传感器14,所述丝杠螺母副5 与所述拉力传感器14之间通过阻尼绳9相连接，所述拉力传感器14与所述阻尼绳9之间 连接有弹黃16,所述工字轮11上固定设置有与所述阻尼绳9相配合的转轮，所述线轴架1 上还设置有张力控制器10,所述拉力传感器14W及所述电机4均与所述张力控制器10相 连接，拉力传感器14通过传感器支架13设置于线轴架1上。
[0027] 所述张力控制器10包括单片机、带有转换器的微步驱动器、串行显示驱动器、LED 数码管，单片机为ATMEGA8-5型单片机，微步驱动器为A3984型带转换器的DMOS微步驱动 器，串行显示驱动器为MAX7219型串行显示驱动器，ATMEGA8是一种非常特殊的单片机，忍 片内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，包括定时器、PWM通道、片内 橫拟比较器等功能部件，能够为张力控制系统提供所需的大部分模拟和数字外设，A3984用 于驱动步进电机4,省去了专口的步进电机4驱动器，既降低了成本又减小安装空间，简单 的步进输入只需"STEP"(步进）和"DIR"(方向）2条输入线，输出由DMOS的双H桥完成。 通过"STEP"脚简单的输入1个脉冲就可W使电机4完成1次步进，省去了相序表，高频 控制线及复杂的编程接口，MAX7219忍片是用来驱动L邸数码管的数字显示，可W显示当前 的工作时间、张力值大小。
[0028] 该控制器10板可实现全过程自动调整，工作前预先标定，标定后一键操作即可工 作，灵活标定零点，零点一旦标定合适，可连续使用，无需每次都重新标定。一键起停功能， 自动复位灵活标定零点，零点一旦标定合适，可连续使用，无需每次都重新标定。在整个工 作周期中，按巧键可随时查看该工作周期中已工作的时间、阻尼绳9的张力值、卷径值。在 一个工作周期中一旦断电，原数据保留，重新给电后，按F4继续延续工作。
[002引按键说明：Fl键为电机4正转键，按下后电机4正转，抬起电机4停止；F2键为电 机4反转键，按下后电机4反转，抬起电机4停止；F3键为零点标定键，在适当的位置按下 此键作为零点；F4键为启动/暂停键，按一下启动，再按暂停，巧键为确认/数值切换键，在 开机时为输入确认键，在工作时作为数值显示的切换键。
[0030] 操作方法：
[0031] 开机时，L邸显示后显示丝杆螺母副的位置，通过矩阵键盘设置初始卷径值 的大小，按下巧确认，此时L邸显示需要保证阻尼绳9的张力值，数值闪烁，然后通过Fl, F2键调整丝杆螺母副到适当位置，按一下F3确认该位置为标定的零点。最后按一下F4,启 动工作，在工作周期内按照预先设定好的间隔时间调节电机4动作W便调节阻尼绳9的制 动力矩，绿色指示灯闪烁表示一个工作周期完成。工作完成后，按F3键，丝杆螺母副将反向 移动直到预先标定的零点位置。
[0032] 所述张力控制器10上还设置有用于手动调节阻尼绳9松紧度W及钢丝12的初始 张力大小的手调按钮。
[0033] 所述线轴架1上固定设置有传感器安装架，所述拉力传感器14固定设置于所述传 感器安装架上，所述拉力传感器14上具有用于连接所述阻尼绳9的吊耳15。
[0034] 所述线轴架1上固定设置有安装板2,所述安装板2上设置有电机架3W及夹持板 6,所述电机4固定设置于所述电机架3上，所述夹持板6位于所述丝杠7两侧，所述夹持板 6上具有刻度。
[0035] 初步开机前，通过控制器10上的手调按钮调节阻尼绳9的松紧度W调节钢丝12 的初始张力大小，夹持板6带有刻度，便于观察丝杆螺母副在夹持板6的位置，从而推算弹 黃16的伸长量，拉力传感器14可W测量阻尼绳9的张力，通过控制器10上的显示屏显示 当前的张力值，当工字轮11上的积线卷径随工作时间t而减小时，控制器10通过时间t与 卷径D的关系式和内部程序算法即可计算当前时间的卷径大小，然后控制器10发出控制信 号控制丝杆电机4的旋转方向和步距使得螺母副在夹持板6间移动，从而放松阻尼绳9,适 当的减小阻尼绳9对工字轮11的阻力，控制器10又通过内部程序计算出阻尼绳9应该给 工字轮11阻尼的大小，通过与拉力传感器14测量值进行对比，最后通过电机4进行微调， 使得钢丝12的张力保持恒定。
[0036] W上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及其优点，本行业的技术人 员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明中描述的只是说明本 实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化 和改进，运些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围 由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1. 一种基于时间计算卷径的恒张力控制装置，其特征在于：包括线轴架、转动设置于 所述线轴架上的工字轮，所述线轴架上设置有用于供电的电源，所述线轴架的一侧设置有 电机，所述电机的电机轴与丝杠相固定连接，所述丝杠上设置有丝杠螺母副，所述线轴架另 一侧设置有拉力传感器，所述丝杠螺母副与所述拉力传感器之间通过阻尼绳相连接，所述 拉力传感器与所述阻尼绳之间连接有弹簧，所述工字轮上固定设置有与所述阻尼绳相配合 的转轮，所述线轴架上还设置有张力控制器，所述拉力传感器以及所述电机均与所述张力 控制器相连接。2. 根据权利要求1所述的一种基于时间计算卷径的恒张力控制装置，其特征在于：所 述张力控制器包括单片机、带有转换器的微步驱动器、串行显示驱动器、LED数码管。3. 根据权利要求2所述的一种基于时间计算卷径的恒张力控制装置，其特征在于：所 述张力控制器上还设置有用于手动调节阻尼绳松紧度以及钢丝的初始张力大小的手调按 钮。4. 根据权利要求1所述的一种基于时间计算卷径的恒张力控制装置，其特征在于：所 述线轴架上固定设置有传感器安装架，所述拉力传感器固定设置于所述传感器安装架上， 所述拉力传感器上具有用于连接所述阻尼绳的吊耳。5. 根据权利要求1所述的一种基于时间计算卷径的恒张力控制装置，其特征在于：所 述线轴架上固定设置有安装板，所述安装板上设置有电机架以及夹持板，所述电机固定设 置于所述电机架上，所述夹持板位于所述丝杠两侧，所述夹持板上具有刻度。6. 根据权利要求1所述的一种基于时间计算卷径的恒张力控制装置，其特征在于：钢 丝在所述工字轮上的缠绕模型为并列型。7. 根据权利要求1所述的一种基于时间计算卷径的恒张力控制装置，其特征在于：所 述电机为步进电机。
【专利摘要】本实用新型提供一种基于时间计算卷径的恒张力控制装置，包括线轴架、转动设置于线轴架上的工字轮，线轴架上设置有用于供电的电源，线轴架的一侧设置有电机，电机的电机轴与丝杠相固定连接，丝杠上设置有丝杠螺母副，线轴架另一侧设置有拉力传感器，丝杠螺母副与拉力传感器之间通过阻尼绳相连接，拉力传感器与阻尼绳之间连接有弹簧，工字轮上固定设置有与阻尼绳相配合的转轮，线轴架上还设置有张力控制器，拉力传感器以及电机均与张力控制器相连接，通过丝杆步进电机来控制阻尼绳的松紧度的控制方法，保持每股钢丝的张力在传输过程保持恒定，各钢丝间的张力也趋于一致的恒张力控制装置。
【IPC分类】B65H59/38
【公开号】CN204917453
【申请号】CN201520308885
【发明人】赵京, 陈宗毅, 冯凡, 金新民
【申请人】金新民
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年5月14日