专利名称：经纱张力传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于采集织机经纱张力的力传感器。技术领域在喷气织机主轴一回转中，开口运动和打纬动作将会引起经纱张力的周期性变 化，通过采得经纱的张力信号，该信号经电脑计算输出控制伺服电机的速度指令，伺服电机 响应后经传动系统驱动织轴，从而达到织轴转动量自动追随动态经纱张力的目的。在送经机构控制系统中，后梁是张力信号反馈的主要部件。活动后梁承受着全部 经纱的张力，后梁细长又质量大，后梁反馈系统具有很大的惯性。所有的经纱从后梁表面绕 过，现有采集经纱动态张力实际是采集后梁承受的力。而后梁体现的是经纱平均张力，在一指定周期或区域内所有经纱张力的平均值。 实际上，经纱分成上层经纱和下层经纱，上层经纱张力和下层经纱张力的状态很不一样，后 梁不能反映处在上梭口或下梭口经纱张力的不同特点，因此，现有的经纱张力采集方式不 能全面地反映经纱的运动状态信息。
发明内容
本发明目的是提供一种能够测量同页综框上经纱变动状态的张力信息从而达到 对织机更精确控制的经纱张力传感器。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为一种经纱张力传感器，其用于安 装在织机后梁与停经片之间，它包括横截面呈长方形的传感基体、粘贴在传感基体上的应 变片、下端与传感基体相固定连接的连接板，所述的连接板包括与传感基体一侧面相平行 设置的第一连接板、与第一连接板相垂直连接且分别平行位于传感基体相对两侧面外的第 二连接板和第三连接板，所述的第二连接板、第三连接板以及传感基体的上端分别通过销 轴安装有轮体，三个所述的轮体的圆心相连呈三角形且该三角形所在的平面与传感基体的 上端面相平行，经纱从一端进入三个轮体所在测量区，经纱张力通过轮体依次传递至销轴、 传感基体、应变片，从而引起应变片的阻值发生变化输出电信号。在根据上述技术方案所进一步地优化实施方式中，所述的第二连接板和第三连接 板分别具有水平且向外延伸的翼部，在所述的翼部上安装所述的轮体。各所述的轮体直径为4 5mm，其轮圈呈凹槽形，且槽宽为3 4mm。所述的传感基体整体为长方体形，其横截面呈正方形，且截面边长为6 8mm，传 感基体高度为40 60mm。所述的连接板通过螺栓与传感基体相固定连接，且其固定点至轮体的距离为轮体 直径的6 10倍。所述的轮体、传感基体与连接板由钛合金材料制成。由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点本发明经纱张力传感器可安装在 后梁与停经片之间，在织机织造过程中，连接板相当于一悬臂梁，经纱经过轮体表面，按三 点挠曲原理，经纱上下小幅波动，将因此小轮和销轴的变形，变形经连接板传递给传感基
3体，传感基体又传递至应变片，应变片响应变形量的大小并转换成相应的电信号输出给后 续的电处理装置，从而可及时地获取经纱张力信号，得到经纱张力的瞬时状态，或者同页综 框上下经纱张力的状态信息，因此，为织机织造过程的有效控制提供精确的参考。
附图1为本发明经纱张力传感器主视图；附图2为本发明经纱张力传感器侧面图；附图3为本发明经纱张力传感器俯视图；附图4为本发明经纱张力传感器应变片粘贴位置示意图；其中1、传感基体；11、空腔；2、应变片；21、引出线；3、连接板；31、第一连接板； 32、第二连接板；321、翼部；33、第三连接板；331、翼部；4、轮体；41、销轴；
具体实施例方式下面结合附图，对本发明优选的具体实施例进行说明如图1至图4所示的经纱张力传感器，其包括长方体形的传感基体1、粘贴在传感 基体1上的应变片2、围设在传感基体1外围的连接板3以及安装在连接板3与传感基体1 上端的轮体4，下面将对各部分结构进行分别说明本实施例中，传感基体1整体为长方体形，其横截面为正方形，截面的边长尺寸可 设定为6 8mm，整个传感基体1的高度为40 60mm。传感基体1的重量应尽可能小，可 采用铝或钛合金制成。在传感基体1的中部开设有空腔11，应变片2粘贴在与空腔11相对 应的薄壁上。应变片2是一种能将弹性元件上的变形转换成电信号的元件，在本实施例中，应 变片2选用电阻应变片，其粘贴在传感基体1上，并且具有引出线21，当传感基体1受力 发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻 上的电压发生变化，通过引出线21将变化的电信号传递出去，经后续的仪表放大器进行放 大，再传输给处理电路(通常是A/D或CPU)进行处理，具体信号处理不是本发明要点，在此 不再赘述。连接板3由三面板体组成，分别为第一连接板31、与第一连接板31相垂直的第二 连接板32和第三连接板33，第二连接板32与第三连接板33相平行面对，第一连接板31通 过螺栓与传感基体1相固定连接，从而，传感基体1被三面板体围设其中。连接板3的重量 也要较轻，故在制造时，也采用钛合金材料制造。同时，第二连接板32以及第三连接板33的上端分别向两侧水平延伸出一翼部 321、331，该翼部321、331用于安装轮体4。轮体4包括三个，分别通过销轴41安装在传感基体1的上端以及第二连接板32 的翼部321和第三连接板33的翼部331上。三个轮体4设置呈三角形，即三个轮体4的圆 心相连呈三角形，且该三角形所在的平面平行于传感基体1的上端面。而且各轮体4至连 接板3的固定点的距离约是小轮直径的8倍。轮体4也采用钛合金制成，其直径在4 5mm，为了使得经纱能够顺利沿轮周滑动， 各轮体4的轮周开设有轮槽，轮槽的宽度在3 4mm之间，容许5 10根经纱并行通过。
上述对本发明经纱张力传感器的具体结构特征进行了说明，在使用时，织机上从 织轴退绕到织口之间有许多不同位置都可以作为经纱张力的测量点。由于经纱的挠曲和摩 擦，在经位置线的各个位置经纱张力的数值和变化情况是不同的，在织轴与后梁之间、在后 梁与停经片之间、织口三个测点都可以选择作为测量点，本实施例优选在后梁与停经片之 间设置该经纱张力传感器。测量时，经纱从一端进入三个轮体所在轮测量区，经纱图3中 左侧轮体4的下部、中间轮体4的上部和右侧轮体4的下部依次通过，经纱张力作用在轮体 上，引起相应轮体和销轴的变形，变形大小经销轴和连接板传递给传感基体，传感基体再传 递至应变片，应变片的变形大小引起其输出电信号的不同大小，通过接收并处理应变片输 出的电信号即可得到测量位置经纱张力的大小。本发明经纱张力传感器按三点挠曲原理，5-10根纱线依靠张力从三只轮体的轮槽 表面并排绕过。测量结果能够正确反映纱线经过轮体表面的挠曲程度，从而能够得到经纱 张力的瞬时状态。该传感器随时采得经纱的张力，信号经电脑计算输出控制伺服电机的速 度指令，伺服电机立刻响应经传动系统驱动织轴，达到织轴转动量自动追随动态经纱张力。
权利要求
一种经纱张力传感器，其用于安装在织机后梁与停经片之间，特征在于它包括横截面呈长方形的传感基体(1)、粘贴在传感基体(1)上的应变片(2)、下端与传感基体(1)相固定连接的连接板(3)，所述的连接板(3)包括与传感基体(1)一侧面相平行设置的第一连接板(31)、与第一连接板(31)相垂直连接且分别平行位于传感基体(1)相对两侧面外的第二连接板(32)和第三连接板(33)，所述的第二连接板(32)、第三连接板(33)以及传感基体(1)的上端分别通过销轴(41)安装有轮体(4)，三个所述的轮体(4)的圆心相连呈三角形且该三角形所在的平面与传感基体(1)的上端面相平行，经纱从一端进入三个轮体(4)所在测量区，经纱张力通过轮体(4)依次传递至销轴(41)、传感基体(1)、应变片(2)，从而引起应变片(2)的变形并阻值随之发生变化输出电信号。
2.根据权利要求1所述的经纱张力传感器，其特征在于所述的第二连接板(32)和第 三连接板(33)分别具有水平且向外延伸的翼部(321、331)，在所述的翼部(321、331)上安 装所述的轮体⑷。
3.根据权利要求1或2所述的经纱张力传感器，其特征在于各所述的轮体(4)直径 为4 5mm，其轮圈呈凹槽形，且槽宽为3 4mm。
4.根据权利要求3所述的经纱张力传感器，其特征在于所述的轮体(4)和销轴采用 钛合金材料制成。
5.根据权利要求1所述的经纱张力传感器，其特征在于所述的传感基体(1)整体为 长方体形，其横截面呈正方形，且截面边长为6 8mm，传感基体(1)高度为40 60mm。
6.根据权利要求5所述的经纱张力传感器，其特征在于所述的连接板(3)通过螺栓 与传感基体(1)相固定连接，且其固定点至轮体(4)的距离为轮体(4)直径的6 10倍。
7.根据权利要求1所述的经纱张力传感器，其特征在于所述的传感基体(1)与连接 板(3)由钛合金材料制成。
8.根据权利要求1所述的经纱张力传感器，其特征在于在同一时刻，经过轮体(4)的 经纱根数为5 10根。
全文摘要
本发明涉及一种经纱张力传感器，它传感基体、粘贴在传感基体上的应变片、下端与传感基体相固定连接的连接板，所述的连接板包括第一连接板、第二连接板和第三连接板，所述的第二连接板、第三连接板以及传感基体的上端分别通过销轴安装有轮体，三个轮体的圆心相连呈三角形且该三角形所在的平面与传感基体的上端面相平行，经纱从一端进入三个轮体所在测量区，经纱张力通过轮体依次传递至销轴、传感基体、应变片，从而引起应变片的阻值发生变化输出电信号。本发明经纱张力传感器可安装在后梁与停经片之间，可及时地获取经纱张力信号，得到经纱张力的瞬时状态，或者同页综框上下经纱张力的状态信息，因此，为织机织造过程的有效控制提供精确的参考。
文档编号G01L5/10GK101968390SQ20101029597
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者周平, 祝章琛 申请人:江苏万工科技集团有限公司