專利名稱：碳纖維卷繞頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種將紗卷繞成紗錠的卷繞頭裝置，尤其是碳纖維卷繞頭裝置，屬于紡織機(jī)械設(shè)備。
背景技術(shù)：
鑒于碳纖維絲的特性，在卷繞過程中往往容易在紗錠的兩端出現(xiàn)滑脫塌邊現(xiàn)象， 從而限制了碳纖維繞線筒的卷繞量。為了解決這個(gè)生產(chǎn)瓶頸，現(xiàn)有的技術(shù)通常采用特定的機(jī)械導(dǎo)向構(gòu)件裝置予以解決，但它們?nèi)源嬖谌缦虏蛔阋皇墙Y(jié)構(gòu)復(fù)雜；二是換產(chǎn)時(shí)調(diào)整費(fèi)時(shí)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種能簡化碳纖維卷繞頭裝置的結(jié)構(gòu)，減少換產(chǎn)調(diào)整時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的碳纖維卷繞頭裝置。它主要包括有一支架；一固定于支架上的碳纖維繞線筒通過聯(lián)軸器與一直流無刷電機(jī)相連；一與碳纖維繞線筒相鄰布置的導(dǎo)軌，其上相連有一安裝在一螺桿上的活動(dòng)螺母；所述的螺桿與直線電機(jī)的軸相連；一安裝于導(dǎo)軌上的撥叉可隨導(dǎo)軌作直線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所述的螺桿一側(cè)的頭、尾兩端分別安裝有動(dòng)程限位開關(guān)；一安裝在活動(dòng)螺母上的光遮擋片往復(fù)運(yùn)動(dòng)于兩個(gè)動(dòng)程限位開關(guān)之間，并可隨著控制直線電機(jī)的正、反向轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的直線電機(jī)與一往復(fù)裝置控制器相連，該往復(fù)裝置控制器與所述直流無刷電機(jī)相連的驅(qū)動(dòng)控制器并接于主控制系統(tǒng)。所述的直線電機(jī)往復(fù)裝置控制系統(tǒng)采用單片機(jī)電路控制，它通過RS-232或 RS-485接口和主控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并根據(jù)主控制系統(tǒng)的指令對直線電機(jī)進(jìn)行相關(guān)操作；所述的單片機(jī)控制程序采用定時(shí)器程序產(chǎn)生脈沖頻率信號(hào)和I/O 口輸出的TTL邏輯電平信號(hào)通過直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器對直線電機(jī)進(jìn)行啟/停、正向/反向、速度調(diào)節(jié)控制。本實(shí)用新型屬于對現(xiàn)有技術(shù)的一種改良，它省去了現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)雜的導(dǎo)向構(gòu)件裝置，從而使整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)顯得比較簡潔，便于安裝和調(diào)試，換產(chǎn)過程費(fèi)時(shí)少，同時(shí)可以保證最大限度地提高碳纖維繞線筒的卷繞量。由于撥叉往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制采用單片機(jī)控制程序?qū)崿F(xiàn)，易于隨時(shí)調(diào)整產(chǎn)品的卷繞參數(shù)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的電機(jī)控制原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做詳細(xì)的介紹附圖1所示，本實(shí)用新型主要包括有碳纖維繞線筒1、導(dǎo)軌2、撥叉3、支架4、直線電機(jī)5、帶減速機(jī)的直流無刷電機(jī)6、動(dòng)程限位開關(guān)7 (光電傳感器)。一固定于支架4上的碳纖維繞線筒1通過聯(lián)軸器與一直流無刷電機(jī)6相連；一與碳纖維繞線筒1相鄰布置的導(dǎo)軌2，其上相連有一安裝在一螺桿上的活動(dòng)螺母；所述的螺桿與直線電機(jī)5的軸相連；一安裝于導(dǎo)軌2上的撥叉3可隨導(dǎo)軌2作直線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型所述的螺桿一側(cè)的頭、尾兩端分別安裝有動(dòng)程限位開關(guān)7; —安裝在活動(dòng)螺母上的光遮擋片往復(fù)運(yùn)動(dòng)于兩個(gè)動(dòng)程限位開關(guān)7之間，并可隨著控制直線電機(jī)5的正、反向轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的直線電機(jī)5與一往復(fù)裝置控制器9相連，該往復(fù)裝置控制器9與所述直流無刷電機(jī)6相連的驅(qū)動(dòng)控制器8并接于主控制系統(tǒng)10，見附圖2所示。本實(shí)用新型所述的直線電機(jī)往復(fù)裝置控制器9采用單片機(jī)電路控制，它通過 RS-232或RS-485接口和主控制系統(tǒng)10進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并根據(jù)主控制系統(tǒng)10的指令對直線電機(jī)5進(jìn)行相關(guān)操作；所述的單片機(jī)控制程序采用定時(shí)器程序產(chǎn)生脈沖頻率信號(hào)和I/O 口輸出的TTL邏輯電平信號(hào)通過直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器對直線電機(jī)進(jìn)行啟/停、正向/反向、速度調(diào)節(jié)控制。附圖1中所示的是碳纖維繞線筒1通過連軸器和直流無刷電機(jī)6相連，并按圖1 所示固定于支架4上；直線電機(jī)5的螺桿上裝有一個(gè)活動(dòng)螺母，活動(dòng)螺母和導(dǎo)軌2相連，撥叉3裝于導(dǎo)軌2上，兩個(gè)動(dòng)程限位開關(guān)7分別裝于螺桿一側(cè)的頭、尾兩端，裝于活動(dòng)螺母上的光遮擋片往復(fù)運(yùn)動(dòng)于兩個(gè)動(dòng)程限位開關(guān)7 (光電傳感器)之間，隨著控制直線電機(jī)的正或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，活動(dòng)螺母通過導(dǎo)軌2推動(dòng)撥叉3作直線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，整個(gè)直線電機(jī)往復(fù)裝置按圖 1所示固定于支架4上?？刂齐娐凡糠秩鐖D2所示，包括主控制系統(tǒng)10、直線電機(jī)往復(fù)裝置控制器9、直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器8。主控制系統(tǒng)10根據(jù)檢測來自紗張力信號(hào)11的變化，控制裝于直流無刷電機(jī)6上的碳纖維繞線筒1的轉(zhuǎn)動(dòng)速度以保持碳纖維卷繞線速度恒定，同時(shí)計(jì)算出撥叉3往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)程時(shí)間，并將相關(guān)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通過RS-232或RS-485接口傳遞給直線電機(jī)往復(fù)裝置控制器9，最終由后者通過驅(qū)動(dòng)直線電機(jī)5來完成撥叉3的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型采用驅(qū)動(dòng)直線電機(jī)5通過導(dǎo)軌2控制撥叉3實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，省去了現(xiàn)有技術(shù)采用的導(dǎo)向構(gòu)件裝置；碳纖維絲卷繞角可以通過編程靈活改變以避免卷繞過程中可能出現(xiàn)的疊絲現(xiàn)象。撥叉3的動(dòng)程范圍由兩個(gè)動(dòng)程限位開關(guān)7 (光電傳感器)的距離減去裝于活動(dòng)螺母上的光遮擋片(用于分別遮擋兩個(gè)動(dòng)程限位開關(guān)(光電傳感器)7時(shí)，改變其輸出開關(guān)電平的狀態(tài))的寬度來確定，往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了無觸點(diǎn)瞬間切換，改變兩個(gè)動(dòng)程限位開關(guān)7的距離即可以調(diào)節(jié)撥叉的動(dòng)程范圍。直線電機(jī)往復(fù)裝置控制器9可對撥叉3往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行動(dòng)程調(diào)整，即往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)程的兩端距離逐次縮小至設(shè)定動(dòng)程調(diào)整比率的距離， 再逐次恢復(fù)至正常的動(dòng)程距離操作，以保證紗錠成型過程中的兩端碳纖維絲不出現(xiàn)滑脫塌邊現(xiàn)象，最大限度地提高碳纖維繞線筒的卷繞量。主控制系統(tǒng)10通過直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 8實(shí)現(xiàn)對直流無刷電機(jī)6的無級(jí)調(diào)速，帶減速機(jī)的直流無刷電機(jī)6可以完成碳纖維繞線筒1 在低速范圍內(nèi)均勻調(diào)速。主控制系統(tǒng)10根據(jù)檢測來自紗張力信號(hào)的變化，通過TTL電平(開/啟、正/反) 和脈沖頻率信號(hào)對直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器實(shí)現(xiàn)碳纖維繞線筒的速度控制以保證碳纖維卷繞線速度恒定，同時(shí)通過RS-232或RS-485接口傳遞控制數(shù)據(jù)對直線電機(jī)往復(fù)裝置控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。直線電機(jī)往復(fù)裝置控制器采用單片機(jī)電路控制，通過RS-232或RS-485接口和主控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，根據(jù)主控制系統(tǒng)的指令對直線電機(jī)進(jìn)行相關(guān)操作。單片機(jī)控制程序采用定時(shí)器程序產(chǎn)生脈沖頻率信號(hào)和I/O 口輸出的TTL邏輯電平信號(hào)通過直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器對直線電機(jī)進(jìn)行啟/停、正向/反向、速度調(diào)節(jié)控制。單片機(jī)采用2個(gè)外部中斷程序分別完成對兩個(gè)動(dòng)程限位開關(guān)的檢測并切換直線電機(jī)的運(yùn)行方向，根據(jù)測量和計(jì)算所得的動(dòng)程時(shí)間和兩個(gè)動(dòng)程限位開關(guān)的位置確定動(dòng)程調(diào)整的距離，并用定時(shí)器程序精確完成整個(gè)動(dòng)程調(diào)整的過程。直線電機(jī)通過導(dǎo)軌完成對撥叉作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的控制，直流無刷電機(jī)完成對碳纖維繞線筒的轉(zhuǎn)動(dòng)控制。
權(quán)利要求1.一種碳纖維卷繞頭裝置，它主要包括有一支架；一固定于支架上的碳纖維繞線筒通過聯(lián)軸器與一直流無刷電機(jī)相連；其特征在于有一與碳纖維繞線筒(1)相鄰布置的導(dǎo)軌 (2)，其上相連有一安裝在一螺桿上的活動(dòng)螺母；所述的螺桿與直線電機(jī)(5)的軸相連；一安裝于導(dǎo)軌(2)上的撥叉(3)可隨導(dǎo)軌(2)作直線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維卷繞頭裝置，其特征在于所述的螺桿一側(cè)的頭、尾兩端分別安裝有動(dòng)程限位開關(guān)(7);—安裝在活動(dòng)螺母上的光遮擋片往復(fù)運(yùn)動(dòng)于兩個(gè)動(dòng)程限位開關(guān)(7)之間，并可隨著控制直線電機(jī)(5)的正、反向轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維卷繞頭裝置，其特征在于所述的直線電機(jī)(5)與一往復(fù)裝置控制器(9 )相連，該往復(fù)裝置控制器(9 )與所述直流無刷電機(jī)(6 )相連的驅(qū)動(dòng)控制器 (8)并接于主控制系統(tǒng)(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的碳纖維卷繞頭裝置，其特征在于所述的直線電機(jī)往復(fù)裝置控制器(9)采用單片機(jī)電路控制，它通過RS-232或RS-485接口和主控制系統(tǒng)(10)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并根據(jù)主控制系統(tǒng)(10)的指令對直線電機(jī)(5)進(jìn)行相關(guān)操作；所述的單片機(jī)控制程序采用定時(shí)器程序產(chǎn)生脈沖頻率信號(hào)和I/O 口輸出的TTL邏輯電平信號(hào)通過直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器(8 )對直線電機(jī)(5 )進(jìn)行啟/停、正向/反向、速度調(diào)節(jié)控制。
專利摘要一種碳纖維卷繞頭裝置，它主要包括有一支架；一固定于支架上的碳纖維繞線筒通過聯(lián)軸器與一直流無刷電機(jī)相連；一與碳纖維繞線筒相鄰布置的導(dǎo)軌，其上相連有一安裝在一螺桿上的活動(dòng)螺母；所述的螺桿與直線電機(jī)的軸相連；一安裝于導(dǎo)軌上的撥叉可隨導(dǎo)軌作直線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型屬于對現(xiàn)有技術(shù)的一種改良，它省去了現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)雜的導(dǎo)向構(gòu)件裝置，從而使整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)顯得比較簡潔，便于安裝和調(diào)試，換產(chǎn)過程費(fèi)時(shí)少，同時(shí)可以保證最大限度地提高碳纖維繞線筒的卷繞量。
文檔編號(hào)D01D7/00GK202187100SQ201120174148
公開日2012年4月11日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者喬仁英, 程文浩, 羅志剛, 陳震民 申請人:浙江中源電氣有限公司