[发明专利]一种织物卷绕系统及其控制方法

权利要求书

1.一种织物卷绕系统，包括支架（1）和卷轴（2），其特征在于还包括滑块（3）、摆臂（4）、角度传感器（5）、导向轮（6）、导轨（7）、同步带（8）、同步带轮（13）、同步带伺服电机（9）、卷轴带轮（10）和中央控制器（11）；卷轴（2）通过其同轴卷轴带轮（10）驱动，而卷轴带轮（10）则由卷轴伺服电机驱动，卷轴伺服电机的转速由中央控制器（11）控制；滑块（3）由同步带（8）带动并在导轨（7）上滑动，导向轮（6）安装在滑块（3）的一侧；摆臂（4）安装在滑块（3）的下端，并能绕与卷轴平行的轴线旋转；角度传感器（5）安装在摆臂（4）上，用于将当前的摆臂与竖直方向之间的角度数值传递给中央控制器（11）；被卷绕的织物通过导向轮（6）及限位器（12）的引导卷绕到卷轴（2）上，同步带（8）的同步带轮（13）由同步带伺服电机（9）驱动，所述伺服电机的转速由中央控制器（11）控制；被卷绕的织物通过导向轮（6）及限位器（12）的引导卷绕到卷轴（2）上。

2.根据权利要求1所述的一种织物卷绕系统，其特征在于所述同步带（8）及同步带轮（13）安装在导轨（7）上开有的槽中。

3.根据权利要求1所述的一种织物卷绕系统，其特征在于卷轴（2）位于导轨（7）的下方。

4.用于权利要求1所述织物卷绕系统的控制方法，其特征在包括：

在中央控制器（11）中设定经轴上卷绕的织物形状的各个参数，包括初始卷绕半径R1、倒角起始半径R2、卷绕终止半径R3、倒角A、卷绕的最大长度L，被卷绕的织物宽度w，以及织物卷绕的重叠度c；

中央控制器（11）接收角度传感器（5）所提供的当前摆臂与竖直方向之间的角度B；中央控制器（11）根据上述各参数和角度B，控制同步带伺服电机（9）的转速W1和摆臂沿着卷轴轴线方向的位置X，和卷轴伺服电机的转速W2；设定摆臂位于卷轴中点的时候位置为0；中央控制器（11）的控制方法如下：

2.1 中央控制器（11）根据角度传感器（5）所获得的角度B，计算当前卷绕织物的半径R=h*sinB，其中h为摆臂旋转轴线与卷轴轴线的距离；

 2.2 当R∈(R1，R2]时，则同步带伺服电机（9）控制的摆臂位置X∈[-L/2, L/2]；当R∈ (R2，3]时, 则同步带伺服电机（9）控制的摆臂位置X∈[-(L/2-(R-R2)tanA), L/2-(R-R2)tanA];

2.3 同步带伺服电机（9）的转速W1和卷轴伺服电机的转速W2满足公式：w*(1-c)*W2=2π*W1*r，其中r是同步带轮（13）的半径；根据2.2所确定的摆臂位置参数，确定同步带伺服电机的转速W1，根据上述公式计算获得卷轴伺服电机的转速W2并对其进行控制。

5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：所述卷轴上织物的卷绕形状设定为倒角的形式或任意，如果设定卷绕形状为任意形式，则应在控制器中对该卷绕形状进行离散，并按卷绕物逐层设定卷绕每层的收缩量d，从而修正2.2所述的伺服电机位置X∈[-(L/2-d), L/2-d]。