一种主动放纱装置及主动放纱恒张力控制方法与流程

本发明属于纱生产，具体涉及一种主动放纱装置及主动放纱恒张力控制方法。

背景技术：

1、近年来，碳纤维复合材料以其独有的高强度、低密度、耐腐蚀、抗老化等特性，市场需求正在高速增长。随着碳纤预浸料在军工及航空航天领域的广泛应用，其对碳纤维预浸料的性能及生产工艺提出了更加苛刻的要求，比如碳纤维预浸料整个生产过程中的张力控制精度、树脂膜的面密度精度、加热辊的温度控制精度等等工艺参数，其中张力控制精度就包含一项纤维在放纱过程中的张力控制精度，此项参数的精度高度对预浸料的性能起到了至关重要的作用。

2、目前预浸料生产线大多数纺纱设备都是采用被动纺纱方式，如专利cn202230203206.x（张力可调纱筒装置），该专利就是一种被动纺纱装置，其工作原理就是纱锭安装在纱筒轴上，纤维由前方装置牵引着前进，纱锭在纤维牵引力作用下被动的放纱，该被动纺纱装置由一个缺点是随着纱锭直径逐渐变小，纤维自身的张力会变大，是一种非恒张力纺纱装置，又如cn200992449y（恒张力放纱装置），该专利是通过复杂的机械结构调整纱线张力，而且张力大小无显示所以无法识别，而且该专利中所提的拉簧和阻尼皮带会随着使用时间的增加而变形、磨损，影响后期使用精度。

3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种主动放纱装置及主动放纱恒张力控制方法，其能够解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明一具体实施例提供的技术方案如下：

3、一种主动放纱装置，包括安装板、多个导辊、张力传感器系统、放纱筒安装部、控制模块和物联网模块，多个所述导辊转动连接在安装板的一侧，所述张力传感器系统安装在安装板上，且位于多个导辊之间，所述放纱筒安装部安装在安装板上，且与导辊、张力传感器系统匹配，用于控制主动放纱装置，用于将张力传感器系统检测的数据反馈给控制模块。

4、在本发明的一个或多个实施例中，所述导辊的数量为两个，所述张力传感器系统位于两个导辊之间。

5、在本发明的一个或多个实施例中，所述安装板上可拆卸安装有与导辊相匹配的导辊轴，所述导辊转动连接在导辊轴上。

6、在本发明的一个或多个实施例中，所述安装板远离张力传感器系统的一端面上设置有驱动系统，所述驱动系统用于控制放纱筒安装部转动。

7、在本发明的一个或多个实施例中，所述驱动系统包括轴承座和伺服电机系统，所述伺服电机系统上安装有与轴承座相匹配的电机安装法兰，所述轴承座为中空设置，所述轴承座的内壁安装有联轴器，所述导辊轴上安装有与联轴器相匹配的纱筒轴。

8、在本发明的一个或多个实施例中，所述轴承座的内壁安装有与纱筒轴相匹配的轴承，所述轴承的外壁和轴承座的内壁之间安装有轴套，所述轴承座的内壁安装有与轴承相匹配的孔用弹性挡圈。

9、在本发明的一个或多个实施例中，所述导辊的外径小于张力传感器系统的外径。

10、在本发明的一个或多个实施例中，所述安装板上开设有多个安装孔，多个所述安装孔用于安装导辊轴。

11、为了实现上述目的，本发明一具体实施例提供的技术方案如下：

12、一种主动放纱恒张力控制方法，包括以下步骤：s1、安装纱锭：将纱锭安装在放纱筒安装部上，并将纱的一端依次绕过第一个导辊的上方、绕过张力传感器系统的下方、绕过第二个导辊的上方，并与后面的设备相连接；s2、设定纱的张力值范围；s3、确定纱产生张力值；通过张力传感器系统检测纱的张力值，从而确定纱产生的张力值；s4、判断纱产生张力值大小：若纱产生张力值小于设定纱的张力值范围的最小值，则执行步骤s5，若纱产生张力值大于设定纱的张力值范围的最大值，则执行步骤s6；s5、伺服电机系统增大反向扭矩，增大放纱的阻力，直到张力传感器系统的检测值位于设定纱的张力值范围内，并保持该状态；s6、伺服电机系统减小反向转矩，减小放纱的阻力，直至张力传感器系统检测值位于设定纱的张力值范围内，并保持该状态。

13、在本发明的一个或多个实施例中，在所述步骤s4中，判断纱产生张力值大小的具体步骤为：经张力传感器系统检测的张力值通过物联网模块反馈给控制模块，控制模块对比设定张力值和检测张力值，并根据设定张力值和检测张力值的差距确定伺服电机系统的运行方向、速度。

14、与现有技术相比，本发明的一种主动放纱装置及主动放纱恒张力控制方法具有以下优点：

15、1）、实现对纱张力的恒定控制，而且纱张力值可以通过控制模块需要进行不同张力的设置，以保证不同产品对纱张力不同要求；

16、2）、主动放纱装置中通过伺服电机系统和张力传感器系统的闭环控制，能够用于调节纱的张力，设置导辊能够对纱的路径进行规划，保证纱和张力传感器系统之间具有合理的包覆角度，通过设置放纱筒安装部，便于放置纱锭；

17、3）、能够识别张力大小，且能够避免设备的磨损导致检测张力检测精度变化的情况。

技术特征：

1.一种主动放纱装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种主动放纱装置，其特征在于，所述导辊的数量为两个，所述张力传感器系统位于两个导辊之间。

3.根据权利要求1或2所述的一种主动放纱装置，其特征在于，所述安装板上可拆卸安装有与导辊相匹配的导辊轴，所述导辊转动连接在导辊轴上。

4.根据权利要求1所述的一种主动放纱装置，其特征在于，所述安装板远离张力传感器系统的一端面上设置有驱动系统，所述驱动系统用于控制放纱筒安装部转动。

5.根据权利要求4所述的一种主动放纱装置，其特征在于，所述驱动系统包括轴承座和伺服电机系统，所述伺服电机系统上安装有与轴承座相匹配的电机安装法兰；

6.根据权利要求5所述的一种主动放纱装置，其特征在于，所述轴承座的内壁安装有与纱筒轴相匹配的轴承，所述轴承的外壁和轴承座的内壁之间安装有轴套，所述轴承座的内壁安装有与轴承相匹配的孔用弹性挡圈。

7.根据权利要求1所述的一种主动放纱装置，其特征在于，所述导辊的外径小于张力传感器系统的外径。

8.根据权利要求3所述的一种主动放纱装置，其特征在于，所述安装板上开设有多个安装孔，多个所述安装孔用于安装导辊轴。

9.一种主动放纱恒张力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种主动放纱恒张力控制方法，其特征在于，在所述步骤s4中，判断纱产生张力值大小的具体步骤为：经张力传感器系统检测的张力值通过物联网模块反馈给控制模块，控制模块对比设定张力值和检测张力值，并根据设定张力值和检测张力值的差距确定伺服电机系统的运行方向、速度。

技术总结本发明公开了一种主动放纱装置及主动放纱恒张力控制方法，包括安装板、多个导辊、张力传感器系统、放纱筒安装部、控制模块和物联网模块，多个所述导辊转动连接在安装板的一侧，所述张力传感器系统安装在安装板上，且位于多个导辊之间，所述放纱筒安装部安装在安装板上，且与导辊、张力传感器系统匹配，用于控制主动放纱装置，用于将张力传感器系统检测的数据反馈给控制模块。与现有技术相比，本发明的一种主动放纱装置及主动放纱恒张力控制方法可以实现对纱张力的恒定控制，而且纱张力值可以通过控制模块需要进行不同张力的设置，以保证不同产品对纱张力不同要求，同时能够识别张力大小，且能够避免设备的磨损导致检测张力检测精度变化的情况。技术研发人员：吕宝帅,侯焕斌,李艳菊,杨坤受保护的技术使用者：威海光威精密机械有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18