[發明專利]一種在非圓形繞線系統中等線速繞線的控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202010040564.3
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111240274B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發明（設計）人: 秦偉平;呂東明;高德辛;秦冠仕;趙丹;尹升燕;賈志旭
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G05B19/416
• 分類號: G05B19/416
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純

本發明公開了一種在非圓形繞線系統中等線速繞線控制系統及其控制方法，屬于工業控制技術領域，本發明在對非圓形光纖盤進行繞線時，非圓形光纖盤輪廓和表面分別會帶動兩個反射鏡偏轉進而導致CCD傳感器上的兩個光斑也發生偏移，通過微處理器對CCD傳感器輸出的電信號進行處理得到非圓形光纖盤的實時參數如各點線速度、所繞光纖層數、光纖盤偏轉角度等，再利用微處理器對步進電機的驅動頻率進行實時調控，從而以光學測量結合電子測控的方式對非圓形光纖盤的線速度進行控制，達到了非圓形光纖盤等線速繞線的目的。將該技術應用于光纖繞線機可實現非圓形光纖盤等線速度運動，進而實現了非圓形光纖盤上繞制的光纖分布均勻、張力恒定。

技術領域

本發明屬于工業控制技術領域，具體涉及一種在非圓形繞線系統中等線速繞線控制系統及其控制方法。

背景技術

繞線機在生產應用方面有著廣泛的應用，它是將線材如光纖、電線等按照一定規則繞制在特定工件上。在繞線系統中，為保證繞線質量收線電機的速度需要得到穩定的控制。

利用光纖繞線機在標準的圓形的光纖盤繞制光纖較容易實現，但在非圓形的光纖盤上較難實現。在非圓形的光纖盤上繞制光纖很難保證繞制過程中光纖的線速度不變，這樣容易導致光纖受到的力大小不一致，進而造成光纖不可恢復性的損傷并導致光纖損耗增大。在傳統的光纖繞線機上，很難實現對非圓形光纖盤的繞制。非圓形光纖盤繞線存在著緊密度不夠、張力控制不均等問題，導致了繞線質量不好，因此本發明提供了一種在非圓形繞線系統中等線速繞線控制系統及方法。

發明內容

為了克服現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種在非圓形繞線系統中等線速繞線控制系統及其控制方法。

本發明通過如下技術方案實現：

一種在非圓形繞線系統中等線速繞線的控制系統，包括第一激光器1、第二激光器2、第一準直透鏡3、第二準直透鏡4、第一反射鏡5、第二反射鏡6、定滑輪7、光纖刷8、非圓形光纖盤9、濾光片10、CCD傳感器11、微處理器12、步進電機驅動器13、步進電機14、光電編碼器15及底板，所述底板的一端固定安裝有金屬臺26，另一端固定安裝有固定板16，金屬臺26與固定板16之間固定安裝有兩對舞蹈輪，所述兩對舞蹈輪分別為第一舞蹈輪及第二舞蹈輪；所述第一激光器1及第二激光器2通過機械臂17安裝在固定板16上方，均與微處理器12連接；第一準直透鏡3安裝在第一激光器1的探頭上，第二準直透鏡4安裝在第二激光器2的探頭上；CCD傳感器11通過支撐架18安裝在固定板16上方；濾光片10安裝在CCD傳感器11前方，用來濾除干擾光；所述第一反射鏡5通過第一金屬桿20與第一舞蹈輪連接，定滑輪7的軸通過金屬條19固定在第一金屬桿20頂端，通過第一舞蹈輪的力的作用，使定滑輪7與非圓形光纖盤9的外輪廓相切；所述第二反射鏡6通過第二金屬桿21與第二舞蹈輪連接，光纖刷8通過螺絲固定在第二金屬桿21頂端，通過第二舞蹈輪的力的作用，使光纖刷8與已繞制光纖的非圓形光纖盤9的最外層光纖表層相切；所述金屬臺26上安裝有步進電機14，步進電機14通過聯軸器與非圓形光纖盤9連接；步進電機14的后方通過聯軸器與光電編碼器15連接。當步進電機14帶動非圓形光纖盤9在轉動的過程中，會通過定滑輪7帶動第一反射鏡5進行偏轉、同時通過光纖刷8帶動第二反射鏡6進行偏轉，進而照射在CCD傳感器11上的兩個光斑也發生了偏移；光電編碼器15用來反饋步進電機14的角速度。

進一步地，所述第一舞蹈輪由第一同心輪22及第一偏心輪23組成，第二舞蹈輪由第二同心輪24及第二偏心輪25組成。