CN116767961A - 纱线张力控制系统及纺织生产线 - Google Patents
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Abstract
本申请属于纺织器械技术领域，提供了一种纱线张力控制系统及纺织生产线，纱线张力控制系统包括机架、纱线盘、张力检测装置、驱动组件和控制组件，驱动组件用于驱动纱线盘转动以实现放线，控制组件用于根据张力检测装置的反馈信号控制驱动组件的输出转速以调整纱线盘的转速，从而控制纱线的张力。在纱线输入纺织机进行纺织的过程中，驱动组件驱动纱线盘转动以放线，纱线本身的张力主要决定于纱线盘放线的速度和纺织机收线的速度，张力检测装置的反馈信号可体现纱线的实时张力值，控制组件根据张力检测装置的反馈信号控制驱动组件的输出转速以调整纱线盘的转速，从而可以实现对纱线张力的闭环控制，可以提高纱线的张力稳定性，从而改善纺织质量。
Description
技术领域
本申请属于纺织器械技术领域，更具体地说，是涉及一种纱线张力控制系统及纺织生产线。
背景技术
在纺织过程中，纱线的张力通常需要保持在一个稳定的范围内，若纱线的张力过小，可能会导致织件弯曲或者打结。若纱线的张力过大，可能会导致织件崩断。因此在纺织过程中，通常需要检测纱线的张力。
专利文献CN110595660B公开了一种张力标定方法，该专利文献的图1示出了现有的纺织生产线的基本架构，系有标定物的一端在正常生产时是将标定物去掉然后连接至纺织机进行纺织生产的，在纺织生产过程中，纱线从纱线盘引出来，最终进入纺织机本体进行纺织。
专利文献CN210973390U公开了一种张力控制装置，其通过调整刹车绳的松紧来控制纱线盘受到的刹车阻尼，从而调整纱线的张力。然而，这种刹车的方式对纱线张力的调整有一定的时延，导致张力还是会浮动变化而影响纺织质量；而且，这种刹车的方式对纺织机的正常纺织速度会造成一定的干扰而影响纺织质量；此外，这种刹车的方式会造成刹车绳和刹车槽的一定的磨损和噪音，而且消耗了能量。
发明内容
本申请的目的在于提供一种纱线张力控制系统及纺织生产线，以解决现有技术中存在的纱线盘刹车方式导致的纱线张力浮动变化的技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种纱线张力控制系统，包括机架、纱线盘和张力检测装置，所述纱线盘可转动地安装于所述机架，纱线的一端缠绕于所述纱线盘，另一端连接至纺织机进行纺织，所述张力检测装置接触所述纱线并用于检测所述纱线的张力；
所述纱线张力控制系统还包括驱动组件和控制组件，所述驱动组件相对于所述机架固定，所述驱动组件与所述纱线盘连接并用于驱动所述纱线盘转动以实现放线，所述张力检测装置和所述驱动组件均与所述控制组件通信连接，所述控制组件用于根据所述张力检测装置的反馈信号控制所述驱动组件的输出转速以调整所述纱线盘的转速，从而控制所述纱线的张力。
可选地，当所述纱线的张力相较于预设范围偏大时，所述控制组件控制所述驱动组件驱动所述纱线盘加速；当所述纱线的张力相较于预设范围偏小时，所述控制组件控制所述驱动组件驱动所述纱线盘减速。
可选地，所述纱线张力控制系统包括至少两个所述纱线盘，两个所述纱线盘沿着其轴向排列安装，各个所述纱线盘配置有对应的所述驱动组件。
可选地，两个所述纱线盘分别为第一纱线盘和第二纱线盘，为第一纱线盘配置的所述驱动组件为第一驱动组件，为第二纱线盘配置的所述驱动组件为第二驱动组件，第一驱动组件位于第一纱线盘的远离第二纱线盘的一侧，第二驱动组件位于第二纱线盘的远离第一纱线盘的一侧。
可选地，为第一纱线盘所引出的纱线配置有第一张力检测装置，为第二纱线盘所引出的纱线配置有第二张力检测装置，第一张力检测装置和第二张力检测装置沿着所述纱线盘的轴向排列安装，并且第一张力检测装置和第二张力检测装置位于第一驱动组件与第二驱动组件之间。
可选地，第一张力检测装置和第二张力检测装置安装于张力检测安装件，所述张力检测安装件的一端与第一驱动组件的壳体连接，另一端与第二驱动组件的壳体连接。
可选地，所述驱动组件包括驱动器和传动部件，所述驱动器通过所述传动部件驱动所述纱线盘转动，所述控制组件用于控制所述驱动器的转速。
可选地，所述传动部件为减速传动机构。
可选地，所述传动部件包括主动轮、从动轮和传送带，所述驱动器与所述主动轮连接并用于驱动所述主动轮转动，所述主动轮通过所述传送带驱动所述从动轮转动，所述从动轮与所述纱线盘固定连接。
可选地，所述从动轮的直径大于所述主动轮的直径以实现减速传动。
本申请还提供一种纺织生产线，其包括纺织机和上述任何一种纱线张力控制系统。
本申请提供的纱线张力控制系统的有益效果在于：与现有技术相比，本申请的纱线张力控制系统包括机架、纱线盘、张力检测装置、驱动组件和控制组件，在纱线输入纺织机进行纺织的过程中，纺织机对纱线产生一定的拉力，同时，驱动组件驱动纱线盘转动以放线，纱线本身的张力主要决定于纱线盘放线的速度和纺织机收线的速度，张力检测装置的反馈信号可体现纱线的实时张力值，控制组件根据张力检测装置的反馈信号控制驱动组件的输出转速以调整纱线盘的转速，从而可以实现对纱线张力的闭环控制，可以提高纱线的张力稳定性，从而改善纺织质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的纱线张力控制系统的原理图；
图2为本申请实施例提供的纱线张力控制系统的立体结构示意图；
图3为本申请实施例提供的纱线张力控制系统的侧视图；
图4为图3中区域A的放大图。
其中，图中各附图标记：
10-机架，20-纱线盘，21-第一纱线盘，22-第二纱线盘，30-驱动组件，301-壳体，302-主动轮，303-从动轮，304-传送带，31-第一驱动组件，32-第二驱动组件，40-张力检测装置，401-张力检测安装件，41-第一张力检测装置，42-第二张力检测装置，50-纺织机，90-纱线。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1和图2，现对本申请实施例提供的纱线张力控制系统进行说明。纱线张力控制系统包括：机架10、纱线盘20、张力检测装置40、驱动组件30和控制组件。
纱线盘20可转动地安装于机架10，纱线90的一端缠绕于纱线盘20，另一端连接至纺织机50进行纺织，张力检测装置40接触纱线90并用于检测纱线90的张力；驱动组件30相对于机架10固定，驱动组件30与纱线盘20连接并用于驱动纱线盘20转动以实现放线，张力检测装置40和驱动组件30均与控制组件通信连接，控制组件用于根据张力检测装置40的反馈信号控制驱动组件30的输出转速以调整纱线盘20的转速，从而控制纱线90的张力。
本申请提供的纱线张力控制系统的有益效果在于：与现有技术相比，本申请在纱线90输入纺织机50进行纺织的过程中，纺织机50对纱线90产生一定的拉力，同时，驱动组件30驱动纱线盘20转动以放线，纱线90本身的张力主要决定于纱线盘20放线的速度和纺织机50收线的速度，张力检测装置40的反馈信号可体现纱线90的实时张力值，控制组件根据张力检测装置40的反馈信号控制驱动组件30的输出转速以调整纱线盘20的转速，从而可以实现对纱线张力的闭环控制，可以提高纱线90的张力稳定性，从而改善纺织质量。
当纱线90的张力相较于预设范围偏大时，控制组件控制驱动组件30驱动纱线盘20加速；当纱线90的张力相较于预设范围偏小时，控制组件控制驱动组件30驱动纱线盘20减速。
在纺织生产过程中，纺织机50拉动纱线90移动，即收线，驱动组件30驱动纱线盘20转动以放线，收线与放线的速度之差主要决定了纱线90的张力大小；当纱线张力偏大时，驱动组件30驱动纱线盘20加速，以减小收线与放线的速度之差，从而减小纱线张力；当纱线张力偏小时，驱动组件30驱动纱线盘20减速，以加大收线与放线的速度之差，从而加大纱线张力；由此可以调整纱线张力在合适的范围之内，以保障纺织质量。
专利文献CN210973390U公开的张力控制装置通过刹车的方式来调整纱线张力，其纱线盘在纱线的拉动下转动，即，以纱线为参考，纱线盘的转动是被动的。本申请的发明人在研究这种纱线张力调整方法时发现有较多的缺点，例如，刹车绳与刹车槽之间的摩擦对于刹车阻尼的生效以及纱线张力的调整有一定的时延，导致纱线张力还是会浮动变化而影响纺织质量。发明人继续研究纱线张力的微观变化，经过一系列的打样测试，发现采用本申请提供的纱线张力闭环控制方法更具优点。与专利文献CN210973390U相比，本申请的主要特点之一是：以纱线为参考，纱线盘的转动是主动的。驱动组件30驱动纱线盘20转动以实现放线。张力检测装置40、驱动组件30与控制组件构成对纱线张力的闭环控制系统，纱线张力调整更加灵敏和及时，使得纱线张力更加准确和稳定。
在一些示例中，张力检测装置40设有对纱线张力敏感的压力传感器，驱动组件30设有步进电机，控制组件设有PLC控制器或单片机，PLC控制器或单片机根据压力传感器的反馈信号控制步进电机的转速，从而实现对纱线张力的闭环控制。
本申请实施例所采用的张力检测装置40可以参考专利文献CN210973376U所公开的技术，也可以采用本申请的申请人另外研发的纱线张力检测技术。
本申请实施例所采用的机架10可以参考专利文献CN110595660B所公开的机架的架构，主要由型材搭建而成。
驱动组件30包括驱动器和传动部件，驱动器通过传动部件驱动纱线盘20转动，控制组件用于控制驱动器的转速。驱动器可以是步进电机或伺服电机。传动部件可采用现有的机械传动机构，例如齿轮传动机构、带传动机构、链条传动机构。
优选地，传动部件为减速传动机构，由此可以提高驱动组件30的输出转速的控制精度。
请参阅图3和图4，传动部件包括主动轮302、从动轮303和传送带304，驱动器与主动轮302连接并用于驱动主动轮302转动，主动轮302通过传送带304驱动从动轮303转动，从动轮303与纱线盘20固定连接。驱动器安装于驱动组件30的壳体301。优选地，从动轮303的直径大于主动轮302的直径以实现减速传动，从而提高纱线盘20的转速控制精度，继而提高纱线张力的控制精度。在一些情况下，本申请实施例的从动轮303也可称为纱线盘20的盘头。控制组件主要是电路器件，可以设于驱动组件30的壳体301内部。
纱线张力控制系统包括至少两个纱线盘20，两个纱线盘20沿着其轴向排列安装，各个纱线盘20配置有对应的驱动组件30。在一些示例中，一个纺织品由多根纱线90共同编制而成，由此最好布置多个纱线盘20、多个驱动组件30和多个张力检测装置40，从而实现多个纱线90的放线和张力控制。
为了便于描述，两个纱线盘20分别为第一纱线盘21和第二纱线盘22，为第一纱线盘21配置的驱动组件30为第一驱动组件31，为第二纱线盘22配置的驱动组件30为第二驱动组件32，第一驱动组件31位于第一纱线盘21的远离第二纱线盘22的一侧，第二驱动组件32位于第二纱线盘22的远离第一纱线盘21的一侧。即，两个驱动组件30设于两个纱线盘20的外侧，也即生产线的两外侧，由此方便操作员对驱动组件30和控制组件的操作和维护。
为第一纱线盘21所引出的纱线90配置有第一张力检测装置41，为第二纱线盘22所引出的纱线90配置有第二张力检测装置42，第一张力检测装置41和第二张力检测装置42沿着纱线盘20的轴向排列安装，并且第一张力检测装置41和第二张力检测装置42位于第一驱动组件31与第二驱动组件32之间。张力检测装置40靠近对应的纱线盘20和驱动组件30安装，可以减少机架10的振动对张力闭环控制的影响。
具体地，第一张力检测装置41和第二张力检测装置42安装于张力检测安装件，张力检测安装件的一端与第一驱动组件31的壳体301连接，另一端与第二驱动组件32的壳体301连接。由此，便于张力检测装置40靠近对应的纱线盘20和驱动组件30。驱动组件30的壳体301设有供线缆穿入的穿线孔，该线缆可以连接张力检测装置40的压力传感器和控制组件。
本申请还提供一种纺织生产线，其包括纺织机50和纱线张力控制系统。纺织机50可以是纺织织带的机器。纱线90从纱线盘20引出之后，挂绕于一个或多个张力检测装置40，最终输入纺织机50进行纺织生产。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种纱线张力控制系统，包括机架、纱线盘和张力检测装置，所述纱线盘可转动地安装于所述机架，纱线的一端缠绕于所述纱线盘，另一端连接至纺织机进行纺织，所述张力检测装置接触所述纱线并用于检测所述纱线的张力，其特征在于：
所述纱线张力控制系统还包括驱动组件和控制组件，所述驱动组件相对于所述机架固定，所述驱动组件与所述纱线盘连接并用于驱动所述纱线盘转动以实现放线，所述张力检测装置和所述驱动组件均与所述控制组件通信连接，所述控制组件用于根据所述张力检测装置的反馈信号控制所述驱动组件的输出转速以调整所述纱线盘的转速，从而控制所述纱线的张力。
2.如权利要求1所述的纱线张力控制系统，其特征在于：
当所述纱线的张力相较于预设范围偏大时，所述控制组件控制所述驱动组件驱动所述纱线盘加速；当所述纱线的张力相较于预设范围偏小时，所述控制组件控制所述驱动组件驱动所述纱线盘减速。
3.如权利要求1所述的纱线张力控制系统，其特征在于：
所述纱线张力控制系统包括至少两个所述纱线盘，两个所述纱线盘沿着其轴向排列安装，各个所述纱线盘配置有对应的所述驱动组件。
4.如权利要求3所述的纱线张力控制系统，其特征在于：
两个所述纱线盘分别为第一纱线盘和第二纱线盘，为第一纱线盘配置的所述驱动组件为第一驱动组件，为第二纱线盘配置的所述驱动组件为第二驱动组件，第一驱动组件位于第一纱线盘的远离第二纱线盘的一侧，第二驱动组件位于第二纱线盘的远离第一纱线盘的一侧。
5.如权利要求4所述的纱线张力控制系统，其特征在于：
为第一纱线盘所引出的纱线配置有第一张力检测装置，为第二纱线盘所引出的纱线配置有第二张力检测装置，第一张力检测装置和第二张力检测装置沿着所述纱线盘的轴向排列安装，并且第一张力检测装置和第二张力检测装置位于第一驱动组件与第二驱动组件之间。
6.如权利要求5所述的纱线张力控制系统，其特征在于：
第一张力检测装置和第二张力检测装置安装于张力检测安装件，所述张力检测安装件的一端与第一驱动组件的壳体连接，另一端与第二驱动组件的壳体连接。
7.如权利要求1至6任一项所述的纱线张力控制系统，其特征在于：
所述驱动组件包括驱动器和传动部件，所述驱动器通过所述传动部件驱动所述纱线盘转动，所述控制组件用于控制所述驱动器的转速。
8.如权利要求7所述的纱线张力控制系统，其特征在于：
所述传动部件为减速传动机构。
9.如权利要求7所述的纱线张力控制系统，其特征在于：
所述传动部件包括主动轮、从动轮和传送带，所述驱动器与所述主动轮连接并用于驱动所述主动轮转动，所述主动轮通过所述传送带驱动所述从动轮转动，所述从动轮与所述纱线盘固定连接。
10.一种纺织生产线，其特征在于：
所述纺织生产线包括纺织机和如权利要求1至9任一项所述的纱线张力控制系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |