[发明专利]一种平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置及控制方法

权利要求书

1.一种平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置，其特征在于，包括：

放卷装置，对纱筒上的纱线进行恒速放卷操作；

展纤装置，对纱线进行展纤操作；

张力检测装置，检测纱线的张力；

收绕装置，进一步包括用于缠绕纱线的绕纱板和驱动电机，所述绕纱板在所述驱动电机的带动下匀速转动以将展纤完成的纱线进行收绕；

其中，所述收绕装置和所述展纤装置之间还设置有自动储纱装置，所述自动储纱装置用于实时补偿所述放卷装置放纱量和所述绕纱板收纱量之间的差值，从而使纱线在通过展纤装置的速度和张力保持恒定。

2.根据权利要求1所述的平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置，其特征在于，所述自动储纱装置通过快速存储纱线或者快速释放纱线来补偿掉所述放卷装置放纱量和所述绕纱板收纱量之间的差值。

3.根据权利要求2所述的平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置，其特征在于，所述自动储纱装置包括移动辊、第一导向辊、第二导向辊和框架，所述移动辊通过直线模组驱动可沿直线往复运动，所述移动辊位于所述框架内且行程范围不超过所述框架的边缘，所述第一导向辊安装于靠近所述展纤装置一侧的所述框架上，所述第二导向辊安装于靠近所述收绕装置一侧的所述框架上，所述纱线依次绕经所述移动辊、所述第一导向辊和所述第二导向辊。

4.根据权利要求3所述的平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置，其特征在于，所述展纤装置到所述移动辊之间的纱线、所述移动辊到所述第一导向辊之间的纱线以及所述第一导向辊到所述第二导向辊之间的纱线均保持水平。

5.根据权利要求3所述的平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置，其特征在于，所述张力检测装置安装于所述第一导向辊上。

6.根据权利要求3所述的平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置，其特征在于，所述纱线绕经所述第二导向辊底部的高度与所述绕纱板转动轴线的高度一致。

7.根据权利要求1所述的平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱装置，其特征在于，所述绕纱板的一侧还设置有角位移传感器，所述角位移传感器用于实时测量所述绕纱板的转动角度。

8.一种平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱控制方法，其特征在于，包括：

S1：采用放卷装置对纱筒进行恒速放纱，并将纱筒上的纱线依次穿过展纤装置和自动储纱装置后最终缠绕在绕纱板上；

S2：设定所述绕纱板的收纱角速度，以绕纱板转动180°为一个周期，计算绕纱板的实时收纱量；

S2：以绕纱板转动180°为一个周期，计算所述放卷装置的实时放纱量，并求出所述放卷装置的放纱角速度；

S3：通过计算实时放纱量与实时收纱量的差值，计算所述自动储纱装置的实时补偿量，并根据所述实时补偿量来对所述自动储纱装置进行参数设定。

9.根据权利要求8所述的平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱控制方法，其特征在于，设定所述绕纱板的实时收纱量为ΔL，所述实时收纱量ΔL通过以下公式求出，

ΔL=L₂-L₁ ；

L²=R²+（R+a）²-2R（R+a）；

其中，L₂和L₁表示绕纱板两个不同角度下的收纱量，R为绕纱板宽度的一半，a为自动储纱装置到绕纱板之间的距离，θ为绕纱板与水平面的夹角。

10.根据权利要求9所述的平板缠绕碳纤维纱用恒张力储纱控制方法，其特征在于，设定所述放卷装置的放纱角速度为ω₀，所述放纱角速度ω₀可通过以下公式求出，

ω₀R₀t₀=2R ；

其中，R₀为卷筒的半径，t₀为绕纱板转动一个周期的时间，2R为绕纱板的宽度。