CN111994728A - 一种控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法 - Google Patents

一种控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及纺织设备技术领域，尤其涉及一种控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法，包括以下步骤：纱线经过上游展纤辊进行张力预调节后进入到张力检测与集纱装置；纱线依次通过导向辊，张力辊和S辊；并分别确定导向辊和张力辊的位置为B点和A点，S辊中首个与纱线接触的辊筒位置为M点，以及B点与M点连线的中点为O点；通过调节张力辊使得BA段纱线与AM段纱线的夹角为90度；根据直径的圆周角为90度的原理，通过控制张力辊位于以导向辊和S辊的距离为直径，中心为圆心的圆周上，满足纱线在张力辊上的包角一致为90度；通过调节上游展纤辊控制纱线的张力保持在合理范围内，通过一套上下可调的S辊，将多层布合并为单层。

Description

一种控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法
技术领域
本发明涉及纺织设备技术领域，尤其涉及一种控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法。
背景技术
碳纤维多轴向经编织物由于整性能好、设计灵活、拉伸性能和抗撕裂性能好，尤其是沿厚度方向纱线的增强，大大提高了层间性能，克服了传统层合板层间性能差的弱点，被广泛应用于航空航天、风力发电、轨道轻量化建设等领域。
研究表明，碳纤维织物的单位面积质量越小，其物理性能偏差越小，铺覆的操作性也越好，因此，展纤工艺对纤维制品的物理性能起着至关重要的作用。由于单向布所需头份克重较大，需要分多层展纤，而层与层之间的张力需要控制在一个接近的范围内才能够保证展纤效果。但在实际生产中，对多层纱线进行张力检测时为保证检测角度的一致性往往使纱线在检测前提前接触，或因纱线分层导致布在张力检测辊上包角不一致，均会影响检测的准确性，进而影响碳纤织物的整体性能。
鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法，使其更具有实用性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法，包括以下步骤：
S1：纱线经过上游展纤辊进行张力预调节后进入到张力检测与集纱装置；
S2：纱线依次通过导向辊，张力辊和S辊；
S3：分别确定导向辊和张力辊的位置为B点和A点，S辊中首个与纱线接触的辊筒位置为M点，以及B点与M点连线的中点为O点；
S4：通过调节张力辊的水平和竖直位置使得BA段纱线与AM段纱线的夹角为90度；
S5：通过设置在张力辊两侧的张力传感器检测纱线进入到集纱装置前的张力大小；
S6：纱线通过S辊将多层纱线合并为单层。
进一步地，所述导向辊设置在所述张力辊的上方，S辊沿纱线的进给方向设置在所述张力辊的横向。
进一步地，所述张力辊设置在所述导向辊和所述S辊的垂直距离的中心水平面上；
即AB或AM之间的垂直距离为BM之间垂直距离的一半，A点和O点位于同一水平面上。
进一步地，所述张力辊至所述导向辊和所述S辊之间中点处的距离，为所述导向辊和所述S辊之间距离的一半；
即A点和O点的距离为BM之间距离的一半。
进一步地，确定N点的位置为所述导向辊的水平线与所述S辊的竖直线的交点；
通过调节所述张力辊在水平与竖直方向上的位置满足AO=
Figure RE-207432DEST_PATH_IMAGE001
。
进一步地，所述导向辊和所述张力辊均在其在水平面内设置有多个，且均上下对应设置；
其中，所述导向辊和所述S辊均能够沿水平方向调节位置，所述张力辊能够沿水平和竖直两个方向调节位置。
进一步地，所述上游展纤辊包括张力调节辊和固定加热辊。
本发明的有益效果为：根据直径的圆周角为90度的原理，通过控制张力辊位于以导向辊和S辊的距离为直径，中心为圆心的圆周上，满足纱线在张力辊上的包角一致为90度，保证张力检测的精确性；通过调节上游展纤辊控制纱线的张力保持在合理范围内，通过一套上下可调的S辊，将多层布合并为单层。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中多层纤维展纤示意图；
图2为本发明实施例中张力检测与集纱装置示意图；
图3为本发明实施例中张力检测与集纱装置的结构示意图；
图4为本发明实施例中标多层纤维丝路调节示意图。
附图标记：1、上游展纤辊；11、张力调节辊；12、固定加热辊；2、检测组件；21、第一安装板；22、张力辊；23、张力传感器；3、调节组件；31、导向辊；4、集纱组件；41、第二安装板；42、S辊。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明所公开的一种控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法，用于一种张力检测与集纱装置，如图2和图3所示，该装置包括包括检测组件2，调节组件3和集纱组件4；检测组件2对展纤导出的每一层纤维进行张力检测，调节组件3调整纤维与检测组件2之间的包角尺寸，配合检测组件2对纤维张力进行精确检测，集纱组件4将检测完成的多层纤维合并为单层后导出；其中，检测组件2包括多个平行设置在第一安装板21上的张力辊22和设置在张力辊22两端的张力传感器23，调节组件3设置在第一安装板21上，包括与张力辊22对应设置的导向辊31，集纱组件4沿检测组件2导出方向设置，且集纱组件4为设置在第二安装板41上的S辊42。张力传感器23设置在第一安装板21的外侧，张力辊22的两端穿过第一安装板21与张力传感器23转动连接。在具体实施过程中，导向辊31和张力辊22均在其在水平面内设置有多个，且均上下对应设置；其中，导向辊31和S辊42均能够沿水平方向调节位置，张力辊22能够沿水平和竖直两个方向调节位置，导向辊31设置在张力辊22的上方，S辊42沿纱线的进给方向设置在张力辊22的横向。
在本发明中，控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法，如图1所示，包括以下步骤：S1：纱线经过上游展纤辊进行张力预调节后进入到张力检测与集纱装置；S2：纱线依次通过导向辊，张力辊和S辊；S3：分别确定导向辊和张力辊的位置为B点和A点，S辊中首个与纱线接触的辊筒位置为M点，以及B点与M点连线的中点为O点；S4：通过调节张力辊的水平和竖直位置使得BA段纱线与AM段纱线的夹角为90度；S5：通过设置在张力辊两侧的张力传感器检测纱线进入到集纱装置前的张力大小；S6：纱线通过S辊将多层纱线合并为单层。
在具体实施过程中，张力辊22设置在导向辊31和S辊42的垂直距离的中心水平面上；即AB或AM之间的垂直距离为BM之间垂直距离的一半，A点和O点位于同一水平面上；张力辊22至导向辊31和S辊42之间中点处的距离，为导向辊31和S辊42之间距离的一半；即A点和O点的距离为BM之间距离的一半；确定N点的位置为导向辊31的水平线与S辊42的竖直线的交点；通过调节张力辊22在水平与竖直方向上的位置满足AO=
Figure RE-616547DEST_PATH_IMAGE001
。根据直径的圆周角为90度的原理，通过控制张力辊位于以导向辊和S辊的距离为直径，中心为圆心的圆周上，满足纱线在张力辊上的包角一致为90度，保证张力检测的精确性
在本实施例中，上游展纤辊1包括张力调节辊11和固定加热辊12，通过调节上游展纤辊控制纱线的张力保持在合理范围内，通过一套上下可调的S辊，将多层布合并为单层。通过辅助加热，热熔碳纤维表面浸润剂，强化纱线之间的粘性。
具体实施例1，如图4所述，当检测出的各层张力值差距不大，但总体偏大或偏小时，通过调节S辊的M点，可整体调节布面整体张力，M向上，张力变小，M向下，张力变大。具体的例如：M点向下20mm。此时BM中点O向下位移10mm，横坐标不变。所以整体调节张力检测辊安装板使A1，A2，A3，A4向下10mm，保持与O点水平，此时可继续按刻度读BN，MN。由OA=
Figure RE-405512DEST_PATH_IMAGE001
移动A点位置，确保∠BAM=90°。
具体实施例2，如图4所述，当检测张力值单层差距较大时，其他三层差距较小时，即可通过调节上游纱架或送经张力来单独调节布面张力。也可通过单独调节B点位置来改变张力，B向左，张力变大，B向右，张力变小。具体的例如：单独调节B向左20mm，此时O向左位移10mm，此时读新BN和MN距离，由OA=
Figure RE-366515DEST_PATH_IMAGE001
确定A位置。同理也可整体调节导向辊安装板位置来调节整体张力，若B点位移为b，则O点位移为1/2b。再由OA=
Figure RE-14665DEST_PATH_IMAGE001
确定A位置。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：纱线经过上游展纤辊进行张力预调节后进入到张力检测与集纱装置；
S2：纱线依次通过导向辊，张力辊和S辊；
S3：分别确定导向辊和张力辊的位置为B点和A点，S辊中首个与纱线接触的辊筒位置为M点，以及B点与M点连线的中点为O点；
S4：通过调节张力辊的水平和竖直位置使得BA段纱线与AM段纱线的夹角为90度；
S5：通过设置在张力辊两侧的张力传感器检测纱线进入到集纱装置前的张力大小；
S6：纱线通过S辊将多层纱线合并为单层。
2.根据权利要求1所述控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法，其特征在于，所述导向辊（31）设置在所述张力辊（22）的上方，S辊（42）沿纱线的进给方向设置在所述张力辊（22）的横向。
3.根据权利要求2所述控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法，其特征在于，所述张力辊（22）设置在所述导向辊（31）和所述S辊（42）的垂直距离的中心水平面上；即AB或AM之间的垂直距离为BM之间垂直距离的一半，A点和O点位于同一水平面上。
4.根据权利要求3所述控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法，其特征在于，所述张力辊（22）至所述导向辊（31）和所述S辊（42）之间中点处的距离，为所述导向辊（31）和所述S辊（42）之间距离的一半；即A点和O点的距离为BM之间距离的一半。
5.根据权利要求4所述控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法，其特征在于，确定N点的位置为所述导向辊（31）的水平线与所述S辊（42）的竖直线的交点；通过调节所述张力辊（22）在水平与竖直方向上的位置满足AO=
Figure 975430DEST_PATH_IMAGE001
。
6.根据权利要求1所述控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法，其特征在于，所述导向辊（31）和所述张力辊（22）均在其在水平面内设置有多个，且均上下对应设置；其中，所述导向辊（31）和所述S辊（42）均能够沿水平方向调节位置，所述张力辊（22）能够沿水平和竖直两个方向调节位置。
7.根据权利要求1所述控制多层纤维展纤包角一致并检测张力的集纱方法，其特征在于，所述上游展纤辊（1）包括张力调节辊（11）和固定加热辊（12）。
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