【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纺织机械，特别涉及一种用于三维环形编织机的携纱器的自发电闭环张力控制装置及其控制方法。
技术介绍
1、三维环形编制机是一种将纤维按照一定角度编织在一起的机器。编织机上的编织盘在导轨上做有规律的周期性运动，将纱锭上的纱线通过自身回转运动送到芯轴位置处，完成编织过程。在送纱过程中，张力的大小对送纱量和送纱速度起着重要的作用。不稳定的张力往往会造成编织出来的材料表面凹凸不平，极大的影响材料固化成型后的美观性和实用性，无法满足工业需求。
2、申请号201610965137.x公开了一种适用于三维编织捆绑纱控制的携纱器的反馈系统，通过传感器来控制携纱器中的转动开关，使得携纱器根据工况需求来收放纱线，从而实现张力的自动控制效果，其运动过程是：在线圈没通电的时候，由于弹簧的作用将卡扣推入到携纱器底座的卡槽，限制其转动。当线圈通电时，会将先导体向上吸引，从而带动拉扣，从而拉动连接扣的一端，使得与之过盈配合的卡扣从携纱器底座中拉出了，从而解除了携纱器的转动限制，本申请其能够实现收放纱线，但不能控制纱线张力，纱线张力不稳定，而且不具有自行发电储能功能。
3、申请号201510006577.8公开了一种回转携纱器电能传输及张力补偿方法及其系统，其包括位置检测装置、信号处理控制电路、送纱转动装置以及导轨；其中，所述位置检测装置能沿导轨运行；所述位置检测装置，信号处理控制电路和送纱转动装置依次电性连接；所述导轨为有电能传输功能的导轨，其分别和信号处理控制电路、送纱转动装置电连接。本专利技术能够对纱线的张力进行主动连续
4、申请号202210927576.7公开了一种具备主动控制纱线张力功能的携纱器及方法，通过卷曲机构、张力传感器和控制模块三部分相互协作主动控制纱线张力，电能传输系统为一种滑动式接触传电方式，避免了有线供电导致的携纱器在工作过程中电源线缠绕问题，也解决了因为电池供电导致的散热问题、使用寿命问题以及安装更换问题；适用于任何工作环境并且保证了携纱器在工作过程中电流的持续稳定，为携纱器对纱线的有效控制提供了可靠的能源保证，因此本申请也不具有自行发电储能并用于纱线张力的控制电机的驱动。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于三维环形编织机的携纱器的自发电闭环张力控制装置及其控制方法，解决了现有技术中张力不稳定造成的编织出来的材料表面凹凸不平的不利影响，可自行发电储能并用于纱线张力的控制电机的驱动，减少了携纱器的充电时间和能耗，提高了生产效率。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、一种用于携纱器的自发电闭环张力控制装置，包括机架，所述机架上装设有纱锭、导纱轮a、过线导杆、张力传感器和过纱块，所述纱锭下部配合连接有传动齿轮盘且传动齿轮盘能够与纱锭同步转动；还包括能够释放或锁止纱锭的锁止组件和能够控制纱线张力的控制组件；所述锁止组件与控制组件之间通过张力摇杆连接，且张力摇杆上装设有导纱轮b，纱线从纱锭出线，依次经过过线导杆、导纱轮a、导纱轮b、张力传感器和过纱块上的过纱孔出线，牵引纱线的力来自于编织机牵引。
4、还包括自储能系统，所述自储能系统包括发电机和储能模块，所述传动齿轮盘与发电机传动连接，所述锁止组件释放纱锭后，纱锭转动带动传动齿轮盘旋转，使发电机发电，发电机将电流传输到储能模块进行储电；同时储能模块能够为控制组件的控制电机提供电能。
5、还包括调节组件，所述调节组件包括外部无线信号、微控制及电机驱动模块，外部无线信号对微控制及电机驱动模块输入张力设定值，纱锭转动出线通过张力传感器获取出线张力，微控制及电机驱动模块比较设定值与出线张力值的大小并进行张力补偿，微控制及电机驱动模块驱动控制组件的控制电机运动，控制电机运动控制纱线的张力，实现自发电闭环张力控制。
6、作为优选，所述传动齿轮盘包括上盘、中盘和下盘，所述上盘为周向上均布在中盘上的凸块结构，凸块结构能够配合插接在纱锭的下端；所述中盘外圆为齿轮结构，所述发电机外连接至齿轮组，中盘的齿轮结构与发电机外的齿轮组相啮合；所述下盘为固定在中盘底部的齿轮盘结构，齿轮盘结构的相邻两个轮齿之间能够与锁止组件配合实现卡紧或松开。
7、作为优选，所述锁止组件包括锁止杆和锁止弹簧，所述传动齿轮盘下部能够与锁止杆相作用实现传动齿轮盘的锁止和释放，所述锁止杆的下端连接着锁止弹簧。
8、作为优选，所述机架内设有第一轨道槽，所述锁止杆位于第一轨道槽并能够沿着第一轨道槽上下运动，锁止弹簧抵持固定在第一轨道槽与锁止杆之间。
9、作为优选，所述张力摇杆通过铰接轴铰接在机架上并能够绕铰接轴转动能够接触锁止杆并下压锁止杆从而解锁传动齿轮盘。
10、作为优选，所述锁止杆上装设有压杆，所述张力摇杆侧部设有弧形卡槽，张力摇杆绕铰接轴转动时，弧形卡槽能够卡住或释放压杆。
11、作为优选，所述控制组件包括控制电机、丝杆、丝杆滑块、套块和张力弹簧，所述控制电机连接着丝杆，丝杆滑块配合装设于丝杆上并能够沿着丝杆运动，所述套块安装于丝杆下部，且张力弹簧装于丝杆外且置于丝杆滑块于套块之间。
12、作为优选，所述张力摇杆上设有张力摇杆弧形槽，套块两侧装设有支杆，所述支杆嵌套于张力摇杆弧形槽内并能够沿着张力摇杆弧形槽运动。
13、作为优选，所述机架内设有第二轨道槽，所述丝杆、丝杆滑块、套块和张力弹簧位于第二轨道槽内，且丝杆滑块能够沿着第二轨道槽运动压缩或释放张力弹簧，改变张力弹簧的压缩量能够驱动张力摇杆下压释放锁止杆所需的力改变。
14、作为优选，所述储能模块、微控制及电机驱动模块分别装设于机架下部的凹槽内。
15、采用一种用于携纱器的自发电闭环张力控制装置的控制方法，包括如下步骤：
16、a、纱线起初受到牵引力时，由于纱锭处于锁止状态，无法转动出纱线,纱锭出纱的牵引力通过编织机牵引；
17、b、编织机牵引使作用于纱线上的张力不断增加，从而通过导纱轮b带动张力摇杆克服张力弹簧的压力，张力摇杆绕铰接轴转动，之后张力摇杆下压锁止杆上的压杆，锁止弹簧下压；
18、c、锁止杆下移释放传动齿轮盘，纱线克服锁止杆的复位弹簧力释放纱锭转动；
19、d、纱锭转动出线，此时纱线张力与锁止弹簧、张力弹簧处于一个平衡状态，锁止弹簧力不变，通过张力传感器获取出线张力的大小；同时传动齿轮盘转动带动发电机发电，发电机将电流传输至储能模块，并进行升压、滤波和储存电能，且储能模块能够为控制组件的控制电机提供电能；
20、e、外部无线信号(蓝牙)对微控制及电机驱动模块输入张力设定值，微控制及电机驱动模块比较实际张力大小与设定值的大小，通过算法驱动控制电机运动进行张力补偿，控制电机驱本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于携纱器的自发电闭环张力控制装置，包括机架，所述机架上装设有纱锭、导纱轮a、过线导杆、张力传感器和过纱块，其特征在于：所述纱锭下部配合连接有传动齿轮盘且传动齿轮盘能够与纱锭同步转动；还包括能够释放或锁止纱锭的锁止组件和能够控制纱线张力的控制组件；所述锁止组件与控制组件之间通过张力摇杆连接，且张力摇杆上装设有导纱轮b，纱线从纱锭出线，依次经过过线导杆、导纱轮a、导纱轮b、张力传感器和过纱块上的过纱孔出线，牵引纱线的力来自于编织机牵引；
2.根据权利要求1所述的一种用于携纱器的自发电闭环张力控制装置，其特征在于：所述传动齿轮盘包括上盘、中盘和下盘，所述上盘为周向上均布在中盘上的凸块结构，凸块结构能够配合插接在纱锭的下端；所述中盘外圆为齿轮结构，所述发电机外连接至齿轮组，中盘的齿轮结构与发电机外的齿轮组相啮合；所述下盘为固定在中盘底部的齿轮盘结构，齿轮盘结构的相邻两个轮齿之间能够与锁止组件配合实现卡紧或松开。
3.根据权利要求1所述的一种用于携纱器的自发电闭环张力控制装置，其特征在于：所述锁止组件包括锁止杆和锁止弹簧，所述传动齿轮盘下部能够与锁止杆相作
4.根据权利要求3所述的一种用于携纱器的自发电闭环张力控制装置，其特征在于：所述机架内设有第一轨道槽，所述锁止杆位于第一轨道槽并能够沿着第一轨道槽上下运动，锁止弹簧抵持固定在第一轨道槽与锁止杆之间。
5.根据权利要求3所述的一种用于携纱器的自发电闭环张力控制装置，其特征在于：所述张力摇杆通过铰接轴铰接在机架上并能够绕铰接轴转动能够接触锁止杆并下压锁止杆从而解锁传动齿轮盘。
6.根据权利要求5所述的一种用于携纱器的自发电闭环张力控制装置，其特征在于：所述锁止杆上装设有压杆，所述张力摇杆侧部设有弧形卡槽，张力摇杆绕铰接轴转动时，弧形卡槽能够卡住或释放压杆。
7.根据权利要求1所述的一种用于携纱器的自发电闭环张力控制装置，其特征在于：所述控制组件包括控制电机、丝杆、丝杆滑块、套块和张力弹簧，所述控制电机连接着丝杆，丝杆滑块配合装设于丝杆上并能够沿着丝杆运动，所述套块安装于丝杆下部，且张力弹簧装于丝杆外且置于丝杆滑块于套块之间。
8.根据权利要求7所述的一种用于携纱器的自发电闭环张力控制装置，其特征在于：所述张力摇杆上设有张力摇杆弧形槽，套块两侧装设有支杆，所述支杆嵌套于张力摇杆弧形槽内并能够沿着张力摇杆弧形槽运动。
9.根据权利要求1所述的一种用于携纱器的自发电闭环张力控制装置，其特征在于：所述机架内设有第二轨道槽，所述丝杆、丝杆滑块、套块和张力弹簧位于第二轨道槽内，且丝杆滑块能够沿着第二轨道槽运动压缩或释放张力弹簧，改变张力弹簧的压缩量能够驱动张力摇杆下压释放锁止杆所需的力改变。
10.采用如权利要求1～9中任一所述的一种用于携纱器的自发电闭环张力控制装置的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于携纱器的自发电闭环张力控制装置，包括机架，所述机架上装设有纱锭、导纱轮a、过线导杆、张力传感器和过纱块，其特征在于：所述纱锭下部配合连接有传动齿轮盘且传动齿轮盘能够与纱锭同步转动；还包括能够释放或锁止纱锭的锁止组件和能够控制纱线张力的控制组件；所述锁止组件与控制组件之间通过张力摇杆连接，且张力摇杆上装设有导纱轮b，纱线从纱锭出线，依次经过过线导杆、导纱轮a、导纱轮b、张力传感器和过纱块上的过纱孔出线，牵引纱线的力来自于编织机牵引；
2.根据权利要求1所述的一种用于携纱器的自发电闭环张力控制装置，其特征在于：所述传动齿轮盘包括上盘、中盘和下盘，所述上盘为周向上均布在中盘上的凸块结构，凸块结构能够配合插接在纱锭的下端；所述中盘外圆为齿轮结构，所述发电机外连接至齿轮组，中盘的齿轮结构与发电机外的齿轮组相啮合；所述下盘为固定在中盘底部的齿轮盘结构，齿轮盘结构的相邻两个轮齿之间能够与锁止组件配合实现卡紧或松开。
3.根据权利要求1所述的一种用于携纱器的自发电闭环张力控制装置，其特征在于：所述锁止组件包括锁止杆和锁止弹簧，所述传动齿轮盘下部能够与锁止杆相作用实现传动齿轮盘的锁止和释放，所述锁止杆的下端连接着锁止弹簧。
4.根据权利要求3所述的一种用于携纱器的自发电闭环张力控制装置，其特征在于：所述机架内设有第一轨道槽，所述锁止杆位于第一轨道槽并能够沿着第一轨道槽上下运动，锁止弹簧抵持固定在第一轨道槽与锁止杆之间。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：韦斌，徐佳明，程晓颖，吴震宇，
申请(专利权)人：湖州现代纺织机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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