线缠绕系统中的放线恒张力控制装置的设计方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及线缠绕系统中的放线恒张力控制装置的设计方法，机架上安置一伺服电机和一放线轮，伺服电机驱动放线轮，在放线轮后方的机架上设置有两个定滑轮和一个动滑轮的滑轮组，动滑轮介于两定滑轮之间，动滑轮安装在摆杆上，摆杆与机架相铰接，并在机架上铰接一气缸，气缸的活塞杆与所述摆杆驱动连接；在滑轮组后方的机架上还设置有张力传感器，滑轮组对放线轮输出的线绳导引进入张力传感器，经张力传感器的线绳牵引于收线主机。气缸的加载力与作用在摆杆动滑轮上的力与力臂存在比例关系，小角度保证恒张力；当摆杆低于平衡位置时输出反电压控制伺服电机收线，当摆杆高于平衡位置时输出正电压控制伺服电机放线，该装置在使用中具有较高的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及放线控制设备，尤其涉及一种线缠绕系统中的放线恒张力 控制装置的设计方法。
技术介绍
现有技术中，金属线(丝)或非金属线(丝)制成工业或民生用编织 品的实施方式，均是将巻绕于巻收轮的各种线、丝，预先通过一放线机逐 一牵引、输送于收线主机，使各线、丝可平顺、不纠结的实施编织动作。 其中，该放线机还设有张力控制装置。现有运用于放线机的张力控制装置的设置和运作，如图la、图lb所 示，主要设有一摆杆10 ，是借一枢轴A活枢并致两端可行上、下摆动运 作，其一端安设有一压轮11并枢接有一刹车杆12，另端是受一弹性元件 13往下牵引并安设有数导线轮14 ;该压轮ll的周面是与一偏心轮15相 触压，在偏心轮15处安置有一张力杆16 ，并在张力杆16另端安设有一 导线轮17;该刹车杆12另端是安设有一刹车皮带18，该刹车皮带18环 设于一刹车轮19周面；该弹性元件13将摆杆10 —端下拉后，该摆杆 IO另端安置的压轮11随时上顶，使得相触及的偏心轮15推动转动，及致 安置在偏心轮15的张力杆16做上摆动作，同时，该与压轮ll安置于摆 杆10同端的刹车杆12乃是一同做上拉动作，使刹车皮带18是随时以较 大触压力施于刹车轮19;另，该刹车轮19安置于一巻收轮轴20上，该 巻收轮轴20 —端安设有一被动齿轮21 ，其与一主动齿轮22啮合并被感 应马达23驱动，另端是供一巻绕编织线、丝B的巻收轮24安置。该巻 绕在巻收轮24的编织线、丝B是逐一历经摆杆10上的导线轮14 、张力杆16上的导线轮17导引，而牵引进入收线主机(图未示)；在收线主 机逐一实施收线动作时，该放线机的感应马达23同时转动，并驱动巻收 轮轴20 ，使该安置于上的巻收轮24可连带转动释出编织线、丝B 。又， 收线主机对编织线、丝B产生瞬间拉力时，利用编织线B会对张力杆16 上的导线轮17瞬间施予较大拉力，并致张力杆16下摆作动，则该编织 线B便可借以得到缓冲，达到防止瞬间断裂情形。再，当张力杆16下摆 时，该偏心轮15是一同被驱动转动，而与其相接触的压轮11将会被逐一 下压，并致同端安置的刹车杆12亦一并做下压作动，而该安置在刹车杆 12的刹车皮带18 ，则可借以呈较松弛形态触压刹车轮19 ,使感应马达 23设定的较快转速，可瞬即提供给巻收轮轴20及巻收轮24 ，进而，该 巻收轮24便可以较快转速释出编织线、丝B ，使张力杆16可逐一做上 摆复归动作。当然，当张力杆16上摆复归后，该刹车杆12也会做上拉 动作，使刹车皮带18可以设定触压力施于刹车轮19,并迫使感应马达23 的转速降低，进而使放线机的放线速变相同于收线主机的收线速度。艮口， 利用上述张力杆16的上、下摆动运作，该编织线、丝B便可以张力状态 输送于收线主机，且可达到降低断裂的效果。只不过，该技术在历经长时 的使用后，发现仍有下述缺失1) 由于该张力杆16上、下摆动的幅度有限，大约局限为90度，当 遇到收线主机施予编织线、丝B的瞬间拉力过大时，该张力杆16极易因 瞬间下摆至极限，而发生编织线B断裂或线径改变现象；2) 如上项所述，由于编织线、丝B经常发生断裂或线径改变现象， 操作者不但有接线的麻烦、不便性，对于制成的编织品，亦会造成密度不均、阻抗不均甚而张力不均的品质欠佳缺点；3) 由于刹车皮带18施予刹车轮19的触压力，会随时迫使感应马达 23做减速动作，而此，感应马达将极易产生发热所致的影响使用寿命缺 点。由此可见，上述现有的动力放线机的张力控制装置在结构与使用上， 显然仍存在有不便与缺陷，而巫待加以进一步改进。为了解决上述存在的 问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用 的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显 然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的动力放线 机的张力控制装置，实属当前重要研发课题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种线缠绕系统中的 放线恒张力控制装置的设计方法。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现，可以控制一根或多 根线绳的张力，在机架上安置一伺服电机和一放线轮，伺服电机驱动放线 轮，线缠绕于放线轮上，特点是在放线轮后方的机架上设置有两个定滑 轮和一个动滑轮的滑轮组，动滑轮介于两定滑轮之间，动滑轮安装在摆杆 上，摆杆与机架相铰接，并在机架上铰接一气缸，所述气缸的活塞杆与所 述摆杆驱动连接；在滑轮组后方的机架上还设置有张力传感器，所述滑轮 组对放线轮输出的线导引进入张力传感器，经张力传感器的线牵引于收线 主机；另外，所述气缸的控制信号线连接电气转换器，电气转换器连接触 摸屏，触摸屏设定的张力通过电气转换器加载到气缸上；所述张力传感器 的信号线连接张力放大器，张力放大器连接显示装置，张力传感器的信号 通过张力放大器变送给显示装置；所述伺服电机根据摆杆位置调节放线轮 的速度，在控制过程中有一稳态设定位置即放线系统运行时的平衡位置， 当摆杆低于稳态设定位置时输出反电压控制伺服电机收线，当摆杆高于稳 态设定位置时输出正电压控制伺服电机放线；气缸的作用是设定需要的张 力后，在PLC中预设一个值通过电气转化器控制气缸的作用力，根据气缸 摆杆的位置，设计程序自动调整气缸的作用力；通过气缸和摆杆的位置控制张力稳定，气缸的作用力由PLC程序和电气转换器进行控制，伺服电机 主动放线控制张力，设定需要的张力后，根据张力传感器的实际张力控制 气缸的作用力，并根据张力传感器的实际张力微调，使线绳实际张力与设 定张力一致，在3N 200N内控制张力稳定。进一步地，上述的， 其中，在张力传感器的顶端设有导线轮，在张力传感器的两侧架设有过线 轮。更进一步地，上述的线缠绕系统中的放线恒张力控制装置的设计方 法，其中，所述张力传感器顶端的导线轮与两侧的过线轮呈高低排布，其 进线与出线之间的夹角呈120度，传感器受力方向与两根线之间的夹角都 为60度。本专利技术技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在 伺服电机根据摆杆位置进行主动放线，并调节相应放线轮的速度，使 得线绳从线盘放出时，保持线绳的张力稳定，有效地解决了当系统加减速、 线盘轴径变化、线速度的变化等各种因素对线绳张力的影响。气缸的加载 力在小角度范围内在各个点的力可近似相等，与作用在摆杆动滑轮上的力 与力臂存在比例关系，小角度保证恒张力。控制过程中有一稳态设定位置 即放线系统运行时的平衡位置。当摆杆低于平衡位置时输出反电压控制伺 服电机收线，当摆杆高于平衡位置时输出正电压控制伺服电机放线。在线 绳过渡段装有张力传感器，张力传感器的信号通过张力放大器变送给显示 装置。该装置设计新颖，在实际使用中具有较高的理论性和稳定性，功能 卓越，使用简洁，堪称是具有新颖性、创造性、实用性的好技术。附图说明下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明 图la:现有技术放线机张力控制装置的主视示意图； 图lb:图la中刹车轮及巻收轮的侧视示意图；图2:本专利技术装置的主视示意图; 图3:本专利技术装置的左视示意图。 图中各附图标记的含义见下表<table>table see original document page 7</column><本文档来自技高网...

【技术保护点】
线缠绕系统中的放线恒张力控制装置的设计方法，机架上安置一伺服电机和一放线轮，伺服电机驱动放线轮，线缠绕于放线轮上，其特征在于：在放线轮后方的机架上设置有两个定滑轮和一个动滑轮的滑轮组，动滑轮介于两定滑轮之间，动滑轮安装在摆杆上，摆杆与机架相铰接，并在机架上铰接一气缸，所述气缸的活塞杆与所述摆杆驱动连接；在滑轮组后方的机架上还设置有张力传感器，所述滑轮组对放线轮输出的线绳导引进入张力传感器，经张力传感器的线绳牵引于收线主机；另外，所述气缸的控制信号线连接电气转换器，电气转换器连接触摸屏，触摸屏设定的张力通过电气转换器加载到气缸上；所述张力传感器的信号线连接张力放大器，张力放大器连接显示装置，张力传感器的信号通过张力放大器变送给显示装置；所述伺服电机根据摆杆位置调节放线轮的速度，在控制过程中有一稳态设定位置即放线系统运行时的平衡位置，当摆杆低于稳态设定位置时输出反电压控制伺服电机收线，当摆杆高于稳态设定位置时输出正电压控制伺服电机放线；通过气缸和摆杆的位置控制张力稳定，气缸的作用力由ＰＬＣ程序和电气转换器进行控制，伺服电机主动放线控制张力，设定需要的张力后，根据张力传感器的实际张力控制气缸的作用力，并根据张力传感器的实际张力微调，使线绳实际张力与设定张力一致。...

【技术特征摘要】
1.线缠绕系统中的放线恒张力控制装置的设计方法，机架上安置一伺服电机和一放线轮，伺服电机驱动放线轮，线缠绕于放线轮上，其特征在于在放线轮后方的机架上设置有两个定滑轮和一个动滑轮的滑轮组，动滑轮介于两定滑轮之间，动滑轮安装在摆杆上，摆杆与机架相铰接，并在机架上铰接一气缸，所述气缸的活塞杆与所述摆杆驱动连接；在滑轮组后方的机架上还设置有张力传感器，所述滑轮组对放线轮输出的线绳导引进入张力传感器，经张力传感器的线绳牵引于收线主机；另外，所述气缸的控制信号线连接电气转换器，电气转换器连接触摸屏，触摸屏设定的张力通过电气转换器加载到气缸上；所述张力传感器的信号线连接张力放大器，张力放大器连接显示装置，张力传感器的信号通过张力放大器变送给显示装置；所述伺服电机根据摆杆位置调节放线轮的速度，在控制过...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永耀，
申请(专利权)人：苏州工业园区慧博自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]