CN201301376Y - 纱线张力测控仪 - Google Patents

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CN201301376Y CNU2008201657294U CN200820165729U CN201301376Y CN 201301376 Y CN201301376 Y CN 201301376Y CN U2008201657294 U CNU2008201657294 U CN U2008201657294U CN 200820165729 U CN200820165729 U CN 200820165729U CN 201301376 Y CN201301376 Y CN 201301376Y
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Abstract

本纱线张力测控仪，包括导丝器1、导丝器2、圆柱导丝器3、张力测试弯钩4、摆臂5、单片机7、大齿轮8、小齿轮9、钢片卷弹簧10、步进电机11、上下表壳等。本实用新型的技术方案：一是通过张力测试弯钩4了解纱线动态张力，并转换成电信号输入到单片机7，同时显示在上表壳显示屏上；二是通过单片机7指挥摆臂5摆动，改变纱线途径曲率，增加或减少纱线运行中的摩擦力，从而动态调整纱线张力，将其控制在设定范围内；三是将多台纱线张力测控仪用串行通信的方式和电脑主机连在一起，实现同步设定、控制和数据显示。本实用新型的目的是，用自动测试、自动控制来代替手动调整纱线张力，把张力波动控制在设定范围内，能耗极省，大幅度提升织布质量。

Description

纱线张力测控仪
技术领域
本实用新型涉及控制、调节装置，具体说是涉及纱线张力测控仪。
背景技术
纺织工业的前道工序一倒筒、络筒、整经，都要求纱线的长度一致、卷绕张力一致，但苦于缺少相关的的控制调整装置，在纺织厂生产过程中，多年来都是用手动调整的方法来解决纱线的张力问题，只能把张力波动控制在较大的范围内，每根纱线的张力难以保持一致，无法对纱线在实际放纱中实现动态自动跟踪和自动调整的目的。既影响了产品质量，又增加了对操作工的技术要求。
早在三年前，本人初步研制(专利号为ZL200720107971.1的)倒筒车纱线测控仪时，已开始对纱线的动态张力测控技术进行研究，由于当时技术水平的限制，也只能用手动的方式来调整纱线的运行张力。经过本人三年来的潜心研究，该项目现在已经取得到了今天的突破性进展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺陷，开发一种可以对运行中的纱线测试其动态张力，并在张力不足或超过设定值时，立即实施动态调整的纱线张力测控仪。
本发明是通过下述技术方案得以实现的：
纱线张力测控仪包括导丝器、导丝器、圆柱导丝器、张力测试弯钩、摆臂、摆臂转轴、单片机、大齿轮、小齿轮、钢片卷弹簧、步进电机、下表壳、电机固定螺丝、上表壳、显示屏、故障指示灯、红外接收指示灯。
张力测试弯钩连接在单片机的传感器上，传感器与单片机电路连接。
摆臂转轴固定在钢片卷弹簧上，这样从大齿轮传递的回转力矩通过钢片卷弹簧的缓冲，作用在摆臂上。
摆臂上设置了数个导丝器和圆柱导丝器，从而使摆臂的摆动能拉动纱线，达到改变纱线运行途径的曲率变化。
每只纱线张力测控仪通过串行通信的方式和主控制器相连。
本实用新型的技术方案分为三大块：一是通过张力测试弯钩随时检测纱线动态张力，并把测试数据转换成电信号输入单片机，同时显示在上表壳的显示屏上；二是通过单片机指挥步进电机正向或反向转动，进而带动摆臂上下摆动，动态调整纱线张力，使纱线张力控制在设定范围内；三是将各台纱线张力测控仪用串行通信的方式和电脑主控制机连在一起，实现对各台纱线张力测控仪的设置、控制和数据的处理、显示，从而同步使用和控制一组(一般多达几百上千台)纱线张力测控仪。本实用新型的机械设计构思巧妙，能耗极省，每只张力测控仪静态耗能约27mA，使本产品的大批量集中使用无须配置额外的供配电设施。
在纱线张力测控仪的上表壳设置了显示屏，可以显示用户的“设置值”和纱线实际状况的“运行值”。还在显示屏下方设置了二个指示灯：“故障显示”和“红外接收”，“故障显示”是提醒操作工用的；“红外接收”是作为单台使用时(不连接到电脑主机时)，接收设定数据用的。
本实用新型的优点是：可以对每根运行中的纱线测试其动态张力，并在张力大于或小于设定值时立即进行动态调整，这样就把张力波动控制在用户要求的范围内，达到纺织行业规定的各项指标，大幅度提高产品质量。
附图说明
图1为本实用新型纱线张力测控仪的装配外形图。
图2为本实用新型纱线张力测控仪的内部结构示意图(为了看清内部结构，本图把上表壳14隐去)。
图3为本实用新型纱线张力增大时的摆臂位置示意图。
图4为本实用新型纱线张力减小时的摆臂位置示意图。
图5为本实用新型纱线张力测控仪上表壳的结构分解图。
图6为本实用新型纱线张力测控仪下表壳的结构分解图。
图7为本实用新型纱线张力测控仪电气原理示意图。
附图标记说明：
1导丝器、2导丝器、3圆柱导丝器、4张力测试弯钩、5摆臂、6摆臂转轴、7单片机、8大齿轮、9小齿轮、10钢片卷弹簧、11步进电机、12下表壳、13电机固定柱、14上表壳、14-1显示屏，14-2故障指示灯，14-3红外接收指示灯，15纱线。
具体实施方式
下面结合实施例和附图来进一步阐述本实用新型：
如图1、图2、图5、图6所示的纱线张力测控仪，具有上表壳14和下表壳12，上表壳14外部两侧装有二个导丝器1，对进出本仪表的纱线起定位作用。在二个导丝器1之间装有摆臂5，摆臂5的长臂上装有2个导丝器2，其中间的距离恰能宽裕地容纳张力测试弯钩4；摆臂5的短臂上装有圆柱导丝器3。张力测试弯钩4则滑动式安装在上表壳14上，张力测试弯钩4设置在摆臂5的2个导丝器2之间，可以在纱线的拉动下少量伸缩滑动。
当纱线15通过导丝器1、导丝器2、圆柱导丝器3、张力测试弯钩4运行时，单片机7(包括传感器、应变片、线路板等，因为传感部件申报了发明专利，故本文不再详述)的传感器根据张力测试弯钩4的伸缩量检测出运行中的纱线张力，通过专门设计的电子线路输出对应的电信号。通过单片机7处理，和用户设置的张力值进行比较，当发现纱线张力偏大或偏小时，单片机7发出指令，驱动步进电机11正转或反转，连接在电机转轴上的小齿轮9随之正转或反转，通过和小齿轮9啮合的大齿轮8，带动钢片卷弹簧10(采用钢片卷弹簧在中间连接是起缓冲作用，由于纱线疵点引起的瞬变张力可自动得到平衡，无须步进电机11作太频繁的调整，降低摆臂5的变动频率。在保证张力平稳过渡的同时，极大地延长了本产品的使用寿命。)，固定在钢片卷弹簧10上的摆臂转轴6使摆臂5上下摆动，摆臂5向外摆动的幅度愈大，则纱线在导丝器1、导丝器2、圆柱导丝器3、张力测试弯钩4六点之间穿行的途径曲率愈大，呈S形前进，摩擦力增大了，则纱线张力就增大。反之，当摆臂5向内摆，则纱线在导丝器1、导丝器2、圆柱导丝器3、张力测试弯钩4之间穿行的途径曲率就小，甚至纱线15不必和导丝器2、导丝器3每个都接触，在中间孔悬空穿过，纱线与导丝器之间的摩擦力就小了，则纱线张力就减小。
为了方便调整大、小齿轮的中心距，步进电机11只用一颗螺钉固定在电机固定柱13上，安装在步进电机11上的小齿轮9可以围绕着电机固定柱13转过一个角度。
本实施例以4只纱线张力测控仪为一组，如图7所示。所以，还得用串行通信的方式把本纱线张力测控仪上的单片机7和电脑主控制机连在一起，另外还有三只纱线张力测控仪上的单片机7B、单片机7C、单片机7D也连接到电脑主控制机上。整组的4只单片机都接受电脑主控制机的统一设置和控制，在同一个屏幕上显示数据。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，例如把钢片卷弹簧换成钢丝扭簧，或者把大、小齿轮安装在同一片壳体上等，均落在本实用新型要求的保护范围内。

Claims (4)

1.纱线张力测控仪，包括导丝器(1)、导丝器(2)、圆柱导丝器(3)、张力测试弯钩(4)、摆臂(5)、摆臂转轴(6)、单片机(7)、大齿轮(8)、小齿轮(9)、步进电机(11)、下表壳(12)、电机固定螺丝(13)、上表壳(14)、显示屏(14-1)、故障指示灯(14-2)、红外接收指示灯(14-3)，其特征在于：所述的张力测试弯钩(4)连接在单片机(7)的传感器上，所述的传感器与单片机(7)电连接。
2.根据权利要求1所述的纱线张力测控仪，其特征在于：所述的摆臂转轴(6)固定在钢片卷弹簧(10)上。
3.根据权利要求1所述的纱线张力测控仪，其特征在于：所述的摆臂(5)上设置了数个导丝器(2)和圆柱导丝器(3)。
4.根据权利要求1所述的纱线张力测控仪，其特征在于：所述的纱线张力测控仪通过串行通信的方式和主控制器相连。
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