一种高速响应伺服储纱恒张力系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高速响应伺服储纱恒张力系统，包括机架，所述机架上安装有电器控制箱；安装在所述机架上的伺服储纱机构，所述伺服储纱机构包括与电器控制箱电性连接的伺服电机、与伺服电机驱动连接的弹性伸缩装置、与弹性伸缩装置下端连接的动导辊；导辊机构，所述导辊机构转动连接在机架上；纱线，所述纱线穿过安装在机架上的排纱梳，再经过导辊机构、穿过动导辊进入丝嘴。伺服系统与张力传感器形成的闭环控制系统，可以有效的保持张力相对恒定；伺服驱动的末端创新性的采用碟形弹簧布置的弹性缓冲机构，能完美的起到因伺服机械系统方向改变时，带来的刚性冲击，避免纱线引冲击带来的断纱现象。冲击带来的断纱现象。冲击带来的断纱现象。

【技术实现步骤摘要】
一种高速响应伺服储纱恒张力系统


[0001]本技术涉及复合材料设备相关
，特别涉及一种高速响应伺服储纱恒张力系统。

技术介绍

[0002]碳纤维制品具有强度高，寿命长，耐腐蚀，质量轻，低密度等特点，随着碳纤维材料的国产化，碳纤维广泛应用于新能源储气瓶、航空模型飞机、灯用支架、PC设备转轴、医疗器械、体育器材等机械设备。不管在湿法缠绕还是干法缠绕过程中，张力波动对最终的复合材料产品质量起到决定性的作用，张力恒定不动是缠绕工艺追求的目标，在环形缠绕时，由于速度恒定，张力容易控制，可以保持平稳；当缠绕异形，或者横截面形状发生改变的模具产品时候，比如气瓶的圆形封头，会导致缠绕速度线速度发生改变，此时张力会产生波动，张力变化会使得碳纤维的受力不均匀，成为最终产品的质量隐患，经过试验，在张力波动的部位强度最低，最先容易产生破坏。
[0003]缠绕设备的张力通常由放卷机构产生，通过浸胶系统，张力检测系统，刮胶系统、丝嘴系统将纱线缠绕到模具上，满足上述机构的功能要求，纱线从放卷机构到模具经过的路径会很长，当在缠绕的末端模具位置，纱线速度变化引起的张力改变，在放卷位置的放卷机构没有足够的时间和力量来平衡张力的波动，直接影响最终缠绕质量。

技术实现思路

[0004]为克服现有技术的不足，本技术公开了一种高速响应伺服储纱恒张力系统。
[0005]为实现上述目的，本技术通过以下技术方案实现：
[0006]本技术公开了一种高速响应伺服储纱恒张力系统，包括：
[0007]机架，所述机架上安装有电器控制箱；
[0008]安装在所述机架上的伺服储纱机构，所述伺服储纱机构包括与电器控制箱电性连接的伺服电机、与伺服电机驱动连接的弹性伸缩装置、与弹性伸缩装置下端连接的动导辊；
[0009]导辊机构，所述导辊机构转动连接在机架上；
[0010]纱线，所述纱线穿过安装在机架上的排纱梳，再经过导辊机构、穿过动导辊进入丝嘴。
[0011]优选的，所述伺服储纱机构还包括：与伺服电机输出端连接的主同步带轮、与伺服电机通过同步带连接的副同步带轮、与副同步带轮驱动连接的滚珠丝杠、与滚珠丝杠螺纹连接的螺母，所述螺母驱动连接弹性伸缩装置，通过螺母将旋转运动改变成伸缩筒的伸缩运动控制动导辊的上下运动。
[0012]优选的，所述弹性伸缩装置包括与螺母连接的伸缩套、与伸缩套连接的吊座；伸缩套通过导向键上下滑移，吊座通过螺套与伸缩杆固定连接，所述吊座和动导辊之间通过弹性部件连接。
[0013]优选的，所述弹性部件包括上碟形弹簧组和下碟形弹簧组，上碟形弹簧组和下碟
形弹簧组套在吊座上，动导辊通过支架挂在下碟形弹簧组上。
[0014]优选的，所述导辊机构的两端还安装有张力检测装置，所述张力检测装置包括用于检测导辊机构承受力度的张力传感器。
[0015]优选的，所述导辊机构包括设置在动导辊下方且转动连接在支架上的前导辊、安装有张力传感器的张力传感器导辊及后导辊。
[0016]优选的，所述张力传感器共有两组且均连接电器控制箱，张力传感器对称设置在张力传感器导辊中心轴的两端。
[0017]优选的，所述前导辊、动导辊、张力传感器导辊及后导辊的均采用纹理的梅花滚。
[0018]优选的，所述后导辊的端部设有实时计算所用纱线长度的计米编码器。
[0019]优选的，所述排纱梳为等间距排列的梳状结构，且设置在前导辊的前方的支架上。
[0020]与现有技术相比，本技术的至少具有以下优点：
[0021]本技术提供的高速响应伺服储纱恒张力系统，响应速度快；伺服系统与张力传感器形成的闭环控制系统，可以有效的保持张力相对恒定；伺服驱动的末端创新性的采用碟形弹簧布置的弹性缓冲机构，能完美的起到因伺服机械系统方向改变时，带来的刚性冲击，避免纱线引冲击带来的断纱现象；该系统中增加的计数编码器，能实时计算纱线长度。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0023]图1为本技术的立体图；
[0024]图2为本技术的另一视角的立体图；
[0025]图3为本技术主视图；
[0026]图4为本技术侧视图。
[0027]图中标号说明：机架1、纱线2、排纱梳3、前导辊4、电器控制箱5、伺服电机6、主同步带轮7、副同步带轮8、滚珠丝杠9、伸缩杆10、吊座11、上碟形弹簧组12、下碟形弹簧组13、动导辊14、张力传感器导辊15、后导辊16、张力传感器17、计米编码器18。
具体实施方式
[0028]下面结合实施例及附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0029]在丝嘴前端专利技术一种高速响应伺服储纱恒张力系统，实时调节因形状及速度改变造成的张力改变，从而达到一种相对稳定的恒张力系统。主要包括伺服储纱机构、张力检测机构、计米机构、导辊机构；机架1上安装有电器控制箱5；伺服储纱机构安装在机架1上，伺服储纱机构包括与电器控制箱5电性连接的伺服电机6、与伺服电机6驱动连接的弹性伸缩装置、与弹性伸缩装置下端连接的动导辊14；导辊机构转动连接在机架1上；纱线2穿过安装在机架1上的排纱梳3，再经过导辊机构、穿过动导辊14进入丝嘴。导辊机构的两端还安装有张力检测装置，张力检测装置包括用于检测导辊机构承受力度的张力传感器17。
[0030]前导辊4、动导辊14、张力传感器导辊15及后导辊16的均采用纹理的梅花滚，梅花
辊的优点能更好的展纱，增强树脂在纱线上的浸透性，容易清理导辊上残余纱线。机架1作为整套系统的支撑，用于安装其它的零部件，排纱梳3安装于纱线2的入口处，前导辊4安装于机架1的左下部，张力传感器导辊15两端分别安装有一组张力传感器17，张力传感器17分别安装在机架1上；上述各部分属于张力检测机构。
[0031]伺服储纱机构由电器控制箱5、伺服电机6、主同步带轮7、副同步带轮8、滚珠丝杠9、伸缩筒10、吊座11、上碟形弹簧组12、下碟形弹簧组13、动导辊14组成，电气控制箱5背挂在机架1上，伺服电机驱动器及控制系统放置在电气控制箱5其内部，伺服储纱机构通过支座固定在机架1上；伺服电机6通过主同步带轮7、副同步带轮8实现1:1.5的减速，将动力通过同步带传递到滚珠丝杠9上，实现滚珠丝杠9的旋转，滚珠丝杠9的旋转，通过螺母和导向键将旋转运动改变成伸缩筒的伸缩运动，最总实现动导辊的上下运动。伺服电机6与主同步带轮7固定，副同步带轮8与滚珠丝杠9固定，滚珠丝杠9的螺母与伸缩套10固定，伸缩套10可以在支座内通过导向键滑移；吊座11通过螺套与伸缩杆10固定；动导辊14通过支架1挂在下碟形弹簧组13上，上部被上碟形弹簧组12限制，但是可以吊座11上滑移。计米编码器18与后导辊16通过联轴器连接，将后导辊16的转圈数进行计数。
[0032]如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速响应伺服储纱恒张力系统，其特征在于，包括：机架，所述机架上安装有电器控制箱；安装在所述机架上的伺服储纱机构，所述伺服储纱机构包括与电器控制箱电性连接的伺服电机、与伺服电机驱动连接的弹性伸缩装置、与弹性伸缩装置下端连接的动导辊；导辊机构，所述导辊机构转动连接在机架上；纱线，所述纱线穿过安装在机架上的排纱梳，再经过导辊机构、穿过动导辊进入丝嘴。2.根据权利要求1所述的高速响应伺服储纱恒张力系统，其特征在于：所述伺服储纱机构还包括：与伺服电机输出端连接的主同步带轮、与伺服电机通过同步带连接的副同步带轮、与副同步带轮驱动连接的滚珠丝杠、与滚珠丝杠螺纹连接的螺母，所述螺母驱动连接弹性伸缩装置，通过螺母将旋转运动改变成伸缩运动控制动导辊的上下运动。3.根据权利要求2所述的高速响应伺服储纱恒张力系统，其特征在于：所述弹性伸缩装置包括与螺母连接的伸缩套、与伸缩套连接的吊座；伸缩套通过导向键上下滑移，吊座通过螺套与伸缩杆固定连接，所述吊座和动导辊之间通过弹性部件连接。4.根据权利要求3所述的高速响应伺服储纱恒张力系统，其特征在于：所述弹性部件包括上碟形弹...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新利，侯焕斌，白贤荣，高山，滕永进，王人立，
申请(专利权)人：威海光威精密机械有限公司，
类型：新型
国别省市：