织物缠绕的拉应力控制系统及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103569787103569787A(43)申请公布日2014.02.12(21)申请号201310453667.2(22)申请日2013.09.29(71)申请人萧振林地址九龙长沙湾青山道538号半岛大厦21楼13-15室(72)发明人萧振林(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人江裕强(51)Int.Cl.B65H59/38(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称织物缠绕的拉应力控制系统及其控制方法(57)摘要本发明公开织物缠绕的拉应力控制系统及其控制方法，控制系统主要包括主动滚花轮及其同轴伺服电机、从动滚花轮及其同轴磁粉制动器、压紧轮、重力轮、第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮、张力传感器、压紧臂、角度传感器、卷轴等部件。被缠绕的织物依次绕过第一滚轮、主动滚花轮、压紧轮、重力轮、从动滚花轮、第二滚轮、第三滚轮和卷轴。控制系统利用中央控制器接收来自伺服电机的转速、卷轴的同轴电机转速、张力传感器的信号和角度传感器的信号，并对两个伺服电机的转速进行控制从而实现对织物缠绕过程中拉应力的控制。本发明控制原理简单、容易实现，可有效解决织物缠绕过程中织物拉应力的控制问题，提升织物在后续染整工艺中的质量。CN103569787ACN10356978ACN103569787A权利要求书1/2页1.织物缠绕的拉应力控制系统，其特征在于包括主动滚花轮（2）及其同轴伺服电机（3）、从动滚花轮（7）及其同轴张力阻力器（6）、压紧轮（4）、重力轮（5）及其张力传感器II（14）、第一滚轮（1）、第二滚轮（8）、第三滚轮（9）、张力传感器I（10）、压紧臂（11）、角度传感器（12）、卷轴（13）和中央控制器（15），各部件的结构关系满足：被缠绕的织物依次绕过第一滚轮（1）、从动滚花轮（7）、主动滚花轮（2）、压紧轮（4）、重力轮（5）、第二滚轮（8）、第三滚轮（9）和卷轴（13）；所述主动滚花轮（2）在其同轴伺服电机（3）的带动下做主动旋转；所述卷轴（13）在其同轴伺服电机的带动下作旋转运动；其余各轮均处于从动状态；重力轮（5）和张力传感器II（14）用于防止织物因故障而过度拉紧；压紧臂（11）用于压紧缠绕的织物贴紧卷轴；角度传感器（12）安装在压紧臂（11）的末端用于感知压紧臂与竖直方向之间的夹角并将感知数据传递到中央控制器；张力传感器II（14）安装在重力轮的支承臂上并能感知穿过重力轮的织物所承受的张力并将感知数据传递到中央控制器；张力传感器I（10）安装在第三滚轮（9）的支承臂上并可以感知穿过第三滚轮的织物所承受的张力并将感知数据传递到中央控制器；张力阻力器（6）与从动滚花轮（7）同轴布置并通过中央控制器控制张力阻力器与从动滚花轮之间的阻力从而控制从动滚花轮的转速而进一步控制织物的步进速度。2.根据权利要求1所述的一种织物缠绕的拉应力控制系统，其特征在于所述主动滚花轮（2）、从动滚花轮（7）、压紧轮（4）、重力轮（5）、第一滚轮（1）、第二滚轮（8）、第三滚轮（9）的轴线都平行。3.根据权利要求1所述的一种织物缠绕的拉应力控制系统，其特征在于所述中央控制器（15）接收来自主动滚花轮（2）的伺服电机（3）的转速W1、卷轴（13）的同轴电机转速W2、张力传感器I（10）和张力传感器II（14）的感知数据和角度传感器（12）的感知数据；当织物拉力超过张力传感器II所设定的张力范围时，中央控制器通过控制所有伺服电机中断缠绕。4.根据权利要求3所述的一种织物缠绕的拉应力控制系统，其特征在于：所述主动滚花轮（2）和从动滚花轮（7）经过滚花处理，以增加滚轮与织物之间的摩擦避免打滑；所述压紧轮（4）上设有扭簧压紧装置使得压紧轮与主动滚花轮有压力接触。5.用于权利要求1~4任一项所述一种织物缠绕的拉应力控制系统的控制方法，其特征在于包括：所述张力传感器I（10）通过测量第三滚轮（9）所承受的织物张力，并将所测得的张力传递给中央控制系统；所述角度传感器（12）测量压紧臂（11）的转动角度A，得知当前织物缠绕的半径R2=h*sinA，其中h为卷轴轴线与压紧臂旋转轴线的距离，角度传感器将所测得的转动角度传递给中央控制系统；张力阻力器（6）所产生的阻力可通过中央控制系统进行控制，通过该阻力控制了从动滚花轮（7）的转速，张力阻力器与张力传感器I（10）和张力传感器II（14）一起协同工作，从而确保织物缠绕满足控制公式R2*W2-R1*W1=K(t)；中央控制系统通过控制主动滚花轮（2）的转速W1，和卷轴的转速W2，实现了对缠绕织物的拉应力控制；其中R1是主动滚花轮（2）的半径，R2是卷轴（13）