[发明专利]纱线张力在线检测和实时控制装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种纱线张力在线检测和实时控制装置，装置在纺织设备以及 相似设备中用来检测和控制纱线的张力。

背景技术：

在纺织设备纱线加工生产过程中，或在其它类似产品(如金属丝、玻璃丝 等)的加工生产过程中，张力在线检测、在线控制一直是困扰业界的难题。现 有的纺织设备所配备的纱线张力控制装置，都是用人工调整的方法来调节纱线 张力，比如调整配重块重量或压块数量、调整弹簧压力等方法，其缺点就是无 法实现纱线张力的在线监测和实时自动调整，人工调整张力不但增加用工成本， 而且存在人为误差。

发明内容：

本发明的目的是提供一种纱线张力在线检测和实时控制装置，在纺织设备 以及相似设备中用来检测和控制丝线的张力，解决人工方法调节无法实现纱线 张力的在线监测和实时自动调整、增加用工成本、存在人为误差的技术缺陷， 并不受纱线粗细及种类影响，也不受工艺要求的张力范围影响。

本发明的目的是以如下方式实现的：它涉及纱线张力在线检测装置和实时 控制装置，有一个卷簧作用下并装有两个用于挂结纱线的摆臂的转盘与角度感 应器构成纱线张力在线检测装置；角度感应器的输出信号连接到中央控制器， 中央控制器的输出信号连接到电机控制器，电机控制器连接对纱线的退绕电机 和卷绕电机，电机控制器和中央控制器构成实时控制装置。由纱线张力在线检 测装置检测和反馈纱线张力的实时变化情况，中央控制器根据张力在线检测装 置反馈回来的张力变化情况和工艺参数的要求实时将控制信号传输到电机控制 器，由电机控制器调整卷绕电机和退绕电机的速度，达到调整纱线张力的目的。

转盘的前面有两个在同一直径上的摆臂，转盘的中心有与其固定的转轴， 有一个卷簧轴穿过转轴的内孔，卷簧轴的后端与壳体之间连接有卷簧，壳体上 装有针对转轴的角度感应器，卷簧轴的前端固定带刻度的调节旋钮，调节旋钮 与转盘之间通过分度调节装置周向连接，手动调整转盘与卷簧轴之间的周向相 对位置，可以调节纱线张力初始值。

调节旋钮后端插入在转盘的周向环形空腔中，转盘外周面上沿半径方向打 有一孔，在该孔里依次放有钢球、弹簧和顶丝，钢球顶在调节旋钮后端外周面 上若干均布的档位槽中的其中一个档位槽里，以上结构构成调节旋钮与转盘之 间的分度调节装置，通过它可以手动调整转盘与卷簧轴之间的周向相对位置并 锁定。

所述的角度感应器为增量式编码器，或者为霍尔传感器，或者为电位器。 首选增量式编码器，其优点是输出信号稳定可靠、不易受到外界干扰，经过差 分处理后还可以做长距离传输，但成本相对较高；根据成本和工艺要求也可以 采用相对便宜的霍尔传感器或者电位器作为角度感应器，但是性能和一致性略 差。霍尔传感器制造成本较低，但信号容易受外界电磁场的干扰，多个霍尔传 感器同时使用时一致性很难调整；电位器信号稳定，成本较低，但长时间使用 故障率高，不适合长期连续转动的工作场合。

中央控制器为具备工艺参数的显示和设置功能的单板机。面板上主要包括 张力超限报警指示灯、张力数码显示、运行指示灯、运行按钮、参数设置按钮、 参数调整按钮、确认按钮、停止按钮等。

电机控制器为调速控制器。

将人机界面和可编程控制器作为上位机，用现场总线与各个中央控制器连 接。同时对多个单元的纱线张力在线检测和实时控制连接起来，由人机界面完 成对各个单元工艺参数的集中设定并显示实时张力变化；由可编程控制器作为 上位机通过现场总线方式对所有中央控制器进行管理。

本发明能在纺织设备纱线或其它类似产品的加工生产过程中，实现对纱线 张力的在线监测、在线实时调整，保证了纱线张力的一致性。

附图说明：

图1是本发明纱线张力在线检测和实时控制装置的结构示意图。

图2是本发明中纱线张力在线检测装置的结构示意图。

图3是本发明纱线张力在线检测和实时控制装置的现场总线控制框图。

具体实施方式：