CN114808265B - 一种防卡死的纱线张力调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防卡死的纱线张力调节装置，包括：用于调整纱线输送速度的送经装置；用于控制送经装置和处理位移或位置信号的控制系统；至少一根张力杆；至少一组用于监测纱线张力的张力监测装置，所述张力监测装置用于实时采集张力杆的位移或位置信号，并将位移或位置信号反馈至控制系统进行处理。本发明通过张力杆的上下移动实现对纱线的释放与存储，从而解决了张力波动时，送经速度调节不及时带来的纱线过紧或过松的问题，实现经编机纱线张力的快速精准调控。
Description
技术领域
本发明涉及纺织机械领域，具体为一种防卡死的纱线张力调节装置。
背景技术
随着纺织技术的日益精进，经编机作为纺织领域中的主要机械也随之向着高速、稳定的方向日益发展。纱线张力的调控也同样要求能够随着织造速度的改变而迅速调整，与此同时，还要确保张力调控装置可靠性高且调控精准。
而现有的经编机纱线张力控制系统主要包括以下几种：
（1）通过送经装置、弹簧张力片、弹簧牵拉第一链轮的方式来调节纱线张力。但是由于送经装置具有较大的转动惯量，送经速度不容易根据编织的实时情况作出改变。因此存在调控不及时，响应速度慢，无法调节过大送纱量，易导致停车横杠甚至机台崩纱等技术缺陷。
（2）通过在导纱杆端部第一链轮上增加气缸/弹簧牵引装置的方法，这种方式受到气缸响应速度/弹簧调节范围的限制无法实现快速调节张力的目的。
（3）通过在导纱杆上增加限位凸轮和限位开关的方法调节纱线张力，这种方式不能够实现快速调节张力，且当张力出现大波动时机器容易停机，影响了生产效率。
（4）通过在电机和经轴传动带之间增加张紧装置的方法调节纱线张力，这种方式仍然无法克服因为盘头惯性造成的送经速度改变不及时的问题。
综上所述，传统的经编机纱线张力调控装置都难以实现保证可靠性高且调控精准前提下，针对织造速度的改变而进行及时调整。
发明内容
为了解决现有技术，本发明提出一种防卡死的纱线张力调节装置，通过张力杆的上下移动实现对纱线的释放与存储，从而解决了张力波动时，送经速度调节不及时带来的纱线过紧或过松的问题，实现经编机纱线张力的快速精准调控。
本发明中主要采用的技术方案为：
一种防卡死的纱线张力调节装置，包括：
用于调整纱线输送速度的送经装置；
用于控制送经装置和处理位移或位置信号的控制系统；
至少一根张力杆；
至少一组用于监测纱线张力的张力监测装置，所述张力监测装置用于实时采集张力杆的位移或位置信号，并将位移或位置信号反馈至控制系统进行处理。
优选地，还包括至少一组导路机构，其中，所述导路机构安装在所述机架上，所述张力杆的端部与所述导路机构限位安装，所述张力杆沿导路机构上下运动，所述张力监测装置安装在所述导路机构上，用于检测张力杆的位移或位置信息
优选地，所述导路机构包括导路板和两块轨道挡板，所述导路板安装在所述机架上，两块所述轨道挡板设置在导路板上，形成竖直导路槽，所述张力杆的端部位于导路槽内，沿导路槽上下运动。
优选地，每组所述导路机构中至少一块所述轨道挡板内侧面设有至少一条沿竖直方向设置的链轮轨道，所述张力杆的端部安装有至少一个第一链轮，所述第一链轮与所述链轮轨道配合工作。
优选地，所述导路槽的顶端和底端均设有限位件，用于对张力杆进行限位。
优选地，所述张力杆的端部还安装有至少一个张力杆轴承，所述张力杆轴承位于所述导路槽内，与所述轨道挡板配合工作。
优选地，所述张力监测装置包括上位传感器和下位传感器，所述上位传感器和下位传感器分别安装在导路槽内的上端和下端，用于感应张力杆的位置，所述上位传感器和下位传感器将采集到的张力杆位置信号传输至控制系统，由控制系统根据接收到的信号控制送经装置调整纱线输送速度。
优选地，所述张力监测装置包括位移传感器，所述位移传感器通过固定支架安装在导路板的顶端，所述位移传感器用于监测张力杆的上下位移，所述位移传感器将采集到的张力杆位移信号传输至控制系统，由控制系统根据接收到的信号控制送经装置调整纱线输送速度。
优选地，所述张力监测装置包括角位移传感器、链条、两个第二链轮和链条连接板，两个所述第二链轮分别安装在导路板上，且位于导路槽的顶端和底端，所述角位移传感器安装在导路板的背面，且与其中一个第二链轮的链轮轴配合安装，所述链条环绕在两个第二链轮上，且与两个所述第二链轮啮合安装，所述链条连接板安装在张力杆上，所述链条连接板与链条固定连接，所述角位移传感器将采集到的张力杆角位移信号传输至控制系统，由控制系统根据接收到的信号控制送经装置调整纱线输送速度。
优选地，所述张力杆包括辊筒、内筒、两根短轴、两个卡簧和两个滚动轴承，两根短轴分别对称安装在内筒两端，每根所述短轴上均安装有滚动轴承，所述辊筒套接在内筒外部，并与内筒两端短轴上的滚动轴承配合安装，且两根短轴分别通过卡簧分别与辊筒内部两端定位安装。
有益效果：本发明提供一种防卡死的纱线张力调节装置，具有如下优点：
（1）通过张力杆的上下移动实现对纱线的释放与存储，从而解决了张力波动时，送经速度调节不及时带来的纱线过紧或过松的问题
（2）利用张力监测装置对纱线张力的变化进行监控，但出现较大的张力波动时，张力监测机构能够立即发送反馈信号至控制系统，由送经机构控制送经量，从而提高送经量的调整速度，起到迅速调节张力的作用，加快了响应速度，避免盘头惯性导致送纱量与实际编织纱用量的不一致，提高了织物质量，实现了纱线张力的快速精准调控。
（3）采用链轮对张力杆进行运动导向，可解决张力杆由于两端张力不一致时出现一端高一端低的情况和机构卡死的情况，增加了机构的稳定性和可靠性。
附图说明
图1为实施例1的整体结构示意图1；
图2为实施例1的整体结构示意图2；
图3为实施例1的局部结构示意图1；
图4为实施例1的局部结构示意图2；
图5为实施例1的导路板结构示意图；
图6为图5的导路板A-A剖面结构示意图；
图7为实施例1的张力杆结构示意图；
图8为实施例1的纱线绕卷示意图；
图9为实施例2的位移传感器安装示意图1；
图10为实施例2的位移传感器安装示意图2；
图11为实施例3的角位移传感器安装示意图1；
图12为实施例3的角位移传感器安装示意图2；
图13为送经机构的具体结构示意图；
图中：机架1、导路机构2、导路板2-1、轨道挡板2-2、导路槽2-3、链轮轨道2-4、限位件2-5、张力杆3、第一链轮3-1、辊筒3-2、内筒3-3、短轴3-4、卡簧3-5、滚动轴承3-6、张力杆轴承3-7、张力监测装置4、上位传感器4-1、下位传感器4-2、位移传感器4-3、固定支架4-4、角位移传感器4-5、链条4-6、第二链轮4-7、链条连接板4-8、链轮轴4-9、分纱杆5、导纱杆6、送经装置7、送经传动机构7-1、送经电机7-11、送经减速器7-12、皮带轮7-13、皮带7-14、经轴7-2、盘头7-3。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。下面对具体实施方式的描述仅仅是示范性的，应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
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。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。相反，当元件被称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1-3所示，一种防卡死的纱线张力调节装置，包括：
至少一组导路机构2，本实施例1优选为两组导路机构2，两组所述导路机构2对称设置在机架1两侧，如图4-6所示，每组所述导路机构2包括导路板2-1和两块轨道挡板2-2，所述导路板2-1安装在所述机架1上，两块所述轨道挡板2-2设置在导路板2-1上，形成竖直导路槽2-3。导路机构2中的一块所述轨道挡板2-2内侧面设有一条沿竖直方向设置的链轮轨道2-4，张力杆3的端部安装有第一链轮3-1，所述第一链轮3-1与所述链轮轨道2-4配合工作；所述导路槽2-3的顶端和底端均设有限位件2-5，用于对张力杆3进行限位。本实施例1中，当张力剧烈变化时，张力杆3受到导路槽2-3上下两端的限位件的限制不会脱离轨道。
至少一根张力杆3，如图7所示，所述张力杆3包括辊筒3-2、内筒3-3、两根短轴3-4、两个卡簧3-5和两个滚动轴承3-6，两根短轴3-4分别对称安装在内筒3-3两端，每根所述短轴3-4上均安装有滚动轴承3-6，所述辊筒3-2套接在内筒3-3外部，并与内筒3-3两端短轴3-4上的滚动轴承3-6配合安装，且两根短轴3-4分别通过卡簧3-5分别与辊筒3-2内部两端定位安装；本实施例1中，辊筒3-2能够绕着内筒3-3自由转动，过纱时辊筒3-2转动减小了摩擦力，减低纱线磨损提高织物质量。
本实施例1中，所述张力杆3的两端还安装有张力杆轴承3-7，所述张力杆轴承3-7位于所述导路槽2-3内，与所述轨道挡板2-2配合工作。当张力杆3受到水平方向不平衡力，可有效避免张力杆3轴端与轨道挡板2-2直接摩擦，提高机器的使用寿命。
至少一组用于监测纱线张力的张力监测装置4，本实施例1优选为两组张力监测装置4，所述张力监测装置4安装在导路板2-1上，如图4所示，所述张力监测装置4包括上位传感器4-1和下位传感器4-2，所述上位传感器4-1和下位传感器4-2分别安装在导路槽2-3的上端和下端，用于感应张力杆3的位置，所述上位传感器4-1和下位传感器4-2将采集到的张力杆3位置信号传输至控制系统，由控制系统根据接收到的信号控制送经装置调整纱线输送速度。控制系统用于控制调整纱线输送速度的送经装置以及接收张力监测装置采集到的张力杆位置信号。
本实施例1中，上限位件和下限位件可采用限位螺栓实现限位功能，但不仅限于限位螺栓，现有可以实现限位功能的零部件均适用于本实施例。
本实施例1中，上位传感器和下位传感器可采用接近开关实现位置检测，但不仅限于接近开关，现有可以实现位置监测功能的零部件均适用于本实施例。
实施例1的工作原理如下：
如图8所示，纱线由盘头绕出经过分纱杆5分纱后绕过张力杆3后从导纱杆6绕出，随后经过其余导纱杆进入成圈。当纱线张力出现波动时，张力杆3能够沿着导路板2-1的上下移动来调节纱线张力大小。当上位传感器4-1或者下位传感器4-2检测到张力杆3的位置信号时，将检测到的信号实时反馈至控制系统，由控制系统根据接收到的位置信号控制送经装置调节送经量，从而调节纱线张力。张力杆3的两端分别安装第一链轮3-1，且沿链轮轨道2-4运动，可以解决压纱辊由于两端张力不一致时出现一端高一端低的情况和机构卡死的情况，增加了机构的稳定性和可靠性。
本发明中，分纱杆5以及导纱杆6的安装均为现有技术，可由本领域技术人员根据纺织需求进行设置，故而未加详述。
本实施例1中，通过张力杆3的上下移动实现对纱线的释放与存储，从而解决了张力波动时，送经装置7的送经速度调节不及时带来的纱线过紧或过松的问题。
实施例2
一种防卡死的纱线张力调节装置，包括至少一组用于监测纱线张力的张力监测装置4，本实施例1优选为两组张力监测装置，如图9-10所示，每组所述张力监测装置包括位移传感器4-3，所述位移传感器4-3通过固定支架4-4安装在导路板2-1的顶端，所述位移传感器4-3用于监测张力杆3的上下位移，所述位移传感器4-3将采集到的张力杆3位移信号传输至控制系统，由控制系统根据接收到的信号控制送经装置7调整纱线输送速度，其余装置结构与实施例1的结构相同。
实施例2的工作原理如下：
当纱线张力出现波动时，张力杆3能够沿着导路槽2-3上下移动来调节纱线张力大小。此时，由位移传感器4-3监测张力杆3与位移传感器4-3之间的距离，将监测到的距离信号实时反馈至控制系统，由控制系统根据接收到的距离信号（判断张力杆3与位移传感器4-3之间的距离是否超过最大阈值或者最小阈值）控制送经装置7调节送经量，从而调节纱线张力。
本发明中，位移传感器4-3包括但不仅限于电子计数器，用于测量张力杆与位移传感器的距离，现有可以实现距离监测功能的零部件均适用于本实施例。
实施例3
一种防卡死的纱线张力调节装置，包括至少一组用于监测纱线张力的张力监测装置4，本实施例1优选为两组张力监测装置4，如图11-12所示，每组所述张力监测装置4包括角位移传感器4-5、链条4-6、两个第二链轮4-7和链条连接板4-8，两个所述第二链轮4-7分别安装在导路板2-1上，且位于导路槽2-3的顶端和底端，所述角位移传感器4-5安装在导路板2-1的背面，且与其中一个第二链轮4-7的链轮轴配合安装，所述链条4-6环绕在两个第二链轮4-7上，且与两个所述第二链轮4-7啮合安装，所述链条连接板4-8安装在张力杆3上，所述链条连接板4-8与链条4-6固定连接，所述角位移传感器4-5将采集到的张力杆角位移信号传输至控制系统，由控制系统根据接收到的信号控制送经装置7调整纱线输送速度。
实施例3的工作原理如下：
当纱线张力出现波动时，张力杆3能够沿着导路槽2-3上下移动来调节纱线张力大小。与此同时，张力杆3通过链条连接板4-8带动链条4-6上下移动，从而带动两个第二链轮4-7绕链轮轴自转。此时，由角移传感器4-5采集第二链轮4-7转动角度，并将采集到的角度位移信号实时反馈至控制系统，由控制系统根据接收到的角度位移信号（判断第二链轮4-7的转动角度是否超过最大阈值或者最小阈值）控制送经装置调节送经量，从而调节纱线张力。
本发明中提及的实施例1-3采用的送经装置的具体结构如下：
如图13所示，送经装置7包括送经传动机构7-1、经轴7-2和盘头7-3，所述送经传动机构7-1安装在机架一侧，所述经轴7-2的两端通过轴承安装在机架上，所述送经传动机构7-1的输出端与所述经轴7-2的一端连接，所述盘头7-3固定安装在经轴7-2上，且随经轴7-2同步转动。送经传动机构7-1包括送经电机7-11、送经减速器7-12、两个皮带轮7-13和皮带7-14，所述送经电机7-11的输出端与所述送经减速器7-12的输入端连接，所述送经减速器7-12的输出端和经轴7-2的一端均安装有皮带轮7-13，两个皮带轮7-13通过皮带7-14张紧连接，通过皮带7-14实现同步带传动。本发明利用同步带传动的特点能够实现由送经减速器7-12到经轴7-2的同步传动，进而实现送经电机7-11对送经量的精准控制。本发明中控制调节系统与送经传动机构7-1的送经电机7-11控制连接。本发明中的送经电机7-11是具有光电编码器的伺服电机，能够根据接收到的数字信号任意控制转速的大小，并利用同步带传动同步控制送经速度的大小。
本发明中提及的送经装置的具体结构包括但不仅局限于上述结构，现有的具有同步带传动功能的传动机构均适用与本发明。
本发明中的送经装置可采用但不仅限于纱架、筒子架、罗拉、经轴、直连盘头等现有的送经机构，可由本领域技术人员根据实际需求进行设计。
本发明中提及的控制系统属于现有技术，本领域技术人员可根据实际需求对控制系统进行设计。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种防卡死的纱线张力调节装置，其特征在于，包括：
用于调整纱线输送速度的送经装置；
用于控制送经装置和处理位移或位置信号的控制系统；
至少一根张力杆，所述张力杆包括辊筒、内筒、两根短轴、两个卡簧和两个滚动轴承，两根短轴分别对称安装在内筒两端，每根所述短轴上均安装有滚动轴承，所述辊筒套接在内筒外部，并与内筒两端短轴上的滚动轴承配合安装，且两根短轴分别通过卡簧与辊筒内部两端定位安装；
至少一组用于监测纱线张力的张力监测装置，所述张力监测装置用于实时采集张力杆的位移或位置信号，并将位移或位置信号反馈至控制系统进行处理；
至少一组导路机构，其中，所述导路机构安装在机架上，所述张力杆的端部与所述导路机构限位安装，所述张力杆沿导路机构上下运动，所述张力监测装置安装在所述导路机构上，用于检测张力杆的位移或位置信息；
所述导路机构包括导路板和两块轨道挡板，所述导路板安装在机架上，两块所述轨道挡板设置在导路板上，形成竖直导路槽，所述张力杆的端部位于导路槽内，沿导路槽上下运动；
每组所述导路机构中至少一块所述轨道挡板内侧面设有至少一条沿竖直方向设置的链轮轨道，所述张力杆的端部安装有至少一个第一链轮，所述第一链轮与所述链轮轨道配合工作。
2.根据权利要求1所述的防卡死的纱线张力调节装置，其特征在于，所述导路槽的顶端和底端均设有限位件，用于对张力杆进行限位。
3.根据权利要求1所述的防卡死的纱线张力调节装置，其特征在于，所述张力杆的端部还安装有至少一个张力杆轴承，所述张力杆轴承位于所述导路槽内，与所述轨道挡板配合工作。
4.根据权利要求1所述的防卡死的纱线张力调节装置，其特征在于，所述张力监测装置包括上位传感器和下位传感器，所述上位传感器和下位传感器分别安装在导路槽内的上端和下端，用于感应张力杆的位置，所述上位传感器和下位传感器将采集到的张力杆位置信号传输至控制系统，由控制系统根据接收到的信号控制送经装置调整纱线输送速度。
5.根据权利要求1所述的防卡死的纱线张力调节装置，其特征在于，所述张力监测装置包括位移传感器，所述位移传感器通过固定支架安装在导路板的顶端，所述位移传感器用于监测张力杆的上下位移，所述位移传感器将采集到的张力杆位移信号传输至控制系统，由控制系统根据接收到的信号控制送经装置调整纱线输送速度。
6.根据权利要求1所述的防卡死的纱线张力调节装置，其特征在于，所述张力监测装置包括角位移传感器、链条、两个第二链轮和链条连接板，两个所述第二链轮分别安装在导路板上，且位于导路槽的顶端和底端，所述角位移传感器安装在导路板的背面，且与其中一个第二链轮的链轮轴配合安装，所述链条环绕在两个第二链轮上，且与两个所述第二链轮啮合安装，所述链条连接板安装在张力杆上，所述链条连接板与链条固定连接，所述角位移传感器将采集到的张力杆角位移信号传输至控制系统，由控制系统根据接收到的信号控制送经装置调整纱线输送速度。
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