[发明专利]一种在非圆形绕线系统中等线速绕线的控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种在非圆形绕线系统中等线速绕线控制系统及其控制方法，属于工业控制技术领域，本发明在对非圆形光纤盘进行绕线时，非圆形光纤盘轮廓和表面分别会带动两个反射镜偏转进而导致CCD传感器上的两个光斑也发生偏移，通过微处理器对CCD传感器输出的电信号进行处理得到非圆形光纤盘的实时参数如各点线速度、所绕光纤层数、光纤盘偏转角度等，再利用微处理器对步进电机的驱动频率进行实时调控，从而以光学测量结合电子测控的方式对非圆形光纤盘的线速度进行控制，达到了非圆形光纤盘等线速绕线的目的。将该技术应用于光纤绕线机可实现非圆形光纤盘等线速度运动，进而实现了非圆形光纤盘上绕制的光纤分布均匀、张力恒定。

技术领域

本发明属于工业控制技术领域，具体涉及一种在非圆形绕线系统中等线速绕线控制系统及其控制方法。

背景技术

绕线机在生产应用方面有着广泛的应用，它是将线材如光纤、电线等按照一定规则绕制在特定工件上。在绕线系统中，为保证绕线质量收线电机的速度需要得到稳定的控制。

利用光纤绕线机在标准的圆形的光纤盘绕制光纤较容易实现，但在非圆形的光纤盘上较难实现。在非圆形的光纤盘上绕制光纤很难保证绕制过程中光纤的线速度不变，这样容易导致光纤受到的力大小不一致，进而造成光纤不可恢复性的损伤并导致光纤损耗增大。在传统的光纤绕线机上，很难实现对非圆形光纤盘的绕制。非圆形光纤盘绕线存在着紧密度不够、张力控制不均等问题，导致了绕线质量不好，因此本发明提供了一种在非圆形绕线系统中等线速绕线控制系统及方法。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种在非圆形绕线系统中等线速绕线控制系统及其控制方法。

本发明通过如下技术方案实现：

一种在非圆形绕线系统中等线速绕线的控制系统，包括第一激光器1、第二激光器2、第一准直透镜3、第二准直透镜4、第一反射镜5、第二反射镜6、定滑轮7、光纤刷8、非圆形光纤盘9、滤光片10、CCD传感器11、微处理器12、步进电机驱动器13、步进电机14、光电编码器15及底板，所述底板的一端固定安装有金属台26，另一端固定安装有固定板16，金属台26与固定板16之间固定安装有两对舞蹈轮，所述两对舞蹈轮分别为第一舞蹈轮及第二舞蹈轮；所述第一激光器1及第二激光器2通过机械臂17安装在固定板16上方，均与微处理器12连接；第一准直透镜3安装在第一激光器1的探头上，第二准直透镜4安装在第二激光器2的探头上；CCD传感器11通过支撑架18安装在固定板16上方；滤光片10安装在CCD传感器11前方，用来滤除干扰光；所述第一反射镜5通过第一金属杆20与第一舞蹈轮连接，定滑轮7的轴通过金属条19固定在第一金属杆20顶端，通过第一舞蹈轮的力的作用，使定滑轮7与非圆形光纤盘9的外轮廓相切；所述第二反射镜6通过第二金属杆21与第二舞蹈轮连接，光纤刷8通过螺丝固定在第二金属杆21顶端，通过第二舞蹈轮的力的作用，使光纤刷8与已绕制光纤的非圆形光纤盘9的最外层光纤表层相切；所述金属台26上安装有步进电机14，步进电机14通过联轴器与非圆形光纤盘9连接；步进电机14的后方通过联轴器与光电编码器15连接。当步进电机14带动非圆形光纤盘9在转动的过程中，会通过定滑轮7带动第一反射镜5进行偏转、同时通过光纤刷8带动第二反射镜6进行偏转，进而照射在CCD传感器11上的两个光斑也发生了偏移；光电编码器15用来反馈步进电机14的角速度。

进一步地，所述第一舞蹈轮由第一同心轮22及第一偏心轮23组成，第二舞蹈轮由第二同心轮24及第二偏心轮25组成。