CN105366436A - 一种基于伺服恒张力张力器的张力测定方法 - Google Patents

Abstract

一种基于伺服恒张力张力器的张力测定方法，其特征在于：所述显示张力值的修订方法包括以下步骤：第一步、建立数据库，分别记录对应的输出张力值和测量张力值，根据以下公式计算得出修订值：修订值=输出张力值-测量张力值；第二步、查询数据库，所述伺服恒张力张力器在工作状态下，线径由人工通过伺服恒张力张力器上的线径选择钮选定后输入单片机，在张力器工作时单片机不断地实时捕获伺服电机转速，根据线径和电机转速在相应的数据表中查询修订值；第三步、修订，根据公式：显示张力值=测量张力值+修订值；计算得出出线轮输出的显示张力值，并将该显示张力值通过张力器的显示屏上显示出来。

Description

一种基于伺服恒张力张力器的张力测定方法

技术领域

本发明涉及张力的测定，尤其设计一种基于伺服恒张力张力器的张力测定方法。

背景技术

目前在生产小型变压器、继电器线圈等绕线工序中，通常需要使用绕线机和张力器，张力器的作用是保持绕线机在绕线过程中保持适当的张力，使得绕制的线圈松紧适宜、紧固饱满。

伺服张力器，通过电机驱动主线轮主动送线，它与目前市场上其他形式的张力器相比具有张力输出平稳恒定的明显优势，而增加张力测量显示功能是对这类张力器技术和功能性的提升。目前在市场上伺服张力器大多不具备张力测量显示功能，但也有少量具有张力测量显示功能，其代表结构可参见授权公告号为CN204237357U的发明专利。该专利公开的伺服张力器的测量结构包括一基板和张力杆，张力杆的轴向平行于所述基板、张力杆的一端通过第一转轴相对于所述基板转动连接，同时与角度传感器连接，第一转轴的轴向垂直于所述基板，张力杆的另一端转动设置有出线轮，出线轮的轴相对于张力杆定位设置；所述张力杆上在张力杆的两端之间还设置有至少一个过线滑轮，所述基板上对应于过线滑轮设置有一过线定滑轮；还包括一测量轮组，测量轮组包括至少一个测量轮，至少一个测量轮的转轴通过一导力架与一张力传感器的信号输入端连接；在使用状态下，线材依次绕过过线滑轮、过线定滑轮、出线轮和测量轮组。由以上描述可知，上述张力器的张力传感器实际检测到的张力是测量轮处的张力值，而在实际应用中，使用者通常会使用张力表在出线轮处测量实际输出张力，由于线材在测量轮和出线轮之间还需绕过其他的滑轮，其中的阻力导致出线轮处的实际输出张力与张力传感器检测并显示出来的张力之间存在误差。

发明内容

本发明目的是提供一种能够准确显示伺服恒张力张力器出线轮后实际输出张力值并符合用户张力测量观测习惯的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于伺服恒张力张力器的张力测定方法，该伺服恒张力张力器包括张力提供机构和张力测量机构，张力提供机构和张力测量机构设于一基板上，其中：

所述张力提供机构包括张力杆以及一与电机连接作主动旋转的主线轮，所述张力杆的轴心平行于所述基板，张力杆的一端相对基板转动连接，张力杆的另一端设置有出线轮；

所述张力测量机构包括测量轮组、张力传感器及张力测量电路，所述测量轮组包括一测量轮，测量轮的转轴通过一导力架与一张力传感器的信号输入端连接，张力传感器的信号输出端与一单片机的信号输入端连接；

在使用状态下，线材从主线轮上引出绕过测量轮组至所述出线轮；

所述张力传感器检测到的测量轮处的张力值定义为测量张力值，所述出线轮后使用张力表测得的张力值定义为输出张力值，通过张力器的显示屏显示出来的张力值定义为显示张力值；

所述显示张力值的修订方法包括以下步骤：

第一步、建立数据库

所述数据库存储在单片机的内部存储器中，数据库包括若干数据表或数组，每个数据表或数组对应一种线材；

针对同种线材的不同线径以及电机转速，分别记录对应的输出张力值和测量张力值，根据以下公式计算得出修订值：

修订值=输出张力值-测量张力值；

将计算得出的修订值写入对应的数据表或数组内；

第二步、查询数据库

所述伺服恒张力张力器在工作状态下，线径由人工通过伺服恒张力张力器上的线径选择钮选定后输入单片机，在张力器工作时单片机会不断地实时捕获伺服电机转速，根据线径和电机转速在相应的数据表或数组中查询修订值；

第三步、修订

根据公式：显示张力值=测量张力值+修订值；

计算得出出线轮输出的显示张力值，并将该显示张力值通过张力器的显示屏上显示出来。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

本发明将张力器和张力表合为一体，用户可以通过直接观察张力器上的显示屏来实时掌控出线轮处实际输出张力的变化，可以有效提高质量控制水平和降低质控人员工作强度，另外，测量结果符合以往用张力表观测到结果。

附图说明

附图1为本发明实施例正面结构示意图；

附图2为本发明实施例侧面结构示意图。

以上附图中：1、基板；2、张力杆；21、第一转轴；3、测量轮组；31、下导向轮；32、测量轮；33、上导向轮；4、主线轮；5、拉簧杆；6、出线轮；7、导力架；8、侧板；9、旋转块。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：一种伺服张力器的张力测量结构

参见图1、图2所示，所述伺服张力器的张力测量结构包括一基板1、张力杆2、测量轮组3、张力传感器（图上未画出）、张力测量电路（图上未画出）以及与一电机连接作主动旋转的主线轮4。所述张力杆2的轴心平行于所述基板1，张力杆2的一端通过第一转轴21相对于所述基板1转动连接，该第一转轴21的轴心垂直于所述基板1，且第一转轴21与一角度传感器（图上未画出）连接，张力杆2的另一端设置有出线轮6。

参见图1、图2所示，所述测量轮组3设于主线轮4与出线轮6之间，它包括一下导向轮31、测量轮32以及上导向轮33，测量轮32位于下导向轮31和上导向轮33之间，下导向轮31和上导向轮33的转轴相对基板定位设置，而测量轮32的转轴通过一导力架7与一张力传感器的信号输入端连接；并且，所述下导向轮31、测量轮32以及上导向轮33与所述出线轮6处于同一平面；在使用状态下，线材从主线轮4上引出依次绕过下导向轮31、测量轮32和上导向轮33至所述出线轮6。

参见图1、图2所示，所述基板1的侧旁设有一垂直于基板的侧板8，所述主线轮4转动设于该侧板8上与位于基板1背面的所述电机（图上未示出）连接，而所述下导向轮31、测量轮32、上导向轮33以及出线轮6所处的平面平行于所述基板1，即所述主线轮4的转轴轴心与下导向轮31的转轴轴心在空间上相垂直；并且，所述主线轮4的出线方向与下导向轮31的进线方向相对成一直线。

参见图1、图2所示，所述张力杆2通过拉簧与一拉簧杆5连接，拉簧杆5通过一旋转块9相对于所述基板1转动设置，拉簧杆5的轴心平行于所述基板1布置。

应用本实施例的整个伺服张力器工作时，是通过角度传感器感知张力杆2的实时摆动角度，并输出给一主控制电路，主控制电路解析张力杆2摆动角度并控制电机的转速即主线轮4的送线速度，以保持张力杆2的角度不变即输出的张力稳定不变。

所述显示张力值的修订方法包括以下步骤：

第一步、建立数据库

所述数据库存储在单片机的内部存储器中，数据库包括若干数据表或数组，每个数据表或数组对应一种线材；

针对同种线材的不同线径以及电机转速，分别记录对应的输出张力值和测量张力值，根据以下公式计算得出修订值：

修订值=输出张力值-测量张力值；

将计算得出的修订值写入对应的数据表单元格内；

第二步、查询数据库

所述伺服恒张力张力器在工作状态下，线径由人工通过伺服恒张力张力器上的线径选择钮选定后输入单片机，在张力器工作时单片机会不断地实时捕获伺服电机转速，根据线径和电机转速在相应的数据表中查询修订值；

第三步、修订

根据公式：显示张力值=测量张力值+修订值；

计算得出出线轮输出的显示张力值，并将该显示张力值通过张力器的显示屏上显示出来。

比如：

（1）当线径为0.2毫米，电机转速（线速度）为1米/秒时，输出张力值为200克，测量张力值为170克，则修订值=输出张力值-测量张力值=200-170=30克，那么，显示张力值=测量张力值+修订值=170+30=200克。

（2）当线径为0.3毫米，电机转速（线速度）为6米/秒时，输出张力值为220克，测量张力值为186克，则修订值=输出张力值-测量张力值=220-186=34克，那么，显示张力值=测量张力值+修订值=186+34=220克。

上述张力值的单位为克，以克为单位的砝码标定得到数值单位是克，以牛为单位的砝码标定得到数值单位是牛。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于伺服恒张力张力器的张力测定方法，该伺服恒张力张力器包括张力提供机构和张力测量机构，张力提供机构和张力测量机构设于一基板（1）上，其中：

所述张力提供机构包括张力杆（2）以及一与电机连接作主动旋转的主线轮（4），所述张力杆（2）的轴心平行于所述基板（1），张力杆（2）的一端相对基板（1）转动连接，张力杆（2）的另一端设置有出线轮（6）；

所述张力测量机构包括测量轮组（3）、张力传感器及张力测量电路，所述测量轮组（3）包括一测量轮（32），测量轮（32）的转轴通过一导力架（7）与一张力传感器的信号输入端连接，张力传感器的信号输出端与一单片机的信号输入端连接；

在使用状态下，线材从主线轮（4）上引出绕过测量轮组（3）至所述出线轮（6）；

所述张力传感器检测到的测量轮处的张力值定义为测量张力值，所述出线轮后使用张力表测得的张力值定义为输出张力值，通过张力器的显示屏显示出来的张力值定义为显示张力值；

其特征在于：

所述显示张力值的修订方法包括以下步骤：

第一步、建立数据库

所述数据库存储在单片机的内部存储器中，数据库包括若干数据表或数组，每个数据表或数组对应一种线材；

针对同种线材的不同线径以及电机转速，分别记录对应的输出张力值和测量张力值，根据以下公式计算得出修订值：

修订值=输出张力值-测量张力值；

将计算得出的修订值写入对应的数据表或数组内；

第二步、查询数据库

所述伺服恒张力张力器在工作状态下，线径由人工通过伺服恒张力张力器上的线径选择钮选定后输入单片机，在张力器工作时单片机不断地实时捕获伺服电机转速，根据线径和电机转速在相应的数据表或数组中查询修订值；

第三步、修订

根据公式：显示张力值=测量张力值+修订值；

计算得出出线轮输出的显示张力值，并将该显示张力值通过张力器的显示屏上显示出来。