纱线超喂张力控制装置及其测试方法、及张力控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及纺织领域，特别是一种纱线超喂张力控制装置及其测试方法、及张力控制系统。
【背景技术】
[0002]在纺织行业中，纱线的张力是反映纱线质量的一个重要因素。张力不仅与纱线断头、设备效率有关，还与织物质量以及生产中各项工序及工艺参数的配置有关。张力的大小和稳定性直接关系到产品质量、生产效率及后续加工是否能顺利进行。目前，纱锭的二次绕线非常普遍，在许多织布厂小批量染线过程中使用。二次绕线时，使用的恒速卷绕方法是很经典的控制方法。使用这种简单的控制方法时，随着卷筒线径的增加，被卷绕的纱线张力会发生变化，导致卷绕后的纱锭上的纱线内松外紧，不利于后续浸染工序，难以使染料均匀地与纱线接触，从而使得纱线的染色质量下降。同时，由于纱线卷绕过程中张力的不稳定，在染色后的纺织工艺过程中，用松紧不一的筒纱织出来的布，其表面存在凹凸不平的现象，这又降低了布匹的质量。因此，保证纱线卷绕过程中张力稳定是提高纱线染色均匀性及布匹平整度的关键。
[0003]影响纱线张力控制主要有以下因素。
[0004](I)在纱线卷绕过程中，纱线通过导纱筒实现横向的摆动缠绕到纱芯上，由于纱芯呈锥台形状，因此在摆动缠绕过程中，纱芯的半径在不断的作周期性的改变，将最终导致纱线的张力做周期性变化。
[0005](2)在纱线卷绕过程中，纱芯的半径将逐渐的增大，由于主轴卷绕电机的转速恒定，因此单位时间缠绕在纱芯上的纱线长度将增大，假设不增大超喂电机的转速，将导致纱线张力不断的增大。
[0006](3)主轴卷绕电机的转速，影响张力变化的频率；除此之外，纱线张力的变化还受一些其它非主要因素的影响。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是:提供一种纱线超喂张力控制装置，它能够根据测定的纱线张力值控制无刷直流电机的转速，以达到改变单位时间内纱线的喂给量，实现纱线卷绕张力的恒定。
[0008]本发明的另一个目的是:一种纱线超喂张力控制装置的测试方法。
[0009]本发明的另一个目的是:一种纱线超喂张力控制系统，它能够对需要相同张力的纱线进行分组管理，从而实现纱线卷绕张力的集群控制。
[0010]本发明的纱线超喂张力控制装置的技术方案是:一种纱线超喂张力控制装置，它包括壳体；所述壳体内设置有一空腔；所述空腔内安装有一电路板；所述电路板设置有一用于控制纱线缠绕张力的张力控制器；所述空腔上部设置有一上层板；所述上层板上设置有一纱线缠绕机构；所述壳体还设置有一用于纱线输出的通线孔； 所述纱线缠绕机构在所述上层板上依纱线输送方向按次设有一前罗拉、一超喂卷筒、一后罗拉组、一导纱筒以及一纱芯；
所述导纱筒连接有一恒定转速的主轴卷绕电机；所述导纱筒表面设有实现纱线横向往复走向的导纱槽；所述纱芯连接有一纱线卷绕机；
所述张力控制器包括
一无刷直流电机，所述超喂卷筒固定于所述无刷直流电机的转轴上；所述无刷直流电机用于控制单位时间内的进纱量；
一电机驱动模块，所述电机驱动模块用于驱动所述无刷直流电机；
一张力传感器，所述壳体侧边在与所述后罗拉组相对应的设置有一侧边槽，所述张力传感器设于侧边槽内；所述张力传感器用于测定后罗拉组上的纱线张力值；
一数模转换模块，所述数模转换模块连接于所述张力传感器；所述数模转换模块用于将所述张力传感器测定的纱线张力值进行数模转换以及用于传递数模转换后的纱线张力值；
一 MCU控制器，所述MCU控制器用于接收所述数模转换模块传递至的纱线张力值；所述无刷直流电机通过所述电机驱动模块连接于所述MCU控制器，所述MCU控制器用于根据所述数模转换模块传递至的纱线张力数据控制所述无刷直流电机的转速；
一电源，所述电源用于给所述张力控制器供电。
[0011 ] 下面对上述技术方案进行进一步解释:
所述张力控制器还包括一温度传感器，所述温度传感器用于实时监测所述无刷直流电机的工作环境温度以及将监测到的工作环境温度传送至所述MCU控制器；当工作环境温度超过预设的阀值时，所述MCU控制器将发出对应的控制指令。
[0012]所述张力控制器还包括一触摸式液晶显示器以及一复位按钮。
[0013]所述壳体还包括一可沿所述壳体的一侧边翻转的上盖；所述壳体外连接有一固定件，所述固定件为“U”形或“L”形。
[0014]所述张力控制装置还包括至少一纱线预紧盘。
[0015]所述张力控制器还包括一程序下载模块。
[0016]所述张力控制器还包括密码设置模块。
[0017]本发明的纱线超喂张力控制装置的测试方法的技术方案是:一种纱线超喂张力控制装置的测试方法，它包括以下步骤，
501:开始，系统初始化；
502:进入功能选择界面；
503:对张力传感器进行校准，对纱线的张力进行设定，进入测试；
504:判断温度传感器对无刷直流电机的工作环境温度的测试时间是否已到，若已到，则进入步骤S05 ;若没到，则进入步骤S06 ；
505:测试无刷直流电机的工作环境温度，判断温度值:若测定的温度值小于或等于预设的温度值，则进入步骤S06 ;若测定的温度值大于预设的温度值则进入步骤SlO ;
506:利用张力传感器获取当前纱线的张力值；
507:MCU控制器根据张力传感器获取的纱线张力值对无刷直流电机输出控制信号；
508:触摸式液晶显示器显示系统参数； 509:判断是否退出，若不退出，则返回步骤S04 ;若退出，则进入步骤SlO ;
510:退出。
[0018]所述步骤SOl与步骤S02之间还包括以下步骤，
511:输入进入密码，判断密码是否正确，若正确，则进入步骤S02 ;若不正确，则重新出入密码。
[0019]本发明的纱线超喂张力控制系统的技术方案是:一种纱线超喂张力控制系统，它包括至少一组张力控制装置、一无线协调器以及一远程控制中心；同一组所述张力控制装置配备以相同的张力参数；每一组所述张力控制装置设置有一无线通信模块，所述无线通讯模块信号连接于所述无线协调器，每一组所述张力控制装置通过所述无线通讯模块与无线协调器连接于所述远程控制中心；所述远程控制中心通过所述无线通讯模块与无线协调器对每一组所述张力控制装置进行集体控制。
[0020]本发明的优点是:本发明的纱线超喂张力控制装置及其测试方法，它精度、灵敏度高，可保持纱线张力的基本恒定；精简了纱线横向摆动机构，使得装置更加实用方便；增加了图形显示界面，具有更好的视觉操作效果；实现了该工作的稳定性和考虑实际生产中的便捷性；本发明的纱线超喂张力控制系统，它可有效提高管理效率、方便生产，实现了集群化生产和管理，大大提高了生产效率。
【附图说明】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0022]图1为本发明实施例的张力控制装置的立体示意图。
[0023]图2为本发明实施例的张力控制装置的主要部件关联示意图。
[0024]图3为本发明实施例的张力控制器模块结构示意图。
[0025]图4为本发明实施例的张力控制装置的测试方法流程图。
[0026]图5为本发明实施例的张力控制系统示意图。
[0027]图6为本发明实施例的导纱筒的正面示意图。
[0028]图7为本发明实施例的导纱筒的立体示意图。
[0029]图8为本发明实施例的模糊控制算法流程图。
[0030]其中:10壳体；11上盖； 12通线孔； 13上层板；
20前罗拉；21超喂卷筒；22后罗拉组；
23导纱筒；24导纱槽；25主轴卷绕电机；
26纱线预紧盘；27纱芯；28固定件；
30无刷直流电机； 31电机驱动模块； 32张力传感器；
33数模转换模块； 34 MCU控制器；35电源；
36温度传感器； 37触摸式液晶显示器；38程序下载模块；
39密码设置模块； 40无线协调器； 41无线通讯模块；
42远程控制中心。