一种平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及储纱技术领域，尤其涉及一种平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置及控制方法，其装置包括：放卷装置，对纱筒上的纱线进行恒速放卷操作；展纤装置，对纱线进行展纤操作；张力检测装置，检测纱线的张力；收绕装置，进一步包括用于缠绕纱线的绕纱板和驱动电机，绕纱板在驱动电机的带动下匀速转动以将展纤完成的纱线进行收绕；其中，收绕装置和展纤装置之间还设置有自动储纱装置，自动储纱装置用于实时补偿放卷装置放纱量和绕纱板收纱量之间的差值，从而使纱线在通过展纤装置的速度和张力保持恒定，提高产品质量，具备实用性。具备实用性。具备实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置及控制方法


[0001]本专利技术涉及储纱
，尤其涉及一种平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置及控制方法。

技术介绍

[0002]碳纤维缠绕成型是指将碳纤维预浸料按照一定的规律缠绕到芯模上，然后经过固化、脱模获得制品。其中包括湿法缠绕，即碳纤维预浸料在张力控制下直接缠绕到芯模上，缠绕张力使得多余的气泡被挤出，碳纤维缠绕成型能够根据产品受力状况设计缠绕规律，充分发挥纤维的强度，它的成本相对较低并且所生产的产品气密性好，容易实现机械化和自动化生产。
[0003]现有技术中，芯模多为圆柱状结构，缠绕在其上的碳纤维的张力控制相对容易，只要控制芯模转速恒定即可。然而当芯模为板状结构时，由于板状芯模与圆柱状芯模的结构差异，展纤完成的的纱线在采用板式芯模进行缠绕时，缠绕在板状芯模上的纱线的线速度不是匀速运动，纱线的张力很难得到控制。为保证缠绕质量，必须保证纱线在展纤区域的速度和张力相对恒定，如何保证纱线的张力相对恒定成为一个亟待解决的问题。
[0004]鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置及控制方法，使其更具有实用性。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置及控制方法，保证纱线在展纤过程中张力相对恒定。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置，包括：放卷装置，对纱筒上的纱线进行恒速放卷操作；展纤装置，对纱线进行展纤操作；张力检测装置，检测纱线的张力；收绕装置，进一步包括用于缠绕纱线的绕纱板和驱动电机，所述绕纱板在所述驱动电机的带动下匀速转动以将展纤完成的纱线进行收绕；其中，所述收绕装置和所述展纤装置之间还设置有自动储纱装置，所述自动储纱装置用于实时补偿所述放卷装置放纱量和所述绕纱板收纱量之间的差值，从而使纱线在通过展纤装置的速度和张力保持恒定。
[0007]进一步地，所述自动储纱装置通过快速存储纱线或者快速释放纱线来补偿掉所述放卷装置放纱量和所述绕纱板收纱量之间的差值。
[0008]进一步地，所述自动储纱装置包括移动辊、第一导向辊、第二导向辊和框架，所述移动辊通过直线模组驱动可沿直线往复运动，所述移动辊位于所述框架内且行程范围不超
过所述框架的边缘，所述第一导向辊安装于靠近所述展纤装置一侧的所述框架上，所述第二导向辊安装于靠近所述收绕装置一侧的所述框架上，所述纱线依次绕经所述移动辊、所述第一导向辊和所述第二导向辊。
[0009]进一步地，所述展纤装置到所述移动辊之间的纱线、所述移动辊到所述第一导向辊之间的纱线以及所述第一导向辊到所述第二导向辊之间的纱线均保持水平。
[0010]进一步地，所述张力检测装置安装于所述第一导向辊上。
[0011]进一步地，所述纱线绕经所述第二导向辊底部的高度与所述绕纱板转动轴线的高度一致。
[0012]进一步地，所述绕纱板的一侧还设置有角位移传感器，所述角位移传感器用于实时测量所述绕纱板的转动角度。
[0013]一种平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱控制方法，包括：S1：采用放卷装置对纱筒进行恒速放纱，并将纱筒上的纱线依次穿过展纤装置和自动储纱装置后最终缠绕在绕纱板上；S2：设定所述绕纱板的收纱角速度，以绕纱板转动180
°
为一个周期，计算绕纱板的实时收纱量；S2：以绕纱板转动180
°
为一个周期，计算所述放卷装置的实时放纱量，并求出所述放卷装置的放纱角速度；S3：通过计算实时放纱量与实时收纱量的差值，计算所述自动储纱装置的实时补偿量，并根据所述实时补偿量来对所述自动储纱装置进行参数设定。
[0014]进一步地，设定所述绕纱板的实时收纱量为ΔL，所述实时收纱量ΔL通过以下公式求出，ΔL=L2‑
L1；L2=R2+（R+a）2‑
2R（R+a）；其中，L2和L1表示绕纱板两个不同角度下的收纱量，R为绕纱板宽度的一半，a为自动储纱装置到绕纱板之间的距离，θ为绕纱板与水平面的夹角。
[0015]进一步地，设定所述放卷装置的放纱角速度为ω0，所述放纱角速度ω0可通过以下公式求出，ω0R0t0=2R；其中，R0为卷筒的半径，t0为绕纱板转动一个周期的时间，2R为绕纱板的宽度。
[0016]本专利技术的有益效果为：本专利技术中通过在展纤装置到收绕装置之间设置自动储纱装置，用于实时补偿放卷装置放纱量和绕纱板收纱量之间的差值，由于总的放纱量和总的收纱量是对应的，所以平均收绕线速度等于放卷线速度，而由于实时收绕线速度是0～最大～0周期性变化的，所以一部分收绕线速度是小于放卷速度的，此时自动储纱装置执行储纱动作，快速储存纱线，还有一部分收绕线速度是大于放卷速度的，此时自动储纱装置执行放纱动作，从而保证展纤装置前后的纱线速度和张力保持恒定，提高展纤质量，具备实用性。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术实施例中平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例中平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置的主视图。
[0019]附图标记：1、放卷装置；2、展纤装置；3、张力检测装置；4、绕纱板；5、驱动电机；6、移动辊；7、第一导向辊；8、第二导向辊；9、框架；10、角位移传感器。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0021]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一 个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元 件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用 的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目 的，并不表示是唯一的实施方式。
[0022]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术 语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的 术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0023]实施例一如图1至图2所示的平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置，包括：放卷装置1，对纱筒上的纱线进行恒速放卷操作；展纤装置2，对纱线进行展纤操作；张力检测装置3，检测纱线的张力；收绕装置，进一步包括用于缠绕纱线的绕纱板4和驱动电机5，绕纱板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置，其特征在于，包括：放卷装置，对纱筒上的纱线进行恒速放卷操作；展纤装置，对纱线进行展纤操作；张力检测装置，检测纱线的张力；收绕装置，进一步包括用于缠绕纱线的绕纱板和驱动电机，所述绕纱板在所述驱动电机的带动下匀速转动以将展纤完成的纱线进行收绕；其中，所述收绕装置和所述展纤装置之间还设置有自动储纱装置，所述自动储纱装置用于实时补偿所述放卷装置放纱量和所述绕纱板收纱量之间的差值，从而使纱线在通过展纤装置的速度和张力保持恒定。2.根据权利要求1所述的平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置，其特征在于，所述自动储纱装置通过快速存储纱线或者快速释放纱线来补偿掉所述放卷装置放纱量和所述绕纱板收纱量之间的差值。3.根据权利要求2所述的平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置，其特征在于，所述自动储纱装置包括移动辊、第一导向辊、第二导向辊和框架，所述移动辊通过直线模组驱动可沿直线往复运动，所述移动辊位于所述框架内且行程范围不超过所述框架的边缘，所述第一导向辊安装于靠近所述展纤装置一侧的所述框架上，所述第二导向辊安装于靠近所述收绕装置一侧的所述框架上，所述纱线依次绕经所述移动辊、所述第一导向辊和所述第二导向辊。4.根据权利要求3所述的平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置，其特征在于，所述展纤装置到所述移动辊之间的纱线、所述移动辊到所述第一导向辊之间的纱线以及所述第一导向辊到所述第二导向辊之间的纱线均保持水平。5.根据权利要求3所述的平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置，其特征在于，所述张力检测装置安装于所述第一导向辊上。6.根据权利要求3所述的平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈源，李春惠，谢亚峰，钮青，
申请(专利权)人：常州市新创智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：