CN108249220A - 一种纱卷放纱张力控制单元及其制成的纱架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纱卷放纱张力控制单元，包括纱卷气涨轴、磁粉刹车、若干导辊、张力测定辊、压力传感器和PLC控制模块，磁粉刹车与纱卷气涨轴同轴长键连接，且均设置机架上；纱卷气涨轴的一侧设有张力测定区，张力测定区的两侧至少分别设有一个导辊，张力测定区为包括由两个导辊和张力测定辊组成的三角形结构；张力测定辊上安装有压力传感器，PLC控制模块分别与磁粉刹车和压力传感器连接，用于控制纱卷放纱的张力。本发明还公开了由上述控制单元制成的自动控制纱卷放纱张力的纱架。本发明的纱架实现了在无捻连续纤维纱经过几道导纱排的情况下，仍然能独立调节及自动控制每根连续纤维纱的张力，且引导成帘布状，有利于后续的展纱。

Description

一种纱卷放纱张力控制单元及其制成的纱架

技术领域

本发明属于放纱纱架的技术领域，特别涉及一种纱卷放纱张力控制单元及其制成的纱架，实现了在线实时监测且控制每个纱卷放纱张力的纱架。

背景技术

目前，现有的连续纤维热塑性塑料预浸带的宽幅基本在1.5米以下，部分原因在于，现有生产线使用的基本是手动控制的恒张力放纱纱架，该种纱架因没有对每根连续纤维纱进行张力监测并实时控制，导致每根纱的实际张力相差很大，有的纱张力过松，有的纱却张力过大，这样就十分容易引起严重的飞羽，严重的话就会导致断纱，严重影响产品质量。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种纱卷放纱张力控制单元，通过在纱卷气涨轴的一侧设置有张力测定区，且通过PLC控制模块分别与磁粉刹车和压力传感器连接，实现将测得的纱卷放纱张力反馈给PLC控制模块，并通过PLC控制模块调节磁粉刹车的控制电流，从而达到自动控制单卷连续纤维的放卷张力，以解决现有技术的上述缺陷。

本发明的第二目的是提供一种包括由上述纱卷放纱张力控制单元制成的自动控制纱卷放纱张力的纱架，通过在纱卷气涨轴的一侧设置有张力测定区，且通过PLC控制模块分别与磁粉刹车和压力传感器连接，实现将测得的纱卷放纱张力反馈给PLC控制模块，并通过PLC控制模块调节磁粉刹车的控制电流，从而达到自动控制单卷连续纤维的放卷张力，以解决现有技术的上述缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种纱卷放纱张力控制单元，包括纱卷气涨轴、磁粉刹车、若干导辊、张力测定辊、压力传感器和PLC控制模块，所述的纱卷气涨轴设置在机架的下侧面，所述的磁粉刹车设置在所述的机架的上侧面，所述的磁粉刹车与所述的纱卷气涨轴同轴长键连接；所述的纱卷气涨轴的一侧设有张力测定区，所述的张力测定区的两侧至少分别设有一个所述的导辊，所述的张力测定区为包括由两个所述的导辊和所述的张力测定辊组成的三角形结构；所述的张力测定辊上安装有所述的压力传感器，所述的PLC控制模块分别与所述的磁粉刹车和所述的压力传感器连接，用于控制纱卷放纱的张力。

优选为，所述的张力测定区的三角形结构为等边三角形。

优选为，所述的张力测定区的两侧分别设有一个所述的导辊。

优选为，所述的张力测定区两侧的所述的导辊与所述的张力测定辊在同一水平线上。

优选为，所述的纱卷气涨轴通过轴承座与所述的机架固定连接。

优选为，所述的磁粉刹车通过法兰与所述的机架固定连接。

本发明还公开了一种自动控制纱卷放纱张力的纱架，包括上述的纱卷放纱张力控制单元、小导纱排和大导纱排，所述的纱架上设置有若干列所述的纱卷放纱张力控制单元和若干行所述的纱卷放纱张力控制单元；每行所述的纱卷放纱张力控制单元的一端均设置有所述的小导纱排，每若干所述的小导纱排的一侧设置有所述的大导纱排。

优选为，每列所述的纱卷放纱张力控制单元在同一垂直线上。

优选为，每行所述的纱卷放纱张力控制单元在同一水平线上。

优选为，每列所述的纱卷放纱张力控制单元的个数为四个；每行所述的纱卷放纱张力控制单元的个数为八个。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、本发明的一种纱卷放纱张力控制单元，通过在纱卷气涨轴的一侧设有张力测定区，以及设置有同轴长键连接的磁粉刹车，且通过PLC控制模块分别与磁粉刹车和张力测定区的压力传感器连接，构成闭环张力控制回路，实现将压力传感器测得的纱卷放纱张力数据反馈给PLC控制模块，然后PLC控制模块调节磁粉刹车的控制电流，从而达到自动控制单卷连续纤维的放卷张力；

二、本发明的一种自动控制纱卷放纱张力的纱架，通过设置所述的纱卷放纱张力控制单元，实现在无捻连续纤维纱经过几道导纱排的情况下，仍然能独立调节及自动控制每根连续纤维纱的张力；

三、本发明的一种自动控制纱卷放纱张力的纱架，通过在每行纱卷放纱张力控制单元的一端均设置小导纱排，以及每若干小导纱排的一端设置有大导纱排，实现将整个纱架的连续纤维纱引导成帘布状，有利于后续的展纱。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明的一种纱卷放纱张力控制单元的正视图；

图2为本发明的一种纱卷放纱张力控制单元的俯视图；

图3为本发明的一种自动控制纱卷放纱张力的纱架的正视图。

图中标记：1-纱卷气涨轴、2-磁粉刹车、301-导辊、302-导辊、303-导辊、304-导辊、4-张力测定辊、5-压力传感器、6-PLC控制模块、7-轴承座、8-机架、9-法兰、10-纱卷放纱张力控制单元、11-小导纱排、12-大导纱排、13-纱架、14-连续纤维纱卷。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

为了更好的说明本发明，下方结合附图对本发明进行详细的描述。

实施例1

如图1～2所示，本发明的一种纱卷放纱张力控制单元10，包括纱卷气涨轴1、磁粉刹车2、若干导辊(301、302、303、304)、张力测定辊4、压力传感器5和PLC控制模块6，所述的纱卷气涨轴1通过轴承座7设置在机架8的下侧面，所述的磁粉刹车2通过法兰9设置在所述的机架8的上侧面，所述的磁粉刹车2与所述的纱卷气涨轴1同轴长键连接；所述的纱卷气涨轴1的一侧设有张力测定区(图中未标记)，所述的张力测定区的两侧分别设有导辊301和导辊304，所述的张力测定区为包括由导辊302、导辊303和所述的张力测定辊4组成的等边三角形结构；所述的张力测定辊4的支撑部上安装有所述的压力传感器5，所述的PLC控制模块6分别与所述的磁粉刹车2和所述的压力传感器5连接，用于控制纱卷放纱的张力。

进一步，本实施例1所述的张力测定区两侧的导辊301、导辊304与所述的张力测定辊4在同一水平线上。

具体地：连续纤维纱卷14安装在纱卷气涨轴1上，然后使用压缩空气使纱卷纸管涨紧在纱卷气涨轴1上，连续纤维纱按照图1所示，经过导辊导向后，利用张力测定辊4组合形成的等边三角形布置方式，张力测定辊4支撑部安装的压力传感器5测得的压力值，即为此根纱线的张力值；通过此张力数据通过PLC控制模块6实时控制与纱卷气涨轴1刚性连接的磁粉刹车2的输出扭矩，以实现每根连续纤维纱张力的独立调节及自动控制。

实施例2

在本发明的这一实施例中，所述的纱卷气涨轴1、磁粉刹车2可选择其他固定件将其固定连接在机架8上，本实施例不做限制；同时所述的张力测定区的三角形结构不一定为等边三角形，且导辊301、导辊304与所述的张力测定辊4可不在同一水平线上，本领域技术人员具体可根据各结构件的位置关系做出相应的改变和调整，但如图1所示设置成的张力测定区辊筒为等边三角形是因为压力传感器5测得方向为垂直向下的压力与纤维纱张力成60°夹角，可以利用2:√3的勾股定理精确计算出纤维纱的张力值，辊301、导辊304与所述的张力测定辊4在同一水平线上可以简化设计尺寸，减小纤维纱的包角，减小摩擦力，减少出现毛羽的出现和断纱的可能性；此外，本实施例张力测定区的两侧设有导辊的数量也可选择两个以上，本实施例也不做限制；而其他结构件与连接关系可与本实施例1相同。

实施例3

如图3所示，本发明的一种自动控制纱卷放纱张力的纱架，包括由实施例1制得的纱卷放纱张力控制单元10、小导纱排11和大导纱排12，所述的纱架13上设置有八列所述的纱卷放纱张力控制单元10和四行所述的纱卷放纱张力控制单元10，每列所述的纱卷放纱张力控制单元10的个数为四个；每行所述的纱卷放纱张力控制单元10的个数为八个；每行所述的纱卷放纱张力控制单元10的一端均设置有所述的小导纱排11，每四个所述的小导纱排11的一端设置有所述的大导纱排12。

进一步，每列所述的纱卷放纱张力控制单元10在同一垂直线上；每行所述的纱卷放纱张力控制单元10在同一水平线上。

此外，本发明的一种自动控制纱卷放纱张力的纱架，也可使用实施例2的纱卷放纱张力控制单元10制成；对于所述的纱卷放纱张力控制单元10的列数、行数及其个数本发明也不做限制，具体可根据工艺要求而调整。

为了更好地理解本发明一种自动控制纱卷放纱张力的纱架，以下将通过具体实施方式来进行阐述，如下：

首先，连续纤维纱卷14安装在纱卷气涨轴1上后，使用压缩空气使纱卷纸管涨紧在纱卷气涨轴1上，然后引出连续纤维线头，按图1所示经导辊301、导辊302、张力测定辊4、导辊303、导辊304换向导引至小导纱板11，本发明的张力控制是依据连续纤维经过导辊302、张力测定辊4和导辊303后，形成的一个纤维张力测定区；纤维在张力测定辊4上形成的压力，并利用在张力测定辊4上安装的压力传感器5，测得压力读数，通过PLC系统的计算并实时自动调节磁粉刹车2的控制电流，从而达到自动控制单卷连续纤维的放卷张力的自动控制；每个单卷的连续纤维纱卷，通过小导纱板11，大导纱板12，展开成生产连续纤维预浸带所需的连续纤维层，如图3所示，大、小导纱排则起到把整个纱架的连续纤维纱引导成帘布状平面，利于后续的展纱。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种纱卷放纱张力控制单元，其特征在于，包括纱卷气涨轴、磁粉刹车、若干导辊、张力测定辊、压力传感器和PLC控制模块，所述的纱卷气涨轴设置在机架的下侧面，所述的磁粉刹车设置在所述的机架的上侧面，所述的磁粉刹车与所述的纱卷气涨轴同轴长键连接；所述的纱卷气涨轴的一侧设有张力测定区，所述的张力测定区的两侧至少分别设有一个所述的导辊，所述的张力测定区为包括由两个所述的导辊和所述的张力测定辊组成的三角形结构；所述的张力测定辊上安装有所述的压力传感器，所述的PLC控制模块分别与所述的磁粉刹车和所述的压力传感器连接，用于控制纱卷放纱的张力。

2.根据权利要求1所述的一种纱卷放纱张力控制单元，其特征在于，所述的张力测定区的三角形结构为等边三角形。

3.根据权利要求1所述的一种纱卷放纱张力控制单元，其特征在于，所述的张力测定区的两侧分别设有一个所述的导辊。

4.根据权利要求1所述的一种纱卷放纱张力控制单元，其特征在于，所述的张力测定区两侧的所述的导辊与所述的张力测定辊在同一水平线上。

5.根据权利要求1所述的一种纱卷放纱张力控制单元，其特征在于，所述的纱卷气涨轴通过轴承座与所述的机架固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种纱卷放纱张力控制单元，其特征在于，所述的磁粉刹车通过法兰与所述的机架固定连接。

7.一种自动控制纱卷放纱张力的纱架，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述的纱卷放纱张力控制单元、小导纱排和大导纱排，所述的纱架上设置有若干列所述的纱卷放纱张力控制单元和若干行所述的纱卷放纱张力控制单元；每行所述的纱卷放纱张力控制单元的一端均设置有所述的小导纱排，每若干所述的小导纱排的一侧设置有所述的大导纱排。

8.根据权利要求7所述的一种自动控制纱卷放纱张力的纱架，其特征在于，每列所述的纱卷放纱张力控制单元在同一垂直线上。

9.根据权利要求7所述的一种自动控制纱卷放纱张力的纱架，其特征在于，每行所述的纱卷放纱张力控制单元在同一水平线上。

10.根据权利要求7所述的一种自动控制纱卷放纱张力的纱架，其特征在于，每列所述的纱卷放纱张力控制单元的个数为四个；每行所述的纱卷放纱张力控制单元的个数为八个。