[發明專利]一種變線速恒張力主動放線系統

有效

• 申請號: 201911288237.3
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN111204612B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 李果;萬人民;楊永濤;李姣;李娜;趙泓濱;田博;孟慶彬;李壯;張文濤;張虎勇
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十九研究所
• 主分類號: B65H59/38
• 分類號: B65H59/38
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發明提出一種變線速恒張力主動放線系統，包括平臺、線盤、電機驅動裝置、壓線棒、雙導輪緊絲器、軸角傳感器、導向輪、張力控制器、導線棒和放線張力控制系統；電機驅動裝置帶動線盤轉動，線盤上有繞制好的絲線，從線盤引出的絲線經過壓線棒形成包角并進入雙導輪緊絲器，并從雙導輪緊絲器引出后經過導向輪后進入張力控制器，通過張力控制器后的絲線通過導線棒引出。本發明通過電動驅動裝置、雙導輪緊絲器、軸角傳感器的聯合作用，可以實現放線速度的閉環控制。相對于將線盤固定在無驅動裝置的被動放線系統，本發明可實現主動放線，即根據軸角傳感器檢測的角度值，由控制系統控制驅動裝置主動調整放線速度，可防止出現斷線或絲線松弛。

技術領域

本發明涉及一種變線速恒張力主動放線系統，用于放線速度快、且放線速度大幅變化的恒張力絲線傳輸設備，可在絲線傳輸過程中自適應放線速度以保持絲線張力恒定。

背景技術

在絲線的制備和使用過程中需要進行絲線的導向和輸送，有些情況下放線端和收線端的速度可能不會時刻保持一致，介于放線端和收線端之間的絲線的張力會發生波動，若波動較大將會發生絲線斷裂或絲線松弛兩種情況。為此需要一套自適應放線系統，適時變化放線速度，使出線端的絲線張力能夠保持恒定，進而起到張緊絲線防止絲線斷裂和松弛的作用。

常規的絲線輸送和導向裝置要么放線速度基本能夠保持恒定，不需要設計專門的放線系統，要么放線速度變化幅度不明顯，或者放線速度較慢，或者絲徑粗，只需要將線盤固定在轉軸上，由絲線拉動線盤旋轉即可，即線盤是被動旋轉的。

當絲線速度有一定變化且對放線速度有一定要求時，可以采用電子張力控制器實現恒張力放線。如吉林大學碩士學位論文《極化線柵纏繞裝置及其伺服系統的設計研究》描述的一種線柵纏繞裝置及其制作方法，繞線機構本身非圓柱狀，而是扁平狀，旋轉過程中必然導致放線速度變化，為此專門使用了AE電子張力控制器實現恒張力放線，同時可用于儲存、拉緊絲線。

但該文獻中的極化線柵口徑僅為Φ500mm，當極化線柵口徑擴大到Φ1500mm時，旋轉框架尺寸也隨之擴大(旋轉框架用于安裝固定線柵環，隨線柵環一起旋轉，其尺寸必須大于線柵環外形尺寸)，若以同樣速度旋轉，其速度變化幅度將會增加3倍，僅靠張力控制器已經不能滿足要求，原因是速度變化幅度過大，超出了張力控制器控制能力范圍(響應速度無法跟上，線盤慣量太大)，將會出現斷線或絲線松弛問題。此時，常規的解決思路是降低旋轉框架轉速，但這樣做的結果是引起排線機構絲杠螺母傳動副的低速爬行現象(排線機構移動速度和旋轉速度的比值是一定的)，爬行振動進而使排線精度惡化，使用絲線間距誤差增大甚至超差，不能滿足線柵對于絲線間距精度的要求。同時轉速降低也使繞線時間變長，繞線效率降低。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，對于大口徑和超大口徑線柵纏繞裝置，本發明提出一種變線速恒張力主動放線系統，能夠根據放線速度變化適時調整出線速度，保證放出的絲線張力恒定，進而起到張緊絲線防止絲線斷裂或松弛的作用，可適應高速、線速大幅變化的恒張力繞線裝置。

主動式放線系統將線盤與電動驅動裝置連接，放線速度可調，并采用雙導輪緊絲器來儲存絲線，儲存絲線的長度更大，且儲存的絲線長度能夠通過傳感器間接測量得出，進而反饋給控制系統，控制電動驅動裝置的轉速，實現閉環控制。

本發明的技術方案為：

所述一種變線速恒張力主動放線系統，其特征在于：包括平臺、線盤、電機驅動裝置、壓線棒、雙導輪緊絲器、軸角傳感器、導向輪、張力控制器、導線棒和放線張力控制系統；

所述電機驅動裝置安裝在平臺上，能夠帶動線盤轉動；所述線盤上有繞制好的絲線；所述壓線棒軸線平行于線盤軸線，從線盤引出的絲線經過壓線棒形成包角，絲線在壓線棒上可以自由滑動；

從壓線棒引出的絲線進入雙導輪緊絲器，并從雙導輪緊絲器引出后經過導向輪后進入張力控制器，通過張力控制器后的絲線通過導線棒引出；