[發(fā)明專利]碳纖維多軸向經(jīng)編機(jī)智能儲(chǔ)紗裝置、控制系統(tǒng)以及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310268549.4
• 申請(qǐng)日: 2013-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN103352314A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 談昆倫;蔣國(guó)中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州市第八紡織機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): D04B27/10
• 分類號(hào): D04B27/10;G05B19/418
• 代理公司: 常州市維益專利事務(wù)所 32211
• 代理人: 何學(xué)成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于碳纖維多軸向經(jīng)編機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種碳纖維多軸向經(jīng)編機(jī)智能儲(chǔ)紗裝置，儲(chǔ)紗控制系統(tǒng)以及儲(chǔ)紗控制方法。

背景技術(shù)

碳纖維具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐磨、耐腐蝕、抗疲勞、抗蠕變、導(dǎo)電、導(dǎo)熱和遠(yuǎn)紅外輻射等諸多優(yōu)異性能。它與鋼材、鋁材等金屬相比，具有重量輕、強(qiáng)度和彈性模量高等優(yōu)點(diǎn)。而碳纖維復(fù)合材料是產(chǎn)業(yè)用紡織品中的重要高端產(chǎn)品，為航空航天性能優(yōu)異化、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)化、汽車輕量化、大型風(fēng)力發(fā)電等產(chǎn)業(yè)提供了優(yōu)越的輕質(zhì)高強(qiáng)度復(fù)合材料。

GE2T-50碳纖維多軸向經(jīng)編機(jī)主要用于編織各種規(guī)格的碳纖維多軸向織物，其原理是將平行伸直、無(wú)卷曲的碳纖維紗線可以垂直地或以所需的角度引入織物結(jié)構(gòu)中,通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)定向增強(qiáng)。這種結(jié)構(gòu)的織物具有各向同性的適應(yīng)力與應(yīng)變能力，以及極高的抗撕裂傳遞性和良好的適應(yīng)性。因此，多軸向碳纖維經(jīng)編織物在柔性復(fù)合材料領(lǐng)域中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，由于碳纖維的特殊性能，被廣泛應(yīng)用于復(fù)合材料中，在航空航天工業(yè)、國(guó)防工業(yè)、風(fēng)力發(fā)電和汽車工業(yè)等有非常好的應(yīng)用前景，是目前各國(guó)爭(zhēng)相發(fā)展的前沿設(shè)備。

傳統(tǒng)的經(jīng)編機(jī)在鋪緯時(shí)，紗線之間從紗架上到鋪緯裝置上，無(wú)需經(jīng)過(guò)展纖過(guò)程，中間過(guò)程連續(xù)，沒(méi)有時(shí)間差，這就造成了傳統(tǒng)的紗架系統(tǒng)無(wú)法在碳纖維經(jīng)編機(jī)上使用，本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出了改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)了一種碳纖維經(jīng)編機(jī)的智能儲(chǔ)紗裝置，儲(chǔ)紗裝置的控制系統(tǒng)以及控制方法。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

碳纖維多軸向經(jīng)編機(jī)智能儲(chǔ)紗裝置，其特征在于：包括用于對(duì)碳纖維材料進(jìn)行送料的牽拉裝置，牽拉裝置連接有儲(chǔ)紗裝置，所述的儲(chǔ)紗裝置包括一個(gè)密封的殼體，殼體的一側(cè)面為高耐久性不銹鋼板，所述的殼體內(nèi)部設(shè)置上下移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，殼體的高耐久性不銹鋼板上設(shè)置有滑動(dòng)塊，所述的滑動(dòng)塊與移動(dòng)機(jī)構(gòu)磁性連接，滑動(dòng)塊上設(shè)置有儲(chǔ)紗輪。

儲(chǔ)紗裝置通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)塊上下移動(dòng)，滑動(dòng)塊帶動(dòng)儲(chǔ)紗輪的上下移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)碳纖維的存儲(chǔ)，保證了碳纖維連續(xù)展纖和斷續(xù)鋪緯間的連續(xù)性，由于碳纖維具有較好的導(dǎo)電性，生產(chǎn)過(guò)程中的碳纖維斷屑容易造成電子設(shè)備的故障，殼體采用密封設(shè)計(jì)，能有效地防止碳纖維斷屑進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，有利于設(shè)備的正常運(yùn)行。

所述的移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在殼體內(nèi)部的滑塊，所述的滑塊上連接有與滑動(dòng)塊磁性連接的高磁體，殼體內(nèi)部還設(shè)置有絲桿，絲桿與滑塊連接，殼體的外側(cè)設(shè)置有與絲桿連接的伺服電機(jī)以及控制伺服電機(jī)工作的控制器，移動(dòng)機(jī)構(gòu)采用絲桿和滑塊的設(shè)計(jì)，有利于保證移動(dòng)機(jī)構(gòu)的精度，本發(fā)明中滑動(dòng)塊和高磁體之間通過(guò)磁性連接，高磁體移動(dòng)帶動(dòng)滑動(dòng)塊移動(dòng)，高磁體和滑動(dòng)塊之間沒(méi)有電連接，也有利于設(shè)備的正常運(yùn)行。

所述的牽拉裝置包括固定架，固定架上設(shè)置有牽拉輪，還包括連接在固定架上的活動(dòng)架，活動(dòng)架上設(shè)置有牽拉壓輪，還包括連接在牽拉輪和牽拉壓輪中軸上的彈簧，設(shè)置的牽拉機(jī)構(gòu)用于將碳纖維輸送到儲(chǔ)紗裝置中，彈簧用于保證牽拉倫和牽拉壓輪之間的壓力，固定架和活動(dòng)架之間采用活動(dòng)連接，便于初始狀態(tài)碳纖維的夾入。

所述的牽拉裝置設(shè)置有調(diào)節(jié)牽拉張力的張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)牽拉氣缸，牽拉氣缸的輸出端連接在錐形推塊，所述的錐形推塊連接在固定架和活動(dòng)架之間，由于碳纖維的強(qiáng)度大、伸縮性很小，因此它的制品可替代鋼板、鋁合金板等。在生產(chǎn)碳纖維時(shí)二端驅(qū)動(dòng)有很小的速差，就會(huì)產(chǎn)生很大張力，因此生產(chǎn)碳纖維時(shí)都采用同步驅(qū)動(dòng)。對(duì)于同步驅(qū)動(dòng)，0.01﹪的精度已很高了，但積累的偏差仍會(huì)產(chǎn)生很大的張力，張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)牽拉機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)紗機(jī)構(gòu)和鋪緯機(jī)構(gòu)之間的誤差，起到微調(diào)作用，釋放張力，防止誤差的積累，實(shí)現(xiàn)恒張力控制。

碳纖維多軸向經(jīng)編機(jī)智能儲(chǔ)紗控制系統(tǒng)：包括起主控作用的主控制單元，主控制單元通過(guò)系統(tǒng)總線連接有時(shí)鐘單元，時(shí)鐘單元與主軸編碼器連接，時(shí)鐘單元根據(jù)主軸編碼器信號(hào)輸出時(shí)間信號(hào)給主控制單元，主控制單元通過(guò)系統(tǒng)總線還連接有控制X軸伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的X軸伺服控制器、控制儲(chǔ)紗伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的儲(chǔ)紗伺服控制器以及控制牽拉伺服電機(jī)動(dòng)作的牽拉伺服控制器。