CN114988216A - 一种具备展纱功能的碳纤维复绕机及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具备展纱功能的碳纤维复绕机及控制方法，用于解决现有技术中碳纤维纱线复绕机不具备展纱功能的问题；包括：机架、展纱组件和纱宽检测组件，所述机架上设置有放卷装置和收卷装置，所述展纱组件包括驱动件、旋转支架和展纱轮，所述驱动件固定安装在所述机架上，所述旋转支架和所述驱动件的转轴固定连接，所述展纱轮和所述旋转支架转动连接，若干所述展纱轮绕所述旋转支架的旋转中心环形设置，所述展纱轮的轮面设有规律的凸型弧面结构，每个所述展纱轮的弧面结构的尺寸均不相同；所述纱宽检测组件固定安装在所述机架上，所述纱宽检测组件用于检测所述纱线的宽度。

Description

一种具备展纱功能的碳纤维复绕机及控制方法

技术领域

本发明属于复绕机领域，特别是涉及一种具备展纱功能的碳纤维复绕机及控制方法。

背景技术

复绕机是用于对线材或带状材料进行放卷、收卷作业的设备，在实际的生产工作中，常常需要不同的长度的线材或带状材料，就需要将整盘的线材或带状材料复绕到另一个绕线筒上，从而使其形成规格不同的线盘或带盘；

碳纤维纱线复绕机是专门针对碳纤维材质的纱线进行放卷、收卷作业的设备。碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性，外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。

碳纤维的纱线需要进行展纱处理，即将小束的碳纤维展薄展宽，以便后续生产加工。然而，目前市场上的碳纤维纱线复绕机都不具备展纱功能。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具备展纱功能的碳纤维复绕机和控制方法，用于解决现有技术中碳纤维纱线复绕机不具备展纱功能的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种具备展纱功能的碳纤维复绕机，包括：

机架、展纱组件和纱宽检测组件，所述机架上设置有放卷装置和收卷装置，所述放卷装置用于将纱线筒上的纱线放出，所述收卷装置用于将所述纱线筒上放出的纱线缠绕在收线辊上，所述纱线筒的轴线和所述收线辊的轴线平行。

所述展纱组件包括驱动件、旋转支架和展纱轮，所述驱动件固定安装在所述机架上，所述旋转支架和所述驱动件的转轴固定连接，所述展纱轮和所述旋转支架转动连接，若干所述展纱轮绕所述旋转支架的旋转中心环形设置，所述展纱轮的轮面设有规律的凸型弧面结构，每个所述展纱轮的弧面结构的尺寸均不相同。

所述纱宽检测组件用于检测经过所述展纱轮的纱线宽度。

可选地，所述碳纤维复绕机还包括第一直线驱动组件和第二直线驱动组件，所述第一直线驱动组件带动所述放卷装置沿纱线筒轴线方向往复运动，所述第二直线驱动组件带动所述收卷装置沿所述收线辊轴线方向往复运动。

可选地，所述第一直线驱动组件和所述第二直线驱动组件均包括直线导轨、驱动电机和丝杆。

所述直线导轨固定安装在所述机架的安装底板上，所述直线导轨和所述纱线筒的轴线方向平行，所述丝杆和所述安装底板上的丝杆安装座转动连接，所述丝杆和所述直线导轨平行设置，所述电机和所述丝杆传动连接。

所述放卷装置和所述第一直线驱动组件的直线导轨滑动连接，所述放卷装置与第一直线驱动组件的丝杆螺纹配合。

所述收卷装置和所述第二直线驱动组件的直线导轨滑动连接，所述收卷装置与第二直线驱动组件的丝杆螺纹配合。

可选地，所述纱宽检测组件包括相机和处理器，所述相机固定安装在所述机架的安装立板上，所述相机的镜头与经过展纱轮的所述纱线相对应，所述相机和所述处理器信号互通。

可选地，所述纱宽检测组件还包括用于对所述相机的镜头进行补光的光源，所述光源与所述纱线相对应。

可选地，所述碳纤维复绕机还包括张紧调节组件，所述张紧调节组件包括力矩电机、张紧摆杆和张紧轮，所述力矩电机固定安装在所述机架的安装立板上，所述力矩电机的转轴和所述张紧摆杆的转动端固定连接，所述张紧轮设置所述张紧摆杆的摆动端，所述张紧轮和所述张紧摆杆转动连接，所述纱线从所述张紧轮上绕过。

可选地，所述碳纤维复绕机还包括米数记录组件，所述米数记录组件包括计数轮和计数器，所述计数轮设置在所述安装立板上，所述纱线从所述计数轮上绕过，所述纱线带动所述计数轮旋转，所述计数器用于记录所述计数轮转动的圈数。

可选地，所述碳纤维复绕机还包括偏移检测组件，所述偏移检测组件包括角度检测器、调整轮、调整摆杆和转动轴，所述调整轮上设有轮槽，所述纱线位于所述轮槽内，所述转动轴和所述调整摆杆的摆动端固定连接，所述调整轮和所述转动轴转动连接，所述调整摆杆转动安装在安装立板，所述调整轮的轴线与所述调整摆杆的摆动轨迹所在平面相平行，所述角度检测器的输入轴和所述调整摆杆的转动端固定连接，通过所述纱线带动所述调整摆杆摆动，所述角度检测器用于监测所述调整摆杆摆动的角度。

可选地，所述收卷装置和所述放卷装置上均设置有拍摄器，所述收卷装置上的所述拍摄器用于拍摄收线辊上纱线卷的照片，所述放卷装置上的所述拍摄器用于拍摄所述纱线筒上纱线卷的照片；

张紧调节组件还包括摆杆角度检测器，所述摆杆角度检测器用于检测所述张紧摆杆摆动的角度。

一种具备展纱功能的碳纤维复绕机的控制方法，其特征在于；包括如下步骤：

纱宽初始化调整步骤：

S1、设定纱宽标准值；

S2、放卷装置抱闸制动，收卷装置抱闸制动，米数记录组件数据清零；

S3、调整展纱轮；

S4、放卷装置放闸松开，收卷装置抱闸松开，米数记录组件开始记录；

S5、纱宽检测组件启动，所述纱宽检测组件获取所述纱线照片，从所述纱线照片获取纱宽信息，并与设定纱宽对比，若获取纱宽信息和宽标准值一致，则进入步骤S6，若获取纱宽信息和设置纱宽不一致，则返回步骤S2；

S6、展纱初始化完成，关闭纱宽检测装置，复绕继续进行；

纠偏步骤：

所述偏移检测组件获取纱线位置信息，和设定位置对比，若判定纱线往左偏移，则所述第一直线驱动组件带动所述纱线筒往右调整相应距离，若判定纱线往右偏移，则所述第一直线驱动组件带动所述纱线筒往左调整相应距离；

收放卷协同调整步骤：

S1、所述摆杆角度检测器获取所述张紧摆杆偏移角度信息；

S2、所述拍摄器拍摄所述收线辊和所述纱线筒上纱线卷的照片；

S3、通过所述纱线筒和所述收线辊上纱线卷的照片获取所述纱线筒和所述收线辊 上纱线卷的外径和轮廓周长信息，若此时纱线筒上纱线卷的周长为

，收线辊上纱线卷的 周长为

,纱线筒的转速为

, 收线辊的转速为

，则此时所述放卷装置的放线速度

，所述收卷装置的收线速度

；

S4、调整所述纱线筒的转速

和所述收线辊的转速

，使得

；

S5、所述摆杆角度检测器获取所述张紧摆杆偏移角度，判定所述张紧摆杆的位置，若所述张紧摆杆回到初始位置，则所述收卷装置和所述放卷装置按照此时速度继续复绕，若所述张紧摆杆位置发生偏移，则回到步骤S2。

如上所述，本发明的一种具备展纱功能的碳纤维复绕机，至少具有以下有益效果：

1.由于所述机架上设置有展纱组件和纱宽检测组件，所述纱线从放卷装置的纱线筒上依次经过所述展纱组件和所述纱宽检测组件，所述纱线从所述展纱组件的展纱轮上经过，所述展纱轮的轮面设有规律的凸型弧面结构，能够将所述纱线展平展宽，所述纱宽检测组件检测出展平展宽后的纱线宽度是否符合要求。

2.通过驱动件，可以切换不同的展纱轮，由于每个所述展纱轮的弧面结构的尺寸均不相同，展纱后的纱线宽度和厚度也不一样，需要不同宽度和厚度的纱线，无需手动更换展纱轮，驱动件带动所述旋转支架旋转，所述旋转支架带动展纱轮旋转，可以展纱轮的切换。

3.当纱线发生偏离时，所述纱线带动所述调整摆杆摆动，所述角度检测器监测所述调整摆杆摆动的角度，根据所述调整摆杆摆动的角度和所述调整摆杆的工作长度，可以计算出所述纱线偏移的距离，所述第一直线驱动组件根据所述纱线的偏移量，带动所述放卷装置向所述纱线摆动的相反方向移动作出相应调整，使所述纱线回到工作平面内。

4.在复绕的时候，纱线从所述放卷装置经过所述展纱组件到达所述收卷装置，所述放卷装置放卷，所述收卷装置收卷，通过所述第一直线驱动组件带动所述放卷装置沿着所述纱线筒轴线方向往复运动，所述第二直线驱动组件带动所述收卷装置沿收线辊轴线方向往复运动，保证所述纱线和所述展纱轮的始终在同一个工作平面内，从而对纱线起到很好的保护作用。

5.通过收放卷协同控制，保证收卷和放卷速度一直，从而保证收放卷正常进行，从而保证纱线不损伤。

6. 通过所述力矩电机带动所述张紧摆杆摆动，所述张紧摆杆带动所述张紧轮摆动，所述张紧轮对所述纱线进行张紧，通过力矩电机可以精准的控制张紧力的大小。

7.通过所述纱线卷的轮廓周长和所述张紧摆杆偏移角度，实时调整放线速度和收线速度，实现在恒定张力作用下放线速度和收线速度相等，保证复绕的正常进行，避免纱线受到损伤。

附图说明

图1显示为本发明中具备展纱功能的碳纤维复绕机的前视方向立体结构示意图；

图2显示为本发明中具备展纱功能的碳纤维复绕机的后视方向的立体结构示意图；

图3显示为本发明中具备展纱功能的碳纤维复绕机的左侧方向立体结构示意图；

图4显示为本发明中图1中局部A的放大图；

图5显示为本发明中图1中局部B的放大图。

附图标记说明：

1、机架；101、安装底板；102、安装立板；

2、放卷装置；201、纱线筒；

3、收卷装置；301、收线辊；

4、展纱机构；401、展纱组件；402、纱宽检测组件；4011、驱动件；4012、旋转支架；4013、展纱轮；4021、相机；4022、相机支架；4023、光源；

5、偏移检测组件；501、角度检测器；502、调整摆杆；503、调整轮；504、转动轴；

6、张紧调节组件；601、力矩电机；602、张紧摆杆；603、张紧轮；

7、米数记录组件；701、计数器；702、计数轮；

8、第一直线驱动组件；801、直线导轨；802、驱动电机；803、滑块；804、丝杆；

9、第二直线驱动组件；

10、纱线。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图5。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。

请参阅图1-图5，本发明提供一种具备展纱功能的碳纤维复绕机，所述具备展纱功能的碳纤维复绕机包括：机架1和展纱机构4，所述展纱机构4包括展纱组件401和纱宽检测组件402。

所述机架1上设置有放卷装置2和收卷装置3，所述放卷装置2包括放卷支架、放卷电机和纱线筒201，所述纱线筒201和所述放卷支架转动连接，所述放卷电机和所述纱线筒201传动连接，通过所述放卷电机带动所述纱线筒201转动，从而将所述纱线筒201上的纱线10放出，所述收卷装置3包括收卷支架、收线辊301和收卷电机，所述收线辊301和所述收卷支架转动连接，所述收卷电机和所述收线辊301传动连接，通过所述收卷电机带动所述收线辊301转动，从而将所述纱线筒201上放出的所述纱线10缠绕在收线辊301上，所述纱线筒201的轴线和所述收线辊301的轴线平行；

所述展纱组件401包括驱动件4011、旋转支架4012和展纱轮4013，所述驱动件4011固定安装在所述机架1的安装立板102上，所述旋转支架4012和所述驱动件4011的转轴固定连接，所述展纱轮4013和所述旋转支架4012转动连接，若干所述展纱轮4013绕所述旋转支架4012的旋转中心环形设置，所述展纱轮4013的轮面设有规律的凸型弧面结构，每个所述展纱轮4013的弧面结构的尺寸均不相同；所述纱线从所述展纱组件401的展纱轮4013上经过，由于所述展纱轮4013的轮面设有规律的凸型弧面结构，能够将所述纱线展薄展宽，不同尺寸的展纱轮4013展处的纱线的宽度和厚度不同。

所述纱宽检测组件402固定安装在所述机架1上，所述纱宽检测组件402用于检测所述纱线10的宽度。所述纱线10从放卷装置2的纱线筒201上依次经过所述展纱组件401和所述纱宽检测组件402到达所述收卷装置3，所述纱宽检测组件402检测出展宽后的纱线宽度是否符合要求。

通过驱动件4011，可以切换不同的展纱轮4013，由于每个所述展纱轮4013的弧面结构的尺寸均不相同，展纱后的纱线10宽度和厚度也不一样，需要不同宽度和厚度的纱线，无需手动更换展纱轮4013，驱动件4011带动所述旋转支架4012旋转，所述旋转支架4012带动展纱轮4013旋转，所述展纱轮4013自动完成切换。

本实施例中，请参阅图1-图3，所述碳纤维复绕机还包括第一直线驱动组件8和第二直线驱动组件9，所述第一直线驱动组件8带动所述放卷装置2沿纱线筒201轴线方向往复运动，所述第二直线驱动组件9带动所述收卷装置3沿所述收线辊301轴线方向往复运动。

所述放卷装置2放线，所述收卷装置3收线，通过所述第一直线驱动组件8带动所述放卷装置2沿着所述纱线筒201轴线方向往复运动，所述第二直线驱动组件9带动所述收卷装置3沿收线辊301轴线方向往复运动，保证所述纱线10和所述展纱轮4013始终在同一个工作平面内，从而对纱线10起到很好的保护作用。

本实施例中，请参阅图1-图3，所述第一直线驱动组件8和所述第二直线驱动组件9均包括直线导轨801、驱动电机802和丝杆804；所述直线导轨801固定安装在所述机架1的安装底板101上，所述直线导轨801和所述纱线筒201的轴线方向平行，所述丝杆804和所述安装底板101上的丝杆安装座转动连接，所述丝杆804和所述直线导轨801平行设置，所述驱动电机802和所述丝杆804传动连接；所述放卷支架和所述收卷支架上均固定安装有滑块803。

所述放卷装置2上的所述滑块803和所述第一直线驱动组件8的直线导轨801滑动连接，所述放卷装置2与第一直线驱动组件8的丝杆804螺纹配合。

所述收卷装置3上的所述滑块803和所述第二直线驱动组件9的直线导轨801滑动连接，所述收卷装置3与第二直线驱动组件9的丝杆804螺纹配合。

通过所述驱动电机802带动所述丝杆804旋转，从而使得所述放卷装置2或者所述收卷装置3沿着所述丝杆804轴线方向在所述直线导轨801上滑动，所述驱动电机802转动方向的不同，所述放卷装置2运动的方向也随之改变，通过丝杆导轨机构能够实现对所述放卷装置2和所述收卷装置3运动的精准控制。

本实施例中，请参阅图1-图4，所述纱宽检测组件402包括相机4021和处理器，所述相机4021通过相机支架4022固定安装在所述安装立板102上，所述相机4021的镜头和纱线10相对应，可以正对所述纱线10，所述相机4021和所述处理器信号互通。相机4021对纱线拍照，所述处理器通过拍摄的照片获得纱宽信息，与设定纱宽对比，从而判断出通过展纱轮4013的纱线宽度是否达到要求。

本实施例中，请参阅图1-图4，所述纱宽检测组件402还包括用于对所述相机4021进行补光的光源4023，所述光源4023可以为平行光源，所述光源4023固定安装在所述安装立板102上。所述光源4023对所述纱线10提供照明，起到补光的目的，使拍照更清晰。

本实施例中，请参阅图1-图4，所述展纱组件401和所述收卷装置3之间设置有张紧调节组件6，所述张紧调节组件6包括力矩电机601、张紧摆杆602和张紧轮603，所述力矩电机601固定安装在所述安装立板102上，所述力矩电机601的转轴和所述张紧摆杆602的转动端固定连接，所述张紧轮603设置所述张紧摆杆602的摆动端。通过所述力矩电机601带动所述张紧摆杆602摆动，所述张紧摆杆602带动所述张紧轮603摆动，所述张紧轮603对所述纱线10进行张紧，通过力矩电机601可以精准的控制张紧力的大小，同时给所述纱线10提供一个恒定张力，当张力变化时，所述张紧摆杆602会发生摆动。

本实施例中，请参阅图1-图4，所述碳纤维复绕机还包括米数记录组件7，所述米数记录组件7包括计数轮702和计数器701，所述计数器701为计数编码器，所述计数轮702设置在所述机架1上，纱线10从所述计数轮702上绕过，所述纱线10带动所述计数轮702旋转，所述计数器701的输入轴和所述计数轮702同轴固定连接。所述计数器701用于记录所述计数轮702转动的圈数，通过计数轮702转动的圈数可以计算出所述纱线10的长度。

本实施例中，请参阅图1、图2、图3和图5，所述碳纤维复绕机还包括偏移检测组件5，所述偏移检测组件5包括角度检测器501、调整轮503、调整摆杆502和转动轴504，所述调整轮503上设有轮槽，所述纱线10位于所述轮槽内，所述转动轴504的一端和所述调整摆杆502的摆动端固定连接，所述调整轮503和所述转动轴504转动连接，所述角度检测器501的输入轴和所述调整摆杆502的转动端固定连接，通过所述纱线10带动所述调整摆杆502摆动，所述角度检测器501为角度编码器或者角度传感器，所述角度检测器501用于监测所述调整摆杆502摆动的角度，纱线带动所述调整摆杆502摆动，所述角度检测器501监测所述调整摆杆502摆动的角度，根据所述调整摆杆502摆动的角度和所述调整摆杆502的工作长度，可以计算出所述纱线10偏移的距离，所述第一直线驱动组件8根据所述纱线的偏移量，带动所述放卷装置2向所述纱线摆动的相反方向移动作出相应调整，使所述纱线回到工作平面内。

本实施例中，请参阅图1-图4，所述收卷装置3和所述放卷装置2上均设置有拍摄器，所述拍摄器可以为快速相机，所述收卷装置3上的所述拍摄器用于拍摄收线辊301上纱线卷的照片，所述放卷装置2上的所述拍摄器用于拍摄所述纱线筒201上纱线卷的照片；

所述张紧调节组件6还包括摆杆角度检测器，所述摆杆角度检测器用于检测所述张紧摆杆602摆动的角度。

通过所述纱线卷的轮廓周长和所述张紧摆杆602偏移角度，实时调整放线速度和收线速度，实现在恒定张力作用下放线速度和收线速度相等，保证复绕的正常进行，避免纱线受到损伤。

一种具备展纱功能的碳纤维复绕机的控制方法，包括如下步骤：

纱宽初始化调整步骤：

S1、设定纱宽标准值；

S2、放卷装置2抱闸制动，收卷装置3抱闸制动，米数记录组件7数据清零；

S3、调整展纱轮4013；

S4、放卷装置2放闸松开，收卷装置3抱闸松开，米数记录组件7开始记录；

S5、纱宽检测组件402启动，所述纱宽检测组件402获取所述纱线10照片，从所述纱线10的照片获取纱宽信息，并与设定纱宽对比，若获取纱宽信息和宽标准值一致，则进入步骤S6，若获取纱宽信息和设置纱宽不一致，则返回步骤S2；

S6、展纱初始化完成，关闭纱宽检测装置，复绕继续进行；

通过纱宽初始化调整步骤对展纱轮4013进行调整，保证通过展纱轮4013的所述纱线10达到设定宽度，从而保证展纱的质量。

纠偏步骤：

所述偏移检测组件5获取所述纱线10的位置信息，和设定初始位置对比，若判定纱线10往左偏移，则所述第一直线驱动组件8带动所述纱线筒201往右调整相应距离，若判定纱线10往右偏移，则所述第一直线驱动组件8带动所述纱线筒201往左调整相应距离。通过纠偏步骤实时纠正所述纱线10偏移，保证所述纱线10质量。

收放卷协同调整步骤：

S1、所述摆杆角度检测器检测所述张紧摆杆602偏移角度；

S2、所述拍摄器拍摄所述收线辊301和所述纱线筒201上纱线卷的照片；

S3、通过所述纱线筒201和收线辊301上纱线卷的照片获取所述纱线筒201和收线 辊301上纱线卷的外径和轮廓周长信息，若此时纱线筒201上纱线卷的周长为

，收线辊301 上纱线卷的周长为

,纱线筒的转速为

, 收线辊301的转速为

，则此时所述放卷装置2 的放线速度

，所述收卷装置3的收线速度

；因为，

, 所以

，V为线速度，

为角速度，r为半径，T为周期，L为周长，n为转速； 例如，所述纱线筒201上纱线卷的周长为0.5米，纱线筒的每分钟的转速为30，则此时的放线 速度为15米/分钟；

S4、调整所述纱线筒201的转速

和所述收线辊301的转速

，使得

；

S5、所述摆杆角度检测器检测所述张紧摆杆602偏移角度，若所述张紧摆杆602回到初始位置，则所述收卷装置3和所述放卷装置2按照此时速度继续复绕，若所述张紧摆杆602位置发生偏移，则回到步骤S2。

收卷速度和放卷速度不一致的时候才会触发收放卷协同调整，通过所述张紧摆杆602是否发生偏移判断收卷速度和放卷速度是否一致。所述张紧摆杆602是否发生偏移是通过所述摆杆角度检测器判定。换句话说，当摆杆角度检测器检测到了所述张紧摆杆602发生了偏移，所述拍摄器才开始拍摄所述收线辊301和所述纱线筒201上纱线卷的照片。

由于所述纱线筒201上纱线卷的周长为

和所述收线辊301上纱线卷的周长为

不是时刻变化的，所述纱线筒201和所述收线辊301是长筒状，所述纱线10均匀的沿着其轴 向缠绕并将整个纱线卷表面覆盖完后，纱线卷的截面轮廓周长才会发生变化。 即

和

是间断性发生变化的，而非连续性变化。当收卷速度和放卷速度不协同的时候，通过拍摄器 获取的

和

是一个确定的值（此时

和

在一个时段是不变的），同时所述纱线筒 201 的转速

和所述收线辊 301 的转速

也是一个确定的值（

和

通过对应电机转速可 得到准确值），故可以算出此时的放卷速度和收卷速度

和

，此时只需要调整

和

， 就可以使得

，从而保证了放卷速度和收卷速度一致。

通过所述纱线卷的轮廓周长和所述张紧摆杆602偏移角度，实时调整放线速度和收线速度，实现在恒定张力作用下放线速度和收线速度相等，保证复绕的正常进行，避免纱线受到损伤。

综上所述，本发明通过在所述机架1上设置有展纱组件401和纱宽检测组件402，所述纱线从放卷装置2的纱线筒201上依次经过所述展纱组件401和所述纱宽检测组件402，所述纱线从所述展纱组件401的展纱轮4013上经过，所述展纱轮4013的轮面设有规律的凸型弧面结构，能够将所述纱线展平展宽，所述纱宽检测组件402检测出展平展宽后的纱线宽度是否符合要求，同时设置偏移检测组件5和张紧调节组件6等保证纱线的质量。所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种具备展纱功能的碳纤维复绕机，其特征在于，包括：

机架，

所述机架上设置有放卷装置和收卷装置，所述放卷装置用于将纱线筒上的纱线放出，所述收卷装置用于将所述纱线筒上放出的纱线缠绕在收线辊上，所述纱线筒的轴线和所述收线辊的轴线平行；

展纱组件，

所述展纱组件包括驱动件、旋转支架和展纱轮，所述驱动件固定安装在所述机架上，所述旋转支架和所述驱动件的转轴固定连接，所述展纱轮和所述旋转支架转动连接，若干所述展纱轮绕所述旋转支架的旋转中心环形设置，所述展纱轮的轮面设有规律的凸型弧面结构，每个所述展纱轮的弧面结构的尺寸均不相同；

纱宽检测组件，

所述纱宽检测组件用于检测经过所述展纱轮的纱线宽度。

2.根据权利要求1所述的具备展纱功能的碳纤维复绕机，其特征在于：所述碳纤维复绕机还包括第一直线驱动组件和第二直线驱动组件，所述第一直线驱动组件带动所述放卷装置沿纱线筒轴线方向往复运动，所述第二直线驱动组件带动所述收卷装置沿所述收线辊轴线方向往复运动。

3.根据权利要求2所述的具备展纱功能的碳纤维复绕机，其特征在于：所述第一直线驱动组件和所述第二直线驱动组件均包括直线导轨、驱动电机和丝杆；

所述直线导轨固定安装在所述机架的安装底板上，所述直线导轨和所述纱线筒的轴线方向平行，所述丝杆和所述安装底板上的丝杆安装座转动连接，所述丝杆和所述直线导轨平行设置，所述电机和所述丝杆传动连接；

所述放卷装置和所述第一直线驱动组件的直线导轨滑动连接，所述放卷装置与第一直线驱动组件的丝杆螺纹配合；

所述收卷装置和所述第二直线驱动组件的直线导轨滑动连接，所述收卷装置与第二直线驱动组件的丝杆螺纹配合。

4.根据权利要求1所述的具备展纱功能的碳纤维复绕机，其特征在于：所述纱宽检测组件包括相机和处理器，所述相机固定安装在所述机架的安装立板上，所述相机的镜头与经过展纱轮的所述纱线相对应，所述相机和所述处理器信号互通。

5.根据权利要求4所述的具备展纱功能的碳纤维复绕机，其特征在于：所述纱宽检测组件还包括用于对所述相机的镜头进行补光的光源，所述光源与所述纱线相对应。

6.根据权利要求2所述的具备展纱功能的碳纤维复绕机，其特征在于：所述碳纤维复绕机还包括张紧调节组件，所述张紧调节组件包括力矩电机、张紧摆杆和张紧轮，所述力矩电机固定安装在所述机架的安装立板上，所述力矩电机的转轴和所述张紧摆杆的转动端固定连接，所述张紧轮设置所述张紧摆杆的摆动端，所述张紧轮和所述张紧摆杆转动连接，所述纱线从所述张紧轮上绕过。

7.根据权利要求6所述的具备展纱功能的碳纤维复绕机，其特征在于：所述碳纤维复绕机还包括米数记录组件，所述米数记录组件包括计数轮和计数器，所述计数轮设置在所述安装立板上，所述纱线从所述计数轮上绕过，所述纱线带动所述计数轮旋转，所述计数器用于记录所述计数轮转动的圈数。

8.根据权利要求7所述的具备展纱功能的碳纤维复绕机，其特征在于：所述碳纤维复绕机还包括偏移检测组件，所述偏移检测组件包括角度检测器、调整轮、调整摆杆和转动轴，所述调整轮上设有轮槽，所述纱线位于所述轮槽内，所述转动轴和所述调整摆杆的摆动端固定连接，所述调整轮和所述转动轴转动连接；

所述调整摆杆转动安装在所述安装立板，所述调整轮的轴线与所述调整摆杆的摆动轨迹所在平面相平行；

所述角度检测器的输入轴和所述调整摆杆的转动端固定连接，通过所述纱线带动所述调整摆杆摆动，所述角度检测器用于监测所述调整摆杆摆动的角度。

9.根据权利要求8所述的具备展纱功能的碳纤维复绕机，其特征在于：所述收卷装置和所述放卷装置上均设置有拍摄器，所述收卷装置上的所述拍摄器用于拍摄收线辊上纱线卷的照片，所述放卷装置上的所述拍摄器用于拍摄所述纱线筒上纱线卷的照片；

张紧调节组件还包括摆杆角度检测器，所述摆杆角度检测器用于检测所述张紧摆杆摆动的角度。

10.根据权利要求9所述的一种具备展纱功能的碳纤维复绕机的控制方法，其特征在于；包括如下步骤：

纱宽初始化调整步骤：

S1、设定纱宽标准值；

S2、放卷装置抱闸制动，收卷装置抱闸制动，米数记录组件数据清零；

S3、调整展纱轮；

S4、放卷装置放闸松开，收卷装置抱闸松开，米数记录组件开始记录；

S5、纱宽检测组件启动，所述纱宽检测组件获取所述纱线照片，从所述纱线照片获取纱宽信息，并与设定纱宽对比，若获取纱宽信息和宽标准值一致，则进入步骤S6，若获取纱宽信息和设置纱宽不一致，则返回步骤S2；

S6、展纱初始化完成，关闭纱宽检测装置，复绕继续进行；

纠偏步骤：

所述偏移检测组件获取纱线位置信息，和设定位置对比，若判定纱线往左偏移，则所述第一直线驱动组件带动所述纱线筒往右调整相应距离，若判定纱线往右偏移，则所述第一直线驱动组件带动所述纱线筒往左调整相应距离；

收放卷协同调整步骤：

S1、所述摆杆角度检测器获取所述张紧摆杆偏移角度信息 ；

S2、所述拍摄器拍摄所述收线辊和所述纱线筒上纱线卷的照片；

S3、通过所述纱线筒和所述收线辊上纱线卷的照片获取所述纱线筒和所述收线辊上纱 线卷的外径和轮廓周长信息，若此时纱线筒上纱线卷的周长为

，收线辊上纱线卷的周长 为

,纱线筒的转速为

, 收线辊的转速为

，则此时所述放卷装置的放线速度

，所述收卷装置的收线速度

；

S4、调整所述纱线筒的转速

和所述收线辊的转速

，使得

；

S5、所述摆杆角度检测器获取所述张紧摆杆偏移角度，判定所述张紧摆杆的位置，若所述张紧摆杆回到初始位置，则所述收卷装置和所述放卷装置按照此时速度继续复绕，若所述张紧摆杆位置发生偏移，则回到步骤S2。

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