专利名称：一种非线性力矩表盘的线性标定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种永磁非线性力矩装置的可重复标定装置，具体涉及纺织机械纱线永磁张力器的可重复标定的一种装置。
背景技术：
纱线永磁阻力矩装置是靠永磁材料提供能源，对导磁材料磁滞阻尼旋转时产生阻力距。申请号为2005200M424. 8的专利说明书公开了一种张力罗拉，利用磁通间隙，通过多头螺杆改变磁滞作用宽度产生力矩变化。这种力矩变化与轴向移动作用间隙宽度是非线性关系的，故力矩使张力器表盘刻度应该是不等间隔刻度线。另外，磁性材料长时间在交变磁场工作时间性能会有所不确定量衰减，故一至二年需要重复标定张力器刻度线。经此标定能反映一批永磁张力器一致性能，使用和管理方便。原有技术不足之处1.原有张力器等间距刻度，做成摸具凹凸线，反映的力矩值不能一致线性，批量使用不利管理。2.原有永磁张力罗拉使用一段时间性能不确定量衰减或张力不足或张力不一致， 不可重复标定，造成大批量使用和管理不便，甚至造成报废损失巨大。
发明内容
本发明针对上述问题，设计了一种半自动可重复标定不等距刻度的装置，使永磁张力器通过不等间隔的刻度盘指示出线性变化的刻度与力矩的关系，便于大批量使用和管理。经过相当使用时间力矩性能大批量不致衰减时，可以使用该装置重新标定恢复性能指标，减少损失，便于管理，具有潜在的经济效益。本发明技术方案是这样实现的张力调节盘从最低档安装就位与步进电机同轴联接，张力调节盘备数个彩色不同扇形显示刻度待用；一根纱线由握持轮导入，分别卷绕在罗拉棍和卷绕辊上，所述卷绕辊是伺服电机经力矩传感器驱动的。经张力检测器后纱线缠绕卷绕辊上数圈，有足够摩擦力，纱线自动退出。根据张力调节在人机界面设定某档得纱线张力值，确定调节盘圆心角位，将相应一种颜色扇形边对齐，并在刻度盘圆周上螺丝钉或热敏胶固定。逐档按序进行，到10档或近一周时结束。
图1是本发明系统原理图。图2是本发明电气控制系统框图。图3是本发明卷绕辊部件装配图。图4是本发明永磁张力器步进部件装配图。图5是本发明彩色扇形刻度片零件图。
图6是本发明非线性刻度标定作业流程图。
具体实施例方式以下结合
本发明图1是一种用于非线性表盘上不等间隔刻度标定的装置原理图。选用或者制作被动旋转的待标定纱线永磁张力器，所述待标定张力调节盘4的圆形端面和外圆上附有可同轴转动的几种不同颜色的扇形刻度片2，刻度转位是由同轴的步进电机12转动的。张力器的阻绕罗拉1和卷绕辊22两轴平行，通过纱线23上的握持器M和纱线张力检测器25形成联动关系，纱线驱动由伺服电机13装在卷绕辊轴端，中间装有力矩传感器18。步进电机和伺服电机的联动关系由闭环控制系统观、观控制。步进电机通过联轴套筒8与永磁张力器1同轴连接。电机步进时张力调节盘4握持不转。纱线张力检测器25可以是手动的或自动的。握持器M可以是钢珠自重的或盘形的。闭环控制系统可以是单片机、PLC可编程器或PC计算机组成。闭环控制系统观、29与步进电机驱动器沈和步进电机12，伺服电机控制器27、伺服电机13和力矩传感器18之间有电源线和信号线连接。张力器的阻绕罗拉 1和卷绕辊22两轴平行，分别缠绕输入和输出纱线数圈，有足够摩擦力。张力器的张力调节盘标定不同颜色的扇形刻度片2刻度在外圆周上固定。图2是本发明组装电气控制系统框图。闭环控制系统可以是单片机、PLC可编程器或PC计算机组成。闭环控制系统观、四与步进电机驱动器沈和步进电机12，伺服电机控制器27、伺服电机27和力矩传感器18之间有电源线和信号线连接。利用各种电子人机对话界面，将显示和编辑数据，通过PLC可编程控制器分别指令步进电机驱动器沈驱动步进电机12和伺服电机控制器27驱动伺服电机13，由力矩传感器18反馈纱线张力折算力矩数值，供判断比较。图3是本发明卷绕辊部件装配图。自制或选购零部件支承筒架15左端用螺栓14 将伺服电机13法兰连接，两轴承之间有轴承间隔圈16轴向定位。联轴套筒17将电机轴与力矩传感器18输入轴同心联接；右端并列两轴承20外圈有弹簧挡圈20-1定位，内圈支承卷绕辊轮22，轴向用螺钉与力矩传感器输出端连接。图4是本发明永磁张力器步进部件装配图。自制或选购零部件支承筒架10时，左端面与步进电机12法兰用螺栓11连接，电机轴和传动轮轴5经联轴套筒8传递步进转矩。 通过同轴两小轴承7和一大轴承6保持转动自由度和良好刚性。大轴承6外圈有弹簧挡圈 6-1定位。右端面用固定法兰3-1和张力器固定板连接，使步进电机12保持与张力器1同轴线。图5是本发明彩色扇形刻度片零件图。该零件采用高分子材料热成型，圆心角可以根据检测得档位间夹角裁剪出，而后螺钉或热敏胶等方法固结，便于以后重复标定。图6是本发明非线性刻度标定作业流程图。图中内循环，试步测得某一档位设定力矩值，外循环为逐一档位标定，直至10档即接近一周时为停止。
权利要求
1.一种用于非线性力矩表盘上不等间隔刻度标定的装置。有被动旋转的待标定永磁张力器，所述待标定张力调节盘4的圆形及端面上附有可同轴转动的10种不同颜色的扇形刻度片2，刻度转位是由同轴的步进电机12步转的。张力器1和卷绕辊22两轴平行，通过纱线23上的握持器M和纱线张力检测器25形成联动关系，驱动由伺服电机13装在卷绕辊 22轴端，中间装有力矩传感器18。步进电机和伺服电机的联动关系由闭环控制系统中人机对话界面28和PLC可编程器四控制。
2.根据权利要求1所述的不等间隔刻度标定的装置，其特征在于步进电机通过联轴套筒8右端面用固定法兰3-1和张力器固定板连接。电机步进时张力调节盘4由握持杆10-1 握持不转。张力器的阻绕罗拉1由伺服电机13装在同轴转动的卷绕辊22驱动。
3.根据权利要求1所述的不等间隔刻度标定的装置，其特征在于纱线张力检测器25可以是手动的或自动的。
4.根据权利要求1所述的不等间隔刻度标定的装置，其特征在于握持器M可以是钢珠自重型的或弹簧夹盘型的。
5.根据权利要求1所述的不等间隔刻度标定的装置，其特征在于闭环控制系统包括人机对话界面28和PLC可编程器四。闭环控制系统与步进电机驱动器沈、步进电机12、伺服电机控制器27、伺服电机13和力矩传感器18之间有电源线和信号线连接。
6.根据权利要求1所述的不等间隔刻度标定的装置，其特征在于张力器的阻绕罗拉1 和卷绕辊22两轴平行，分别缠绕输入和输出纱线数圈，有足够摩擦力。
7.根据权利要求1所述的不等间隔刻度标定的装置，其特征在于张力器的张力调节盘标定不同颜色的扇形刻度片2刻度在张力调节盘4外圆周上固定。
8.根据权利要求1所述的不等间隔刻度标定的装置，其特征在于张力调节在人机界面四设定某档的纱线张力值，确定调节盘4圆心角位，将相应一种高分子材料颜色扇形片2的圆心角边对齐，并在张力调节盘4圆周上螺丝钉或热敏胶固定。
9.根据权利要求1所述的不等间隔刻度标定的装置，其特征在于伺服电机13与卷绕辊 22之间同轴装电子力矩传感器18形成闭环控制。
10.根据权利要求1所述的不等间隔刻度标定的装置，其特征在于彩色扇形刻度片2， 该零件采用高分子材料热成型，圆心角可以根据检测得档位间夹角裁剪出。
全文摘要
一种非线性力矩表盘的线性标定装置一种给非线性力矩装置的表盘上不等间隔刻度重复标定的装置。由一个闭环控制系统控制两部分步进电机驱动张力器表盘转位和伺服电机驱动的纱线卷绕辊。纱线经握持轮缠绕张力器罗拉，经纱线张力测量器，每标定一档固定颜色扇形片，步进电机逐步转位到下一档伺服电机试转当力矩传感器数值达到设定值，张力测量器经确认后，再固定这个档位的颜色扇形片。本发明解决原非线性永磁张力器等距刻线，不能反映一批张力器一致性能，使用和管理不便的问题，以及当张力器使用一段时间后性能衰减时可以重新标定一致性能刻度，避免报废。因该纺织纱线张力器应用范围广、数量大，故本发明具有一定经济效益和社会效益。
文档编号D01H13/32GK102251323SQ20111014297
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者梁国星, 樊虎荣, 石钢 申请人:太原理工大学