[发明专利]一种大容量圈条控制系统及其圈条方法

权利要求书

1.一种大容量圈条控制系统，其特征在于：包括横移带动盘(1)，横移带动盘(1)为圆柱体形，横移带动盘(1)的半径大于高度，在横移带动盘(1)的中心开有纤维条输入口(2)，纤维条输入口(2)为圆柱体形，纤维条输入口(2)贯穿横移带动盘(1)的高度方向，从而使得纤维条输入口(2)在横移带动盘(1)的上侧面形成纤维条输入上口、在横移带动盘(1)的下侧面形成纤维条输入下口，在横移带动盘(1)的下侧面上开有横移槽(3)，横移槽(3)为螺旋形结构，横移槽(3)的起点位于纤维条输入口(2)上，横移槽(3)的终点位于横移带动盘(1)的外侧面上，在横移槽(3)的起点处设置有第一挡片，第一挡片为长方形结构，第一挡片固定在横移槽(3)内且将横移槽(3)的起点与纤维条输入下口之间完全阻隔，在横移槽(3)的终点处设置有第二挡片，第二挡片为长方形结构，第二挡片固定在横移槽(3)内且将横移槽(3)的终点与横移带动盘(1)的外侧面之间完全阻隔，在纤维条输入下口上设置有旋转套筒(4)，旋转套筒(4)为空心的两端开放的且沿着高度方向直径变化的圆柱体形，旋转套筒(4)的上端口的内径等于纤维条输入下口的直径，旋转套筒(4)呈竖直方向设置，沿着旋转套筒(4)的高度方向自上而下旋转套筒(4)的直径逐渐减小，旋转套筒(4)的上端口通过第一轴承嵌入在横移带动盘(1)的下侧面上，从而使得连接以后的旋转套筒(4)可绕着横移带动盘(1)自由转动，且连接以后的旋转套筒(4)的上端口的中心与纤维条输入下口的中心重合，旋转套筒(4)通过传动带(10)由带动电机(5)带动转动，带动电机(5)与传动轴(11)之间直接传动连接，传动轴(11)呈竖直方向设置，传动轴(11)与旋转套筒(4)保持平行，传动轴(11)为实心的且沿着高度方向直径变化的圆柱体形，沿着传动轴(11)的高度方向自上而下传动轴(11)的直径逐渐增加，沿着传动轴(11)、旋转套筒(4)的高度方向，保持水平的传动轴(11)的横截面直径与旋转套筒(4)的横截面的直径之和保持不变，传动轴(11)与旋转套筒(4)之间通过传动带(10)传动连接，传动带(10)依次环绕过旋转套筒(4)、传动轴(11)，从而实现旋转套筒(4)与带动电机(5)之间的传动连接，在传动带(10)上设置有传动带移动控制系统，传动带移动控制系统包括传动带卡扣(13)，传动带卡扣(13)包括前侧面、后侧面、上弧面、下弧面，前侧面、后侧面为长方体形，前侧面、后侧面的宽度相同且大于传动带(10)的宽度，上弧面为内侧光滑的上凸的弧形，下弧面为内侧光滑的下凸的弧形，在前侧面上开有长方形的传动带伸入口，前侧面、后侧面的上侧边分别与上弧面的两端固定连接，前侧面、后侧面的下侧边分别与下弧面的两端固定连接，传动带(10)通过传动带伸入口伸入到传动带卡扣(13)内，传动带卡扣(13)通过升降带(12)由升降电机(14)带动，升降带(12)的一端与传动带卡扣(13)的上弧面的上端之间固定连接、另一端与传动带卡扣(13)的下弧面的下端之间固定连接，在旋转套筒(4)的上端口处设置有上限位传感器、下端口处设置有下限位传感器，升降电机(14)带动升降带(12)转动继而带动传动带卡扣(13)进行上升或下降运动；

在旋转套筒(4)的下端设置有穿套套筒(6)，穿套套筒(6)为空心的且两端开放的圆柱体形，穿套套筒(6)呈水平方向设置，穿套套筒(6)的内侧面为光滑结构，从而使得穿套套筒(6)与旋转套筒(4)相互垂直，穿套套筒(6)的长度与旋转套筒(4)的下端口直径相同，在穿套套筒(6)的侧面上开有穿套连接口，穿套连接口的内侧面与旋转套筒(4)的下端口的外侧面之间一体化固定连接，从而实现穿套套筒(6)与旋转套筒(4)之间的固定连接，在穿套套筒(6)的内侧面上设置有嵌入销(7)，嵌入销(7)包括结构相同的第一嵌入销和第二嵌入销，第一嵌入销和第二嵌入销沿着穿套套筒(6)的长度方向设置，第一嵌入销和第二嵌入销为表面光滑的实心的圆柱体形，第一嵌入销、第二嵌入销分别设置在穿套连接口的两侧，第一嵌入销、第二嵌入销关于穿套连接口呈轴对称排布，第一嵌入销和第二嵌入销的外侧面与穿套套筒(6)的内侧面之间固定连接，且第一嵌入销和第二嵌入销的外侧面与穿套套筒(6)的内侧面之间为直线接触，在穿套套筒(6)内设置有圈条杆(8)，圈条杆(8)为空心的且两端开放的圆柱体形，圈条杆(8)呈水平方向设置，从而使得圈条杆(8)的长度方向与穿套套筒(6)的长度方向保持一致，圈条杆(8)的外径等于穿套套筒(6)的内径，圈条杆(8)穿套在穿套套筒(6)内，穿套以后的圈条杆(8)的两端均伸出穿套套筒(6)，圈条杆(8)的伸出穿套套筒(6)的一端构成纤维条输出端、伸出穿套套筒(6)的另一端构成横移控制端，在圈条杆(8)的侧面上开有纤维条进入口，纤维条进入口沿着圈条杆(8)的长度方向设置，纤维条进入口的靠近圈条杆(8)的纤维条输出端的一端与圈条杆(8)的纤维条输出端保持一定的间距，从而构成输出端间距，且设置输出端间距等于穿套套筒(6)的长度的1/2，纤维条进入口的靠近圈条杆(8)的横移控制端的一端与圈条杆(8)的横移控制端保持一定的间距，从而构成控制端间距；

在圈条杆(8)的外侧面上设置有滑动槽，滑动槽未贯穿圈条杆(8)的侧面，滑动槽包括完全相同的第一滑动槽和第二滑动槽，第一滑动槽和第二滑动槽沿着圈条杆(8)的长度方向设置，第一滑动槽和第二滑动槽的内侧面保持光滑，第一滑动槽、第二滑动槽分别设置在纤维条进入口的两侧，第一滑动槽、第二滑动槽关于纤维条进入口呈轴对称排布，第一滑动槽的几何结构与连接以后的第一嵌入销的几何结构保持一致，第二滑动槽的几何结构与连接以后的第二嵌入销的几何结构保持一致，第一滑动槽、第二滑动槽的靠近圈条杆(8)的纤维条输出端的一端与圈条杆(8)的纤维条输出端保持一定的间距且等于输出端间距，第一滑动槽、第二滑动槽的靠近圈条杆(8)的横移控制端的一端与圈条杆(8)的横移控制端保持一定的间距且等于控制端间距，圈条杆(8)穿套在穿套套筒(6)内且穿套套筒(6)的第一嵌入销嵌入在圈条杆(8)的第一滑动槽内、穿套套筒(6)的第二嵌入销嵌入在圈条杆(8)的第二滑动槽内，且穿套以后的第一嵌入销可沿着第一滑动槽自由滑动、第二嵌入销可沿着第二滑动槽自由滑动，从而实现圈条杆(8)沿着穿套套筒(6)的自由滑动，在圈条杆(8)的横移控制端设置有横移滚轮(9)，横移滚轮(9)通过第二轴承与圈条杆(8)的横移控制端之间连接，从而使得横移滚轮(9)可自由转动，且连接以后的横移滚轮(9)的上端弧面嵌入在横移带动盘(1)的横移槽(3)内，且设置控制端间距等于穿套套筒(6)的长度的1/2与横移滚轮(9)宽度之和，在横移滚轮(9)的外圆周上设置有位置传感器，位置传感器、带动电机(5)、升降电机(14)、上限位传感器、下限位传感器与可编程逻辑控制器通信连接；

在圈条杆(8)的下方设置有保持静止的条筒，且条筒的直径等于横移带动盘(1)的直径，条筒的中心与旋转套筒(4)的中心保持上下竖直对齐，条筒为上端开放下端封闭的空心的圆柱体形，在条筒的封闭的下端圆面上设置有连接弹簧，连接弹簧呈竖直状态设置，连接弹簧的下端与条筒的封闭的下端圆面之间固定连接，连接弹簧的上端设置有盛条盘，盛条盘的下侧面与连接弹簧的上端之间固定连接，盛条盘的直径等于条筒的内径，盛条盘的侧面为光滑结构，盛条盘嵌入在条筒内且可沿着条筒的高度方向自由滑动，盛条盘上无纤维条时在连接弹簧的弹性支撑作用下使得盛条盘与条筒的上端之间保持水平。

2.权利要求1所述的一种大容量圈条控制系统的圈条方法，其特征在于，使用时，将条筒静止的放置在圈条杆(8)的下方，且放置后的条筒的中心与旋转套筒(4)的中心保持上下竖直对齐，在连接弹簧的弹性支撑作用下使得盛条盘与条筒的上端之间保持水平，圈条杆(8)的横移控制端的横移滚轮(9)设置在第一挡片相邻处的横移槽(3)的起点处，从而使得此时圈条杆(8)的纤维条输出端与盛条盘的外侧保持上下竖直对齐，传动带卡扣(13)处于最上端处，从而使得传动带(10)位于旋转套筒(4)的上端口处；

圈条时，带动电机(5)通过传动带(10)带动旋转套筒(4)逆时针转动，继而带动与旋转套筒(4)固定连接的穿套套筒(6)进行同步转动，继而带动穿套过的圈条杆(8)进行同步转动，继而带动圈条杆(8)的横移滚轮(9)绕着横移带动盘(1)的横移槽(3)由起点处往终点处移动，从而实现圈条杆(8)的横移控制端的沿着横移带动盘(1)的横移槽(3)的由起点处往终点处的运动，继而实现圈条杆(8)的纤维条输出端的沿着横移带动盘(1)的横移槽(3)的由终点处往起点处的运动，在圈条杆(8)的纤维条输出端的运动控制下实现纤维条在放条盘上的相应结构的输出，当圈条杆(8)的横移滚轮(9)运动至横移槽(3)的终点时，纤维条完成在放条盘上的一层圈放，且纤维条在圈放过程中由放条盘的外侧往放条盘的中心螺旋圈绕，在圈条杆(8)的纤维条输出端的沿着横移带动盘(1)的横移槽(3)的由终点处往起点处的运动过程中同步的使得圈条半径逐渐减小，同时升降电机(14)根据接收到的横移滚轮(9)上的位置传感器的信号，升降电机(14)带动升降带(12)进行相应转速的逆时针转动，继而带动传动带卡扣(13)进行下降运动，从而带动传动带(10)沿着旋转套筒(4)、传动轴(11)的高度方向进行同步的下降运动，从而使得旋转套筒(4)的转速逐渐增加，继而使得在圈条半径逐渐减小的情况下纤维条的输出线速度保持不变，当纤维条完成在放条盘上的一层圈放时，传动带(10)也恰好移动至旋转套筒(4)的下端口处，从而使得升降电机(14)接收到下限位开关信号，从而使得升降电机(14)由逆时针转动转变为顺时针转动；

而后带动电机(5)通过传动带(10)带动旋转套筒(4)顺时针转动，继而带动与旋转套筒(4)固定连接的穿套套筒(6)进行同步转动，继而带动穿套过的圈条杆(8)进行同步转动，继而带动圈条杆(8)的横移滚轮(9)绕着横移带动盘(1)的横移槽(3)由终点处往起点处移动，从而实现圈条杆(8)的横移控制端的沿着横移带动盘(1)的横移槽(3)的由终点处往起点处的运动，继而实现圈条杆(8)的纤维条输出端的沿着横移带动盘(1)的横移槽(3)的由起点处往终点处的运动，在圈条杆(8)的纤维条输出端的运动控制下实现纤维条在放条盘上的相应结构的输出，当圈条杆(8)的横移滚轮(9)运动至横移槽(3)的起点时，纤维条完成在放条盘上的一层圈放，且纤维条在圈放过程中由放条盘的中心往放条盘的外侧螺旋圈绕；

在圈条杆(8)的纤维条输出端的沿着横移带动盘(1)的横移槽(3)的由起点处往终点处的运动过程中同步的使得圈条半径逐渐增加，同时升降电机(14)根据接收到的横移滚轮(9)上的位置传感器的信号，升降电机(14)带动升降带(12)进行相应转速的顺时针转动，继而带动传动带卡扣(13)进行上升运动，从而带动传动带(10)沿着旋转套筒(4)、传动轴(11)的高度方向进行同步的上升运动，从而使得旋转套筒(4)的转速逐渐减小，继而使得在圈条半径逐渐增加的情况下纤维条的输出线速度保持不变，当纤维条完成在放条盘上的一层圈放时，传动带(10)也恰好移动至旋转套筒(4)的上端口处，从而使得升降电机(14)接收到上限位开关信号，从而使得升降电机(14)由逆时针转动转变为逆时针转动，从而完成带动电机(5)的一个工作周期。