[发明专利]一种变线速恒张力主动放线系统

说明书

本发明提出一种变线速恒张力主动放线系统，包括平台、线盘、电机驱动装置、压线棒、双导轮紧丝器、轴角传感器、导向轮、张力控制器、导线棒和放线张力控制系统；电机驱动装置带动线盘转动，线盘上有绕制好的丝线，从线盘引出的丝线经过压线棒形成包角并进入双导轮紧丝器，并从双导轮紧丝器引出后经过导向轮后进入张力控制器，通过张力控制器后的丝线通过导线棒引出。本发明通过电动驱动装置、双导轮紧丝器、轴角传感器的联合作用，可以实现放线速度的闭环控制。相对于将线盘固定在无驱动装置的被动放线系统，本发明可实现主动放线，即根据轴角传感器检测的角度值，由控制系统控制驱动装置主动调整放线速度，可防止出现断线或丝线松弛。

技术领域

本发明涉及一种变线速恒张力主动放线系统，用于放线速度快、且放线速度大幅变化的恒张力丝线传输设备，可在丝线传输过程中自适应放线速度以保持丝线张力恒定。

背景技术

在丝线的制备和使用过程中需要进行丝线的导向和输送，有些情况下放线端和收线端的速度可能不会时刻保持一致，介于放线端和收线端之间的丝线的张力会发生波动，若波动较大将会发生丝线断裂或丝线松弛两种情况。为此需要一套自适应放线系统，适时变化放线速度，使出线端的丝线张力能够保持恒定，进而起到张紧丝线防止丝线断裂和松弛的作用。

常规的丝线输送和导向装置要么放线速度基本能够保持恒定，不需要设计专门的放线系统，要么放线速度变化幅度不明显，或者放线速度较慢，或者丝径粗，只需要将线盘固定在转轴上，由丝线拉动线盘旋转即可，即线盘是被动旋转的。

当丝线速度有一定变化且对放线速度有一定要求时，可以采用电子张力控制器实现恒张力放线。如吉林大学硕士学位论文《极化线栅缠绕装置及其伺服系统的设计研究》描述的一种线栅缠绕装置及其制作方法，绕线机构本身非圆柱状，而是扁平状，旋转过程中必然导致放线速度变化，为此专门使用了AE电子张力控制器实现恒张力放线，同时可用于储存、拉紧丝线。

但该文献中的极化线栅口径仅为Φ500mm，当极化线栅口径扩大到Φ1500mm时，旋转框架尺寸也随之扩大(旋转框架用于安装固定线栅环，随线栅环一起旋转，其尺寸必须大于线栅环外形尺寸)，若以同样速度旋转，其速度变化幅度将会增加3倍，仅靠张力控制器已经不能满足要求，原因是速度变化幅度过大，超出了张力控制器控制能力范围(响应速度无法跟上，线盘惯量太大)，将会出现断线或丝线松弛问题。此时，常规的解决思路是降低旋转框架转速，但这样做的结果是引起排线机构丝杠螺母传动副的低速爬行现象(排线机构移动速度和旋转速度的比值是一定的)，爬行振动进而使排线精度恶化，使用丝线间距误差增大甚至超差，不能满足线栅对于丝线间距精度的要求。同时转速降低也使绕线时间变长，绕线效率降低。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，对于大口径和超大口径线栅缠绕装置，本发明提出一种变线速恒张力主动放线系统，能够根据放线速度变化适时调整出线速度，保证放出的丝线张力恒定，进而起到张紧丝线防止丝线断裂或松弛的作用，可适应高速、线速大幅变化的恒张力绕线装置。

主动式放线系统将线盘与电动驱动装置连接，放线速度可调，并采用双导轮紧丝器来储存丝线，储存丝线的长度更大，且储存的丝线长度能够通过传感器间接测量得出，进而反馈给控制系统，控制电动驱动装置的转速，实现闭环控制。

本发明的技术方案为：

所述一种变线速恒张力主动放线系统，其特征在于：包括平台、线盘、电机驱动装置、压线棒、双导轮紧丝器、轴角传感器、导向轮、张力控制器、导线棒和放线张力控制系统；

所述电机驱动装置安装在平台上，能够带动线盘转动；所述线盘上有绕制好的丝线；所述压线棒轴线平行于线盘轴线，从线盘引出的丝线经过压线棒形成包角，丝线在压线棒上可以自由滑动；

从压线棒引出的丝线进入双导轮紧丝器，并从双导轮紧丝器引出后经过导向轮后进入张力控制器，通过张力控制器后的丝线通过导线棒引出；