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原文传递一种纱线缠绕系统及控制方法

专利名称：	一种纱线缠绕系统及控制方法
摘要：	本发明涉及碳纤维展纤技术领域，尤其涉及一种纱线缠绕系统，该系统包括：放卷装置，用于使纱筒上的纱线恒张力放卷；纱线平移装置，用于改变从放卷装置放出的纱线在与其传输方向垂直的方向上的位置；平板收卷装置，用于纱线的缠绕成型；通过在两储纱杆之间挂设一砝码，利用砝码的重量进行储纱的同时保证纱线张力恒定，从而克服了由于芯模为板状导致纱线变速运动造成的纱线张力不恒定的问题，使纱线均匀的缠绕在板式芯模上。同时本发明还涉及一种纱线缠绕控制方法，该控制方法合理设置纱线导向件的移动速度与板式芯模的转动速度，实现了纱线在板式芯模上的均匀无缝隙缠绕，使最终成型的碳纤维产品力学性能好。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	常州市新创智能科技有限公司
发明人：	谈源;李镓旭;钮青;李春惠
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910411624.5
公开号：	CN110040578A
代理机构：	苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	李明
分类号：	B65H59/36(2006.01);B;B65;B65H;B65H59
申请人地址：	213135 江苏省常州市新北区西夏墅镇金山路5号
主权项：	1.一种纱线缠绕系统，其特征在于，该系统包括：放卷装置(1)，用于使纱筒上的纱线恒张力放卷，放卷装置(1)进一步包括纱筒驱动件(11)、摆杆(12)和储纱杆(13)；所述纱筒驱动件(11)将纱筒固定于其上并带动纱筒匀速转动；所述摆杆(12)的摆臂一端转动设置，摆臂的另一端沿纱筒的轴向设置有转动轴，从纱筒上放出的纱线包绕过转动轴设置；所述储纱杆(13)设置有至少两个并沿纱筒轴向设置，纱线经过两所述储纱杆(13)上方并在两所述储纱杆(13)中间悬挂一砝码，以使纱线存储于两所述储纱杆(13)之间；纱线平移装置(2)，用于改变从放卷装置(1)放出的纱线在与其传输方向垂直的方向上的位置，纱线平移装置(2)进一步包括平移驱动件(21)和纱线导向件(22)，所述纱线导向件(22)固定在平移驱动件(21)上，在平移驱动件(21)的驱动下做直线往复运动；平板收卷装置(3)，用于纱线的缠绕成型，平板收卷装置(3)进一步包括板式芯模(31)和芯模驱动件(32)，所述板式芯模(31)与芯模驱动件(32)连接，在芯模驱动件(32)的驱动下匀速转动以将纱线缠绕于板式芯模(31)上。 2.根据权利要求1所述的纱线缠绕系统，其特征在于，所述摆杆(12)还包括阻力杆(121)和弹性件(122)，所述阻力杆(121)固定于摆臂转动的一端并随着摆杆(12)的摆动而转动，所述弹性件(122)一端固定于放卷装置(1)上，另一端与阻力杆(121)连接，用于增加摆杆(12)摆动时对纱线的牵拉力。 3.根据权利要求1所述的纱线缠绕系统，其特征在于，所述平移驱动件(21)为电缸，所述纱线导向件(22)与电缸的移动方向垂直，所述导向件(22)的两端均设置有两竖直的导纱杆(221)，纱线从两所述导纱杆(221)中间穿过。 4.根据权利要求3所述的纱线缠绕系统，其特征在于，还包括重力传感器(222)，所述重力传感器(222)固定于所述纱线导向件(22)上，所述重力传感器(222)上固定有展纤辊，所述展纤辊被纱线包绕过以测量纱线上的张力。 5.根据权利要求3所述的纱线缠绕系统，其特征在于，还包括张力调节辊(223)，所述张力调节辊(223)设置于所述纱线导向件(22)上，且在与导纱杆(221)的方向垂直，所述纱线导向件(22)上还设置有若干与导纱杆(221)方向相同且交错布置的展纱辊(224)，所述张力调节辊(223)设置于展纱辊(224)之间，在竖直方向上可移动设置，通过张力调节辊(223)的移动改变纱线的张力。 6.根据权利要求1所述的纱线缠绕系统，其特征在于，所述板式芯模(31)可拆卸地固定在芯模驱动件(32)上。 7.一种纱线缠绕控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将纱筒上的纱线依次穿过摆杆、两储纱杆、纱线导向件后最终缠绕在板式芯模上；在两储纱杆上悬挂一砝码，然后存储一部分纱线在两储纱杆之间；驱动纱筒与板式芯模匀速转动；随着板式芯模的转动，驱动纱线导向件沿板式芯模轴向移动，使纱线无缝隙的缠绕在板式芯模上；一层缠绕完成后，纱线导向件反向移动，使纱线在第一层的基础上继续缠绕，纱线导向件抵达端部时，继续反向运动，如此重复直至达到设定的层数，停止纱筒与板式芯模的转动和纱线导向件的移动。 8.根据权利要求7所述的纱线缠绕控制方法，其特征在于，所述板式芯模转动一周时纱线导向件移动的距离为纱线的宽度。 9.根据权利要求8所述的纱线缠绕控制方法，其特征在于，所述纱线导向件由导向件驱动电机驱动，所述板式芯模由芯模驱动电机驱动，所述导向件驱动电机与芯模驱动电机的转速关系为：其中为电子齿轮比；L为芯模驱动电机输出一个脉冲对应的纱线导向件的位移；P为纱线导向件的移动导程；R为导向件驱动电机的减速比；G为平移电机的编码分辨率；且X＝L×Y 其中X为板式芯模旋转一周时纱线导向件的位移；Y为板式芯模旋转一周芯模驱动电机的输出脉冲数；则由公式来进行导向件驱动电机与芯模驱动电机的转速匹配，从而实现纱线在板式芯模上的均匀无缝隙缠绕。 10.根据权利要求9所述的纱线缠绕控制方法，其特征在于，在纱线导向件反向运动时，板式芯模旋转的第一圈电子齿轮比为原来的1.5倍，使新的一层纱线覆盖于前一层的两纱线缝隙处。
所属类别：	发明专利