本发明涉及复合材料缠绕设备制造技术领域，具体涉及往复式数控有芯纱线团张力控制方法。
背景技术：
缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维(或布带、预浸纱)按照一定规律缠绕到芯模上，然后经固化、脱模，获得制品。
复合材料纱线在缠绕过程中，因为纱线自身粗细不均匀，或者被缠绕工件表面不光滑，或者缠绕工艺设计不合理，或者由对芯模的筒身部分进行横向(基本垂直于芯模轴向)缠绕切换至对封头部分进行纵向(基本平行于芯模轴向)缠绕，或者由对封头的纵向缠绕切换至对筒身的横向缠绕，或者在刚开始缠绕时，或者其他原因，均可能导致纱线缠绕时的张力产生波动，若不将其控制在合理的范围内，便可能使加工出的产品不合格。在刚开始缠绕采用人工手动方式放卷纱线团时，其牵引速度为不定值(0～60米/分钟的线速度)，要控制好在不定值范围时使纱线缠绕具有稳定的张力，至少需要二十几秒，时间长，人工牵引费力，劳动强度大。
对芯模的筒身部分进行横向(基本垂直于芯模轴向)缠绕切换至对封头部分进行纵向(基本平行于芯模轴向)缠绕时，由于纱线在短时间内需要改变运动方向，故其张力会发生较大变化。由纵向缠绕切换至横向缠绕原因相同。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种能在1～2秒内稳定张力的往复式数控有芯纱线团张力控制方法，该方法可大大减少人工劳动强度且能更好的保证纱线缠绕质量。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种往复式数控有芯纱线团张力控制方法，包括以下步骤：
当缠绕工件启动时，控制器接收位置传感器发送的第一信号并根据所述第一信号向用于驱动所述位置传感器移动的气缸发送设定指令；
所述气缸接收所述设定指令驱动所述位置传感器向远离平衡位置一侧移动，所述位置传感器的行程的中点标记为所述平衡位置；
所述控制器接收并根据所述位置传感器发送的第二信号向驱动装置发送驱动指令，所述第二信号包括a的数据，其中，a为所述位置传感器偏离所述平衡位置的距离占所述位置传感器最大行程的比值；
所述驱动装置接收所述驱动指令驱动纱线团芯轴按预先设定的动作转动完成对纱线张力的精确控制。
优选地，缠绕装置开始工作时纱线由手工牵引，手工牵引纱线的速度为60～90米/分钟。
优选地，所述气缸接收所述设定指令驱动所述位置传感器向远离平衡位置一侧移动具体为：
当缠绕装置开始启动时以及缠绕方式从纵向缠绕变为环向缠绕时，所述气缸接收向一侧驱动所述位置传感器的指令；
当缠绕方式从横向缠绕变为纵向缠绕时，所述气缸接收向另一侧驱动所述位置传感器的指令。
优选地，所述驱动指令包括第一驱动指令、第二驱动指令、第三驱动指令和第四驱动指令，当0＜a≤0.1时，所述控制器向所述驱动装置发送所述第一驱动指令，当0.1＜a≤1时，所述控制器向所述驱动装置发送所述第二驱动指令，当－0.1≤a＜0时，所述控制器向所述驱动装置发送所述第三驱动指令，当－1≤a＜－0.1时，所述控制器向所述驱动装置发送所述第四驱动指令。
优选地，所述驱动装置接收所述驱动指令驱动所述纱线团芯轴按预先设定的动作转动以实现在1～2秒内完成对纱线张力的精确控制的步骤具体为：
当所述驱动装置接收到第一驱动指令时，所述预先设定的动作为按30～40转/分钟的速度顺时针转动；
当所述驱动装置接收到第二驱动指令时，所述预先设定的动作为按1100～1200转/分钟的速度顺时针转动；
当所述驱动装置接收到第三驱动指令时，所述预先设定的动作为按30～40转/分钟的速度逆时针转动；
当所述驱动装置接收到第四驱动指令时，所述预先设定的动作为按1100～1200转/分钟的速度逆时针转动。
优选地，还包括所述位置传感器位于平衡位置时，纱线团芯轴按卷线的线速度顺时针转动和逆时针转动交替进行转动的步骤。
优选地，所述位置传感器为接触式位置传感器。
优选地，所述驱动装置为伺服电机。
相比于现有技术，本发明所述往复式数控有芯纱线团张力控制方法具有以下优势：本发明通过采用控制器接收包括位置传感器偏离平衡位置距离占所述位置传感器最大行程的比值的信号并通过控制驱动装置来使纱线团芯轴按预设定的转动速度和转动方向动作，以实现1～2秒内精确控制纱线团张力的目的，相比现有二十几秒才能稳定张力的方法，具有速度快的优点，可以减少人工的劳动强度，且纱线团缠绕质量好，大大提高了工作效率。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提供的往复式数控有芯纱线团张力控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。
请参阅图1，是本发明提供的往复式数控有芯纱线团张力控制方法的流程图。
步骤s1、控制器接收位置传感器发送的第一信号并根据所述第一信号向用于驱动所述位置传感器移动的气缸发送设定指令；
当缠绕装置开始工作时，首先采用手工方式牵引纱线，其速度从0变化至60～90米/分钟之间，由于是手工牵引，很难做到速度恒定，此时第一信号为手工牵引纱线的速度数据；
当缠绕装置正常工作时，用于承载纱线团的被缠绕工件为圆柱体形，缠绕中间段时为横向缠绕(基本垂直于芯模轴向，横向<环形>缠绕的同时以较低的速度纵向<轴向>移动，以实现对芯模的整个圆柱部分表面的缠绕)的方式，缠绕两端的封头时采用纵向(基本平行于芯模轴向，与轴向所成角度取决于工件的缠绕需求及封头本身的形状)缠绕的方式，此时第一信号为纱线的缠绕方式的突然改变，即缠绕方向发生了改变。
在本实施例中，所述位置传感器为接触式位置传感器。
步骤s2、所述气缸接收所述设定指令驱动所述位置传感器向远离平衡位置一侧移动，所述位置传感器的行程的中点标记为所述平衡位置；
具体地，当缠绕装置开始工作时即突然给纱线一个速度时，以及从纵向缠绕方式转变为横向(环向)缠绕的方式时，所述位置传感器向远离平衡位置的一侧移动，在本实例中，为方便说明，将该侧定义为左侧；当从横向(环向)缠绕转变为纵向缠绕的方式时，所述位置传感器向另一侧即右侧移动。
步骤s3、所述控制器接收并根据所述位置传感器发送的第二信号向驱动装置发送驱动指令，所述第二信号包括a的数据，其中，a为所述位置传感器偏离所述平衡位置的距离占所述位置传感器最大行程的比值；
当位置传感器向左移动即其位于平衡位置的左侧时，其偏离所述平衡位置的距离为正值，当位置传感器向右移动即其位于平衡位置的右侧时，其偏离所述平衡位置的距离为负值，具体地：
所述驱动指令包括第一驱动指令、第二驱动指令、第三驱动指令和第四驱动指令：当0＜a≤0.1时，所述控制器向所述驱动装置发送所述第一驱动指令；当0.1＜a≤1时，所述控制器向所述驱动装置发送所述第二驱动指令；当－0.1≤a＜0时，所述控制器向所述驱动装置发送所述第三驱动指令；当－1≤a＜－0.1时，所述控制器向所述驱动装置发送所述第四驱动指令。
在本实施例中，最大行程为20cm，平衡位置位于最大行程的中点。
步骤s4、所述驱动装置接收所述驱动指令驱动纱线团芯轴按预先设定的动作转动以实现在1～2秒内完成对纱线张力的精确控制。
当所述驱动装置接收到第一驱动指令时，所述预先设定的动作为按30～40转/分钟的速度顺时针转动，具体数值跟纱线团已缠绕直径有关；
当所述驱动装置接收到第二驱动指令时，所述预先设定的动作为按1100～1200转/分钟的速度顺时针转动，具体数值跟纱线团已缠绕直径有关；
当所述驱动装置接收到第三驱动指令时，所述预先设定的动作为按30～40转/分钟的速度逆时针转动，具体数值跟纱线团已缠绕直径有关；
当所述驱动装置接收到第四驱动指令时，所述预先设定的动作为按1100～1200转/分钟的速度逆时针转动，具体数值跟纱线团已缠绕直径有关。
在本步骤中，1～2秒内完成对纱线张力的精确控制是指在1～2秒内使位置传感器回到平衡位置。当位置传感器回到平衡位置且保持同一种缠绕方式不变时，所述驱动装置高速转动使得所述纱线团芯轴按卷线的线速度顺时针转动和逆时针转动交替进行以保持位置传感器始终位于平衡位置。
在本实施例中，所述卷线的线速度为90米/分钟。
在本实施例中，所述驱动装置为伺服电机。伺服电机对旋转的控制比较精确，在机床、纺织设备、自动化生产线等领域比较常用，在本技术方案中利用其对纱线的张力进行控制，可以很好地发挥其优势。
本发明所述往复式数控有芯纱线团张力控制方法具有以下优势：本发明通过采用控制器接收包括位置传感器偏离平衡位置距离占所述位置传感器最大行程的比值的信号并通过控制驱动装置来使纱线团芯轴按预设定的转动速度和转动方向，以实现1～2秒内精确控制纱线团张力的目的，相比现有二十几秒才能稳定张力的方法，具有速度快的优点，可以减少人工的劳动强度，且纱线团缠绕质量好，大大提高了工作效率。
应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。