皆应涵盖于专利要求范围所界定范畴内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.恒张力控制实验台装置，包括：底座、安装板、放线轮机构、收线轮机构、排丝机构、张力传感器、导丝轮机构，其特征在于，放线轮机构、收线轮机构、排丝机构、张力传感器、导丝轮机构等安装在安装板上；线从放线轮机构的线轮上牵出，通过张力传感器和导丝轮机构缠到收线轮机构的线轮上；放线轮机构上线轮的转速恒定，在放线、收线过程中，为实现线的张力恒定，需要实时调节收线轮机构上伺服电机的转速。/n

【技术特征摘要】
1.恒张力控制实验台装置，包括：底座、安装板、放线轮机构、收线轮机构、排丝机构、张力传感器、导丝轮机构，其特征在于，放线轮机构、收线轮机构、排丝机构、张力传感器、导丝轮机构等安装在安装板上；线从放线轮机构的线轮上牵出，通过张力传感器和导丝轮机构缠到收线轮机构的线轮上；放线轮机构上线轮的转速恒定，在放线、收线过程中，为实现线的张力恒定，需要实时调节收线轮机构上伺服电机的转速。


2.根据权利要求1所述的恒张力控制实验台...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国华，李飞，张琴涛，郑祥通，段建春，杨茂洁，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：新型
国别省市：天津;12