一种用于缠绕张力控制的电子张力器的制作方法

1.本实用新型属于电子张力器技术领域，具体是涉及一种用于缠绕张力控制的电子张力器。


背景技术：

2.随着新材料的快速发展，大量的复合材料制品被开发用于航空航天领域，然而科学技术的快速发展，对复合材料制品的性能提出了更高的要求，而复合材料制品的性能和缠绕制品在缠绕过程的张力控制息息相关。在纤维缠绕成型工艺中，缠绕张力控制是保证缠绕产品质量的核心技术之一，并且缠绕张力对复合材料制品的强度有重要影响。在工控行业，在一些带状和线状类的产品，经常需要控制张力来达到生产要求，随着设备向大型化和超大型化、专业化和高效自动化方向的发展，张力控制器正朝着制动工况重载化、多功能、智能化和免维护方面快速发展，通过远程监控实现工业张力控制器的实时维护，也是张力控制器的重要发展方向。现有的电子张力器，不能实现自动控制或者自动控制精度较低，且不能实现智能控制。


技术实现要素：

3.本实用新型目的在于针对上述问题，提供一种用于缠绕张力控制的电子张力器，它能实现张力闭环控制，自动控制精度较高，也便于智能和远程控制。
4.本实用新型是通过以下技术方案实现的。
5.一种用于缠绕张力控制的电子张力器，包括安装座，其特征在于：所述安装座内中部设有一根延伸至安装座上表面的芯轴，所述芯轴的下端与磁滞制动器连接，上端与张力轮连接；所述张力轮一侧的安装座上表面设有小防跳线器，另一侧设有张力杆转轴，所述张力杆转轴套接在设于安装座内的张力杆转轴轴承内；所述张力轮的边缘设有若干圆柱销；所述安装座上还设有若干大防跳线器、限位柱；张力杆的一端装在张力杆转轴的上端，另一端设有吊轮，中部设有挂钩环；所述安装座上表面上与张力杆同侧还装有反张力调节器安装板，所述反张力调节器安装板上的支架上套接有螺杆，所述螺杆的一端固定连接旋钮，另一端设有挂钩孔，挂钩孔和挂钩环之间通过弹簧或者线条连接；所述安装座内设有张力传感器和电路板，所述张力传感器与小防跳线器的下端转轴连接；所述安装座的外侧设有调节和显示面板，所述调节和显示面板上的调节按钮和显示屏分别连接至电路板；所述电路板还分别与张力传感器、磁滞制动器连接。
6.进一步地，所述的张力轮由上下两张轮盘和中间夹装的o型圈组成。便于调整和更换。
7.其工作原理是：电子张力器采用张力传感器作为反馈元件，磁滞制动器和反张力调节组件作为执行元件，并配以电路板和显示器作为数据处理单元，由此构成闭环系统。其中，张力传感器用于对纤维丝束张力进行张力检测和分析。张力器工作时，由磁滞制动器控制的纱团和由转速电机控制的芯模开始转动，芯模对纤维丝束产生牵引作用，纤维丝束由
纱团释放。由于芯模的牵引作用，会对纤维丝束产生拉力，并且纱团处开始提供阻力，这样纤维丝束就会发生拉紧而产生张力。同时，制动器对纱线产生拉力，制动器拉力、纤维丝束拉力和纱团阻力的共同作用下，使纱线张力处于稳定的状态，达到保证张力稳定的目的。当纱线张力变动时，电路板控制磁滞制动器按照一定张力分配比进行运作，磁滞制动器的转速改变，进而使整个系统达到目标张力值。当实际张力值与目标值出现误差时，张力传感器经处理电路将信号反馈给显示器和电路板，电路板发出命令经转换后输出电流信号控制磁滞制动器的输入电流，调节磁滞制动器的阻力矩，从而使系统达到目标张力值，达到控制纤维丝束张力的目的。整个张力控制过程中，电路板处于一个中心处理器的位置，收集由张力传感器传递回来的电信号并进行处理，再把当时的张力值传递到显示器显示出来，使得工作人员能够直观了解到此时的纱线张力。此外，工作人员还可以通过调节和显示面板输入机器允许范围内的任一张力值，经由电路板转换信号，改变制动器的输入电流，达到控制制动器转速的目的。
8.张力传感器最大特点是针对各类具有非线性、强耦合性、不确定性、时变的多变量复杂系统，可以取得良好的控制效果。在没有得到被控对象精确的数学模型的前提下，引用张力传感器的模糊控制可以得到良好的效果。张力控制系统的动作过程主要表现为：张力变化
→
受力变化
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电压信号
→
与给定信号综合后的差值信号经比例积分，功率放大到可控整流电路
→
磁滞制动器的励磁电流改变
→
制动力矩也随之变化
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从而使纱线张力维持恒定，实现了全自动张力控制。全自动张力控制器在应用与功能方面更具备优越性、实用性，也具备抗外界干扰技术，使用起来更加方便、稳定。全自动张力控制器是一种高精度的全数字化、智能化的张力控制器。其可通过接收张力传感器传送的信号，然后经过内部装置的智能pid无超调算法运算处理后输出信号，调节执行机构，以控制张力大小适卷径的变化。另外还采用高精度d/a转换器，输出精度高达0.1％使张力控制更为精确稳定。
9.本实用新型的有益效果是：1、本实用新型应用于绕线机绕线，可实现张力闭环控制，自动控制精度较高，且具备多种张力设置功能。2、可随输入信号的切换使输出张力迅速改变，达到智能控制的目的，并通过显示屏显示实时张力值，通过励磁电流控制张力，控制精度高，可获得稳定的张力，与绕线速度无关，适应性强。
附图说明
10.图1为本实用新型的立体结构图。
11.图2为本实用新型的背面局部剖视图。
12.在图中，1、安装座，2、芯轴，3、张力轮，4、小防跳线器，5、大防跳线器，6、圆柱销，7、限位柱，8、张力杆转轴，9、张力杆，10、吊轮，11、挂钩环，12、反张力调节器安装板，13、螺杆，14、旋钮，15、调节和显示面板，16、磁滞制动器，17、张力传感器，18、电路板，19、张力杆转轴轴承。
具体实施方式
13.下面结合具体实例及说明书附图来进一步阐述本实用新型。
14.如图1-2，一种用于缠绕张力控制的电子张力器，包括安装座1，所述安装座1内中部设有一根延伸至安装座1上表面的芯轴2，所述芯轴2的下端与磁滞制动器16连接，上端与
张力轮3连接；所述张力轮3一侧的安装座1上表面设有小防跳线器4，另一侧设有张力杆转轴8，所述张力杆转轴8套接在设于安装座1内的张力杆转轴轴承19内；所述张力轮3的边缘设有2根圆柱销6；所述安装座1上还设有2个大防跳线器5、1个限位柱7；张力杆9的一端装在张力杆转轴8的上端，另一端设有吊轮10，中部设有挂钩环11；所述安装座1上表面上与张力杆9同侧还装有反张力调节器安装板12，所述反张力调节器安装板12上的支架上套接有螺杆13，所述螺杆13的一端固定连接旋钮14，另一端设有挂钩孔，挂钩孔和挂钩环11之间通过弹簧或者线条连接；所述安装座1内设有张力传感器17和电路板18，所述张力传感器17与小防跳线器4的下端转轴连接；所述安装座1的外侧设有调节和显示面板15，所述调节和显示面板15上的调节按钮和显示屏分别连接至电路板18；所述电路板18还分别与张力传感器17、磁滞制动器16连接。
15.所述的张力轮3由上下两张轮盘和中间夹装的o型圈组成。
16.本实用新型在使用时，采用张力传感器17作为反馈元件，磁滞制动器16和反张力调节组件作为执行元件，并配有电路板18、调节面板和显示器，由此构成闭环系统。张力传感器17与小防跳线器4的下端转轴连接，用于对纤维丝束张力进行张力检测和分析，由磁滞制动器16控制的纱团和由转速电机控制的芯模开始转动，芯模对纤维丝束产生牵引作用，纤维丝束由纱团释放。由于芯模的牵引作用，会对纤维丝束产生拉力，并且纱团处开始提供阻力，这样纤维丝束就会发生拉紧而产生张力。同时，磁滞制动器16对纱线产生拉力，磁滞制动器16拉力、纤维丝束拉力和纱团阻力的共同作用下，使纱线张力处于稳定的状态，达到保证张力稳定的目的。当纱线张力变动时，电路板18控制磁滞制动器16按照一定张力分配比进行运作，磁滞制动器16的转速改变，进而使整个系统达到目标张力值。当实际张力值与目标值出现误差时，张力传感器17经处理电路将信号反馈给显示器和电路板18，电路板18发出命令经转换后输出电流信号控制磁滞制动器16的输入电流，调节磁滞制动器16的阻力矩，从而使系统达到目标张力值，达到控制纤维丝束张力的目的。整个张力控制过程中，电路板18处于一个中心处理器的位置，收集由张力传感器17传递回来的电信号并进行处理，再把当时的张力值传递到调节和显示面板15显示出来，使得工作人员能够直观了解到此时的纱线张力。此外，工作人员还可以通过调节和显示面板15上的调节按钮输入机器允许范围内的任一张力值，经由电路板18转换信号，改变磁滞制动器16的输入电流，达到控制磁滞制动器16转速的目的。
17.以上实施例仅为本实用新型较优的实施方式，仅用于解释本实用新型，而非限制本实用新型，本领域技术人员在未脱离本实用新型精神实质与原理下所作的任何改变、替换、组合、简化、修饰等，均应为等效的置换方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。