[发明专利]缠绕机纤维上胶设备张力控制装置及其控制方法

权利要求书

1.缠绕机纤维上胶设备张力控制装置，其特征在于，包括伺服电机、电机驱动器、浸胶辊、 张力传感器、张力信号放大器、PLC控制器、弹簧导辊、刮胶板和辊轮，伺服电机、电机驱 动器、浸胶辊、张力传感器、张力信号放大器、PLC控制器、弹簧导辊、刮胶板和辊轮均安 装在机架上；

伺服电机上设有旋转编码器，伺服电机连接浸胶辊，驱动浸胶辊带动纤维运行，旋转编 码器连接电机驱动器，将伺服电机的速度信号传输给电机驱动器，电机驱动器控制伺服电机 的转速，电机驱动器的控制信号由PLC控制器提供；

浸胶辊包括浸胶带轮、胶槽、上胶皮带；浸胶辊外围设置长度大于浸胶辊外缘周长的上 胶皮带，上胶皮带下端浸入胶槽里的胶液中，上端安装浸胶带轮；浸胶带轮包括若干个自由 旋转的滚轮和围绕其上的皮带，浸胶带轮的两端固定在机架上；纤维从上胶皮带和浸胶带轮 的外围皮带之间穿过，当浸胶辊转动时，上胶皮带转动，把胶槽里的胶液带到浸胶辊上端， 使得纤维被胶液浸润，纤维跟随皮带一起运动；

纤维经过刮胶板，刮胶板将纤维上多余的胶液刮掉；

浸胶辊和刮胶板之间设置若干个辊轮，纤维经过辊轮、刮胶板和弹簧导辊最后输送至缠 绕筒；

弹簧导辊设置在缠绕筒与刮胶板之间的纤维运行路径上，纤维绕过弹簧导辊上的辊子； 张力传感器固定在机架上，从浸胶辊中出来的纤维从张力传感器上滚轮的纤维槽上侧绕过， 张力传感器测量到受力，得到电压信号，将电压信号传输给张力信号放大器；

张力信号放大器对张力传感器输出的电压信号进行放大和校准，输入至PLC控制器； PLC控制器接收张力信号放大器传输的电压信号，根据张力传感器测量的力，计算得到 纤维的张力；在PLC控制器中设定张力的预设值，设置比例、微分、积分环节，即PID环 节，PLC控制器计算出纤维的张力与预设值的误差，将误差传送给PID环节，得到速度的改 变量，向电机驱动器发送速度控制信号，通过电机驱动器控制伺服电机的转速，调节浸胶辊 纤维的送出量，改变浸胶辊和张力传感器之间纤维的长度，调整弹簧导辊被压缩的程度，改 变弹簧对纤维施加的力，实现对缠绕机的纤维的张力控制。

2.根据权利要求1所述的缠绕机纤维上胶设备张力控制装置，其特征在于，所述的浸胶带 轮中设置4个滚轮。

3.根据权利要求1所述的缠绕机纤维上胶设备张力控制装置，其特征在于，所述的浸胶带 轮一端通过弹簧固定在机架上，另一端直接连接在机架上。

4.根据权利要求1所述的缠绕机纤维上胶设备张力控制装置，其特征在于，所述的胶槽盛 放胶液，而且对胶液进行加热。

5.根据权利要求1所述的缠绕机纤维上胶设备张力控制装置，其特征在于，所述的辊轮为 能够绕轴线自由旋转的圆柱形滚筒，个数和位置根据生产现场设置，使得操作人员能够对纤 维进行观察并执行操作。

6.根据权利要求1所述的缠绕机纤维上胶设备张力控制装置，其特征在于，弹簧导辊包括 弹簧和辊子，辊子能够在弹簧上绕其轴心自由滚动。

7.根据权利要求1所述的缠绕机纤维上胶设备张力控制装置，其特征在于，PLC控制器计 算出纤维的张力后，将张力显示在PLC控制器的LED显示屏上。