CN211871032U

CN211871032U - 一种张力器的张力值调节系统

Info

Publication number: CN211871032U
Application number: CN202020261345.3U
Authority: CN
Inventors: 姚业春; 朱鹤
Original assignee: China Trophy Advance-Tech Co ltd
Current assignee: China Trophy Advance-Tech Co ltd
Priority date: 2020-03-05
Filing date: 2020-03-05
Publication date: 2020-11-06
Anticipated expiration: 2030-03-05

Abstract

本实用新型公开了一种张力器的张力值调节系统，涉及张力器技术领域。包括张力控制器，张力控制器包括张力杆、张力调节电机、张力调节电机驱控单元、张力控制电机和张力控制电机驱控单元；还包括张力测量仪，张力测量仪包括显示屏、设定按键、测量组件和处理单元；测量组件与线材接触且用于测量线材的张力；设定按键用于输入设定的张力值；显示屏用于显示设定的张力值和或测量组件测量的线材的张力值；处理单元包括张力调节模块，张力判断模块和张力控制模块；本实用新型设置有张力测量仪，具有设置张力值和显示张力值的功能；张力测量仪具有开环工作模式和闭环工作模式，两种工作模式相互切换，适应不同的工作要求。

Description

一种张力器的张力值调节系统

技术领域

本实用新型涉及张力器技术领域，尤其涉及一种张力器的张力值调节系统。

背景技术

目前在生产小型变压器、继电器等线圈的绕线工序中，通常需要使用绕线机和张力器，张力器的作用是保持绕线机在绕线过程中保持适当的张力，使得绕制的线圈松紧适宜、紧固饱满。在绕制线圈时，常常需要设定固定的张力，然而张力的设定与控制是一个复杂的过程。

张力的设定与控制过程包括初始的张力设定阶段以及达到设定的张力值之后的恒张力控制阶段，如何通过合理的设置来完成这一过程，是一个亟待解决的问题。

同时，因为绕线系统的安装空间问题，使得张力测量装置的安装位置到绕线产品骨架之间设置有多个过线部分，当线材经过这些部件时由于摩擦、折弯等因素都会造成过线阻尼均会使张力值增加，所以，实际绕线张力是大于显示张力的。因此在张力值调节系统的设置过程中，对于过线阻尼导致的误差所影响到的客户观察测量数值的习惯也应予以考虑。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种有两种调节模式的张力器的张力值调节系统。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案为：

一种张力器的张力值调节系统，包括张力控制器，所述张力控制器包括基板，所述基板固定连接有张力调节电机、张力调节电机驱控单元、张力控制电机和张力控制电机驱控单元，所述基板活动连接有张力杆，所述张力调节电机用于驱动张力杆，所述张力控制电机的轴固定连接有张力线轮。

还包括张力测量仪，所述张力测量仪包括显示屏、设定按键、测量组件和处理单元，所述显示屏、设定按键、测量组件分别与所述处理单元电连接，所述处理单元分别与所述张力调节电机驱控单元和所述张力控制电机驱控单元电连接；

所述测量组件与线材接触且用于测量线材的张力；

所述设定按键用于输入设定的张力值；

所述显示屏用于显示设定的张力值和/或测量组件测量的线材的张力值；

所述处理单元包括张力调节模块，张力判断模块和张力控制模块；

所述张力调节模块用于根据设定的张力值控制所述张力调节电机驱控单元；

所述张力判断模块用于在线材的张力达到设定值后，判断测量组件测量的线材的张力值是否与设定的张力值相等；

所述张力控制模块用于在张力判断模块判断结果为不相等时，控制所述张力控制电机驱控单元。

进一步地，所述处理单元还包括误差补偿模块，所述误差补偿模块用于将测量组件测量的线材的张力值替换为测量的线材的张力值与过线部分误差值的和。

进一步地，还包括设定按钮，所述设定按钮固定连接于所述基板，所述设定按钮与所述张力调节电机驱控单元电连接，所述设定按钮用于控制所述张力调节电机驱控单元。

进一步地，还包括角度传感器，所述角度传感器固定连接于所述基板，所述角度传感器用于测量所述张力杆的角度位置，所述角度传感器与所述张力控制电机驱控单元电连接。

进一步地，所述张力杆通过轴活动连接于所述基板，所述轴与所述角度传感器连接。

进一步地，所述张力调节电机的转子固定连接有调节丝杆，所述调节丝杆活动连接有调节块，所述调节块固定连接有张力弹簧，所述张力弹簧远离所述调节块的一端固定连接于所述张力杆。

进一步地，所述测量组件包括力传感器。

进一步地，所述处理单元还包括取消功能模块，所述取消功能模块用于取消设定按键输入的设定值。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.本实用新型设置有张力测量仪，具有设置张力值和显示张力值的功能；

2.本实用新型的张力测量仪具有开环工作模式和闭环工作模式，两种工作模式相互切换，适应不同的工作要求；

3.本实用新型的张力测量仪的开环工作模式为直接通过张力测量仪测量张力并显示于显示屏上，操作简单方便；

4.本实用新型的张力测量仪的闭环工作模式为通过设定按键输入设定的张力值，处理单元的张力调节模块根据设定的张力值控制张力调节电机驱控单元，张力调节电机驱控单元控制张力调节电机，张力调节电机控制张力杆摆动，使线材的张力达到设定的张力值，接着张力判断模块持续判断线材的张力测量值是否与设定的张力值相等，若不相等，则张力调节模块继续调节弹簧的拉力，使线材的张力测量值与设定的张力值相等，保持恒定张力；

5.本实用新型设置有误差补偿模块，将张力测量仪到绕线产品骨架之间的过线部分的误差值与测量组件测量得到的测量值相加，使显示值更接近于客户习惯测量点的的真实张力；

6.本实用新型设置有角度传感器，角度传感器与张力控制电机驱控单元电连接，角度传感器的作用是感知绕线机的绕线速度，将角度值信号传递给张力控制电机驱控单元，使张力控制电机的送线速度始终与绕线速度相匹配，从而保持线材的恒张力状态。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型张力值调节系统示意图；

图2为本实用新型张力控制器外侧面示意图；

图3为本实用新型张力控制器内侧面示意图；

图4为本实用新型闭环工作模式流程示意图；

其中，1为张力控制器；2为基板；3为张力调节电机驱控单元；4为张力调节电机；5为张力控制电机驱控单元；6为张力控制电机；7为张力杆；8为调节丝杆；9为调节块；10为张力弹簧；11为角度传感器；12为张力线轮；13为张力测量仪；14为设定按键；15为线筒；16为绕线机；17为绕线骨架；18为信号连接线。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

实施例：

一种张力器的张力值调节系统。

包括张力控制器1。张力控制器1包括基板2。

基板2固定连接有张力调节电机4、张力调节电机驱控单元3、张力控制电机6和张力控制电机驱控单元5。张力调节电机驱控单元3与张力调节电机4电连接并用于控制张力调节电机4。张力调节电机4用于驱动张力杆7。张力控制电机驱控单元5与张力控制电机6电连接并用于控制张力控制电机6。张力控制电机6的轴固定连接有张力线轮12。

基板2的外侧面活动连接有张力杆7。张力杆7通过轴活动连接于基板2，张力杆7绕轴转动，线材穿过张力杆7的顶端，随着张力杆7的转动改变线材上的张力。轴的轴线垂直于基板2，还具有位于基板2的内侧面的部分，轴在内侧面的部分连接有角度传感器11。角度传感器11固定连接于基板2，角度传感器11用于测量张力杆7的角度位置，角度传感器11与张力控制电机驱控单元5电连接。

张力调节电机4的转子固定连接有调节丝杆8，调节丝杆8活动连接有调节块9，调节块9固定连接有张力弹簧10，张力弹簧10远离调节块9的一端固定连接于张力杆7。张力调节电机4的转子转动带动调节丝杆8转动，调节丝杆8带动调节块9位移，调节快带动张力弹簧10形变，张力弹簧10形变带动张力杆7转动。

基板2还固定连接有设定按钮，设定按钮固定连接于基板2，设定按钮与张力调节电机驱控单元3电连接，设定按钮用于控制张力调节电机驱控单元3。

还包括张力测量仪13。张力测量仪13包括设置于外壳表面的显示屏、设定按键14、测量组件和设置于外壳内部的处理单元。显示屏、设定按键14、测量组件分别与处理单元电连接，处理单元通过信号连接线18分别与张力调节电机驱控单元3和张力控制电机驱控单元5电连接。

测量组件与线材接触且用于测量线材的张力，测量组件包括力传感器，力传感器与线材接触，测量线材的张力值。

设定按键14用于输入设定的张力值。

显示屏用于显示设定的张力值和/或测量组件测量的线材的张力值。

处理单元包括张力调节模块，张力判断模块和张力控制模块。

张力调节模块用于根据设定的张力值控制张力调节电机驱控单元3。

张力判断模块用于在线材的张力达到设定值后，判断测量组件测量的线材的张力值是否与设定的张力值相等。

张力控制模块用于在张力判断模块判断结果为不相等时，控制张力控制电机驱控单元5。

处理单元还包括误差补偿模块，误差补偿模块用于将测量组件测量的线材的张力值替换为测量的线材的张力值与过线材部分误差值的和。

处理单元还包括取消功能模块，取消功能模块用于取消开环或闭环模式下设定按键14输入的设定值。

进一步地，处理单元还包括其他的功能模块，依据设定按键14的操作进行功能处理。

线材从线筒15出发，绕于张力线轮12上，然后绕于张力杆7顶端的滑轮，接着经测量组件于力传感器接触后绕于绕线机16的绕线骨架17处。从测量组件至绕线骨架17这部分为多个过线部分，过线部分在实际的生产中由于摩擦、折弯等因素都会造成过线材阻尼均会使绕线骨架17处的张力值增加，因此，需要在实际测量值的基础上加上这部分多出来的张力值。这部分工作由误差补偿模块完成。

本张力值调节系统分为开环工作模式和闭环工作模式。

开环工作模式：

开环工作模式涉及到设定按键14、设定按钮、显示屏、测量组件、处理单元、张力调节电机驱控单元3、张力调节电机4、张力杆7、角度传感器11、张力控制电机驱控单元5、张力控制电机6、误差补偿模块等。

工作过程为直接通过张力器调节到所需要的张力，测量组件测量线材的张力值，客户可通过误差补偿模块替换测量的线材的张力值为测量值与过线部分误差值之和。，以适应其观察习惯。

张力器张力调节完成后，线材就进入恒张力控制过程。此时，角度传感器11监测张力杆7的角度位置，将角度值信号传输给张力控制电机驱控单元5，由张力控制电机驱控单元5根据程序控制张力控制电机6，张力控制电机6控制张力线轮12，保持线材的恒张力。

开环工作模式中，张力测量仪13不参与恒张力过程控制。

闭环工作模式：

开环工作模式涉及到设定按键14、显示屏、测量组件、处理单元、张力调节电机驱控单元3、张力调节电机4、张力杆7、张力调节模块、张力判断模块、张力控制模块、张力控制电机驱控单元5、张力控制电机6、误差补偿模块等。

工作过程为用设定按键14设定预定的张力值，显示屏显示设定的张力值。处理单元的张力调节模块根据设定的张力值控制张力调节电机驱控单元3，张力调节电机驱控单元3控制张力调节电机4，张力调节电机4控制张力杆7转动直到线材的实际张力值与设定的张力值相等。

线材的实际张力值与设定的张力值相等后，线材就进入恒张力控制过程。在绕线过程中如果测量组件如果侦测到线材张力发生的变化，则通过张力调节模块实时调节，保证线材的实际张力值与设定的张力值相等。其过程是；测量组件测量线材的张力值，并由误差判断模块负责替换，张力判断模块判断线材的测量的张力值是否与设定的张力值相等，若不相等，张力控制模块控制张力控制电机驱控单元5，张力控制电机驱控单元5控制张力控制电机6，张力控制电机6控制张力线轮12，保持线材的恒张力。

闭环工作模式中，由张力测量仪13完成恒张力过程控制。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种张力器的张力值调节系统，包括张力控制器，所述张力控制器包括基板，所述基板固定连接有张力调节电机、张力调节电机驱控单元、张力控制电机和张力控制电机驱控单元，所述基板活动连接有张力杆，所述张力调节电机用于驱动张力杆，所述张力控制电机的轴固定连接有张力线轮，其特征在于：

所述测量组件与线材接触且用于测量线材的张力；

所述设定按键用于输入设定的张力值；

2.根据权利要求1所述的一种张力器的张力值调节系统，其特征在于：所述处理单元还包括误差补偿模块，所述误差补偿模块用于将测量组件测量的线材的张力值替换为测量的线材的张力值与过线部分误差值的和。

3.根据权利要求1所述的一种张力器的张力值调节系统，其特征在于：还包括设定按钮，所述设定按钮固定连接于所述基板，所述设定按钮与所述张力调节电机驱控单元电连接，所述设定按钮用于控制所述张力调节电机驱控单元。

4.根据权利要求3所述的一种张力器的张力值调节系统，其特征在于：还包括角度传感器，所述角度传感器固定连接于所述基板，所述角度传感器用于测量所述张力杆的角度位置，所述角度传感器与所述张力控制电机驱控单元电连接。

5.根据权利要求4所述的一种张力器的张力值调节系统，其特征在于：所述张力杆通过轴活动连接于所述基板，所述轴与所述角度传感器连接。

6.根据权利要求1所述的一种张力器的张力值调节系统，其特征在于：所述张力调节电机的转子固定连接有调节丝杆，所述调节丝杆活动连接有调节块，所述调节块固定连接有张力弹簧，所述张力弹簧远离所述调节块的一端固定连接于所述张力杆。

7.根据权利要求1所述的一种张力器的张力值调节系统，其特征在于：所述测量组件包括力传感器。

8.根据权利要求1所述的一种张力器的张力值调节系统，其特征在于：所述处理单元还包括取消功能模块，所述取消功能模块用于取消设定按键输入的设定值。