【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳纤维生产，尤其涉及一种碳纤维收卷设备及其张力储纱控制方法。
技术介绍
1、在碳纤维的收卷过程中，要求将纱线均匀缠绕在收卷卷筒上，而收卷过程中纱线的张力变化会影响其在卷筒上的收卷质量；目前采用设置在摆臂上的张力轮并配合张力气缸对纱线进行张力调节，具体通过调节张力气缸自身的拉力改变张力轮作用于纱线上的拉力，进而改变纱线的张力值。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种碳纤维收卷设备及其张力储纱控制方法，可有效解决
技术介绍
中的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种碳纤维收卷设备，包括安装架和设置其上的收卷机构、压辊机构、张力机构和导向机构，所述压辊机构对应所述收卷机构设置在其水平侧，所述张力机构设置在所述压辊机构上方；
4、所述收卷机构包括转盘和设置其上的收卷轴，在所述收卷轴上沿其轴向依次套设有第一卷筒和第二卷筒，所述转盘和所述收卷轴分别通过第一动力装置和第二动力装置驱动转动；
5、所述压辊机构包括与所述收卷轴平行设置的下压辊，所述下压辊设置在第三摆臂上并通过第二气缸驱动压向所述收卷轴；
6、所述张力机构包括分别对应所述第一卷筒和所述第二卷筒设置的第一张力轮和第二张力轮，所述第一张力轮和所述第二张力轮分别设置在第一摆臂和第二摆臂的一端，并分别通过所述第一摆臂和所述第二摆臂与第一支座和第二支座转动连接；
7、在所述第一摆臂上位于其与第一支座的连接处设置有第一导向轮，在所述
8、进一步的，在所述第一摆臂上位于所述第一导向轮远离所述第一张力轮的一侧设置有第一配重块，在所述第二摆臂上位于所述第二导向轮远离所述第二张力轮的一侧设置有第二配重块；
9、在所述第一摆臂和所述第二摆臂上分别对应所述第一配重块和所述第二配重块分别开设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔分别沿所述第一摆臂和所述第二摆臂长度方向设置。
10、进一步的，所述第一摆臂设置在所述第二摆臂上方，所述连杆竖直设置且其两端分别与所述第一摆臂和所述第二摆臂转动连接；
11、所述导向机构包括第一导入轮、第二导入轮和导出轮，所述第一导入轮和所述第二导入轮分别对应所述第一张力轮和所述第二张力轮设置在其斜上方，所述第一气缸设置在所述第二摆臂下方，且其输出轴与所述第二摆臂的连接处位于所述第二张力轮和所述第二导向轮之间。
12、进一步的，所述第二导向轮对应所述第二卷筒中部位置设置在所述压辊机构上方，所述导出轮设置在所述第一导向轮的斜下方，且对应所述第一卷筒中部位置设置在所述压辊机构上方。
13、进一步的，靠近所述压辊机构且位于其上方设置有排纱机构，所述排纱机构包括直线模组和设置其上的第一导纱架和第二导纱架；
14、所述直线模组与所述收卷轴平行设置，所述第一导纱架和所述第二导纱架分别与所述第一卷筒和所述第二卷筒对应设置。
15、进一步的，在所述第一摆臂和/或所述第二摆臂上分别与所述第一支座和/或所述第二支座的连接处均设置有角度传感器。
16、一种碳纤维收卷设备的张力储纱控制方法，采用上述碳纤维收卷设备，包括以下步骤：
17、分别调节第一摆臂和第二摆臂上第一配重块和第二配重块的固定位置；
18、人工上纱使两根碳纤维纱线分别绕设通过导向机构、张力机构和压辊机构至收卷机构的两个收卷卷筒上；
19、根据碳纤维收卷张力要求，设定第一气缸的初始拉力值并维持拉力恒定不变，启动第二动力装置驱动收卷轴开始收卷碳纤维纱线；
20、收卷过程中随收卷卷径的增大，通过第一动力装置驱动转盘转动，带动收卷卷筒远离压辊机构；
21、通过角度传感器检测第一摆臂和/或第二摆臂的摆动角度，并反馈至控制中心，当检测到纱线出现松动时，通过第二气缸驱动下压辊压向收卷卷筒。
22、进一步的，调节张力机构的初始收卷状态，使第一摆臂和第二摆臂均呈水平设置；
23、正常收卷过程中第二摆臂上的力矩平衡公式计算可得：
24、2f2l2＝f1l1；
25、f5＝f2cosθ；
26、其中，第一气缸的拉力为f1，力臂为l1，碳纤维纱线在张力轮上的合力为f2，力臂为l2，单根碳纤维纱线的张力为f5，θ为f2与f5间的夹角；
27、当纱线出现松动时，第一气缸拉力不变并驱动第二张力轮向下移动，提高碳纤维纱线在张力机构中的线程使力矩再次平衡，此时碳纤维纱线上的张力值增大；
28、增大第二气缸输出力，使下压辊进一步将碳纤维纱线压向卷筒；
29、通过增大下压辊与碳纤维纱线之间的摩擦力，平衡碳纤维纱线在张力机构储纱所提高的碳纤维纱线张力值。
30、进一步的，将空卷卷筒收卷至满卷卷筒的卷径区间划分出多个调控区间；
31、在第二动力装置驱动收卷轴持续收卷过程中，实时检测收卷卷径，并在收卷卷径过渡至下一调控区间后，通过第一动力装置驱动转盘转动一次；
32、在第一动力装置驱动转盘转动过程中，使转盘进行低速转动，同步配合第二气缸驱动下压辊维持与卷筒间的压紧状态。
33、进一步的，当角度传感器检测到第一摆臂和/或第二摆臂出现大角度摆动后，通过控制中心触发警报，并停机进行人工处理。
34、本专利技术的有益效果为：
35、在本专利技术中，收卷机构中的同一收卷轴上设置有第一卷筒和第二卷筒，能够实现两根碳纤维纱线的同步收卷，提高收卷效率；两根碳纤维纱线分别通过设置在第一摆臂和第二摆臂上的第一张力轮和第二张力轮进行张紧，第一摆臂和第二摆臂通过连杆相连，并通过第一气缸为第二摆臂提供平衡张力轮上合力的拉力，维持碳纤维纱线收卷过程所需张力。
36、在收卷过程中，第一气缸为张力机构提供恒定不变的拉力，当纱线出现松动情况时，第一气缸会通过第二摆臂驱动张力轮移动，并拉动纱线将产生松动的多余线长储存在张力机构与导向机构中；而储纱造成的纱线张力值增大，通过增大压辊机构中下压辊与碳纤维纱线之间的摩擦力抵消增大的张力值，实现碳纤维纱线的恒张力收卷，确保收卷质量。
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1.一种碳纤维收卷设备，其特征在于，包括安装架(1)和设置其上的收卷机构(2)、压辊机构(3)、张力机构(4)和导向机构(5)，所述压辊机构(3)对应所述收卷机构(2)设置在其水平侧，所述张力机构(4)设置在所述压辊机构(3)上方；
2.根据权利要求1所述的碳纤维收卷设备，其特征在于，在所述第一摆臂(41)上位于所述第一导向轮(412)远离所述第一张力轮(411)的一侧设置有第一配重块(413)，在所述第二摆臂(42)上位于所述第二导向轮(422)远离所述第二张力轮(421)的一侧设置有第二配重块(423)；
3.根据权利要求1所述的碳纤维收卷设备，其特征在于，所述第一摆臂(41)设置在所述第二摆臂(42)上方，所述连杆(45)竖直设置且其两端分别与所述第一摆臂(41)和所述第二摆臂(42)转动连接；
4.根据权利要求3所述的碳纤维收卷设备，其特征在于，所述第二导向轮(422)对应所述第二卷筒(24)中部位置设置在所述压辊机构(3)上方，所述导出轮(53)设置在所述第一导向轮(412)的斜下方，且对应所述第一卷筒(23)中部位置设置在所述压辊机
5.根据权利要求1所述的碳纤维收卷设备，其特征在于，靠近所述压辊机构(3)且位于其上方设置有排纱机构(6)，所述排纱机构(6)包括直线模组(61)和设置其上的第一导纱架(62)和第二导纱架(63)；
6.根据权利要求1所述的碳纤维收卷设备，其特征在于，在所述第一摆臂(41)和/或所述第二摆臂(42)上分别与所述第一支座(43)和/或所述第二支座(44)的连接处均设置有角度传感器。
7.一种碳纤维收卷设备的张力储纱控制方法，其特征在于，采用上述权利要求1～6任一项所述的碳纤维收卷设备，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的碳纤维收卷设备的张力储纱控制方法，其特征在于，调节张力机构的初始收卷状态，使第一摆臂和第二摆臂均呈水平设置；
9.根据权利要求7所述的碳纤维收卷设备的张力储纱控制方法，其特征在于，将空卷卷筒收卷至满卷卷筒的卷径区间划分出多个调控区间；
10.一种碳纤维收卷设备的张力储纱控制方法，其特征在于，当角度传感器检测到第一摆臂和/或第二摆臂出现大角度摆动后，通过控制中心触发警报，并停机进行人工处理。
...【技术特征摘要】
1.一种碳纤维收卷设备，其特征在于，包括安装架(1)和设置其上的收卷机构(2)、压辊机构(3)、张力机构(4)和导向机构(5)，所述压辊机构(3)对应所述收卷机构(2)设置在其水平侧，所述张力机构(4)设置在所述压辊机构(3)上方；
2.根据权利要求1所述的碳纤维收卷设备，其特征在于，在所述第一摆臂(41)上位于所述第一导向轮(412)远离所述第一张力轮(411)的一侧设置有第一配重块(413)，在所述第二摆臂(42)上位于所述第二导向轮(422)远离所述第二张力轮(421)的一侧设置有第二配重块(423)；
3.根据权利要求1所述的碳纤维收卷设备，其特征在于，所述第一摆臂(41)设置在所述第二摆臂(42)上方，所述连杆(45)竖直设置且其两端分别与所述第一摆臂(41)和所述第二摆臂(42)转动连接；
4.根据权利要求3所述的碳纤维收卷设备，其特征在于，所述第二导向轮(422)对应所述第二卷筒(24)中部位置设置在所述压辊机构(3)上方，所述导出轮(53)设置在所述第一导向轮(412)的斜下方，且对应所述第一卷筒(23)中部位置设置在所述压辊机构(3)...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉祥，蒋国中，刘勇俊，陈香伟，周豪，张子宁，王晨宇，
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：
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