[go: up one dir, main page]

CN114476850A - 一种基于自动排线技术的光纤缠绕装置 - Google Patents

一种基于自动排线技术的光纤缠绕装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114476850A
CN114476850A CN202210227454.7A CN202210227454A CN114476850A CN 114476850 A CN114476850 A CN 114476850A CN 202210227454 A CN202210227454 A CN 202210227454A CN 114476850 A CN114476850 A CN 114476850A
Authority
CN
China
Prior art keywords
winding
shaft
unwinding
tension
dancer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210227454.7A
Other languages
English (en)
Inventor
许家忠
彭泉达
杨海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin University of Science and Technology
Original Assignee
Harbin University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin University of Science and Technology filed Critical Harbin University of Science and Technology
Priority to CN202210227454.7A priority Critical patent/CN114476850A/zh
Publication of CN114476850A publication Critical patent/CN114476850A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/40—Applications of tension indicators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/40—Arrangements for rotating packages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H57/00—Guides for filamentary materials; Supports therefor
    • B65H57/14—Pulleys, rollers, or rotary bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/10—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by devices acting on running material and not associated with supply or take-up devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/32—Optical fibres or optical cables

Landscapes

  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于自动排线技术的光纤缠绕装置，包括缠绕与排线系统、张力控制系统。缠绕与排线系统包括放卷轴、可左右移动的跟踪轴、收卷轴及可左右移动的排线轴，收放卷都采用伺服电机驱动，放卷时放卷轴旋转，在对齐装置检测下，放卷轴坐落在跟踪轴上左右移动实现零偏角放卷，收卷时收卷轴旋转，收卷轴坐落在排线轴上左右移动完成排线。张力控制系统主要通过Dancer检测机构实现恒张力缠绕，保持收卷轴线速度不变，在Dancer部分增加角位移传感器，将采集到的位置以模拟量形式反馈并转化为数字量在下位机程序中参与计算，实现基于Dancer位置反馈调节放卷轴线速度，使摆杆尽可能保持在参考位置，实现恒张力缠绕。

Description

一种基于自动排线技术的光纤缠绕装置
技术领域
本发明属于缠绕成型技术领域，尤其涉及一种自动排线技术。
背景技术
自动排线是缠绕成型工艺中的核心技术，研制适合于缠绕特定材料的张力控制系统对提升缠绕制品质量具有重要意义。目前自动排线技术中变压器线圈的缠绕已经日渐成熟，然而对于一些特定材料如光纤等，如果张力过大可能会使材料断裂，这会影响缠绕制品的质量，所以需要研制一种可以实现光纤等材料全自动缠绕的装置。
发明内容
针对上述问题，本发明公开了一种基于自动排线技术的光纤缠绕装置，主要包括缠绕与排线系统、张力控制系统。收放卷轴都采用伺服电机驱动，放卷时放卷轴旋转，在对齐装置检测下，跟踪轴左右移动实现零偏角放卷，导向轮固定不变用于引导纤维缠绕方向，张力传感器用于检测张力大小，Dancer检测机构用于调节张力大小，位移传感器用于检测纤维发生的位移，收卷时收卷轴旋转，排线轴左右移动完成排线。
所述缠绕与排线系统包括放卷轴、可左右移动的跟踪轴、收卷轴及可左右移动的排线轴。收放卷轴都采用伺服电机驱动，放卷时放卷轴旋转，在对齐装置检测下，跟踪轴左右移动实现零偏角放卷，收卷时收卷轴旋转，排线轴左右移动完成排线。自动排线时，通过位移传感器首先需要计算放卷的当前匝数，再根据放卷当前匝数，计算收卷当前匝数(放卷当前匝数及收卷当前匝数的计算用于判断是否完成缠绕)。在缠绕过程中，为了确保排线轴在折返时速度、加速度不会突变，所以需要在线圈缠绕至端部时降低收卷轴速度。为了保证纤维缠绕的紧凑且无压线，根据实际缠绕的纤维直径，需要对缠绕角进行调节、设置。常用缠绕角可分为超前、滞后、垂直；在使用超前角、垂直角缠绕时，或许会出现排线小车折返速度突变的情况，为了解决这一问题，提出以下解决方式：(1)可减小超前位置；(2)排线小车折返时进行延时设置；(3)减小端部速度。
所述基于Dancer检测机构的恒张力控制系统为本发明的核心部分之一，当收卷部分线速度和放卷部分线速度之间存在速度差时，缠绕纤维因为拉伸时的弹性形变产生张力，缠绕过程中对于纤维张力的控制实际可以认为是对收卷轴和放卷轴速度差的控制，本发明所建立的张力控制系统是在保持收卷轴线速度不变的情况下，通过Dancer机构调节放卷轴的线速度，从而保持恒定的收卷轴和放卷轴的线速度差，实现恒张力缠绕。张力传感器用于检测张力大小，张力大小调节是通过控制面板的电位计旋转调节Dancer气缸中的压力，角位移传感器位置固定不变，在Dancer与角位移传感器之间为摆杆，在系统工作时如果摆杆始终保持在参考位置则缠绕张力不变，如果张力发生变化则摆杆会上下摆动，气缸中的压力也会改变，角位移传感器将采集到的位置以模拟量形式反馈并转化为数字量在下位机程序中参与计算，调节放卷轴线速度，使摆杆尽可能保持在参考位置，保持收放卷轴线速度差不变，实现恒张力缠绕。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明可以实现恒定小张力缠绕，可以避免光纤在缠绕过程中被扯断，实现光纤的全自动缠绕。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明专利的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明机械结构图；
图2为本发明张力控制系统；
图3为本发明滞后、超前、垂直缠绕角示意图；
图中：1-跟踪轴，2-放卷轴，3-对齐检测装置，4-导向轮，5-角位移传感器，6-张力传感器，7-气缸，8-Dancer，9-导向轮，10-位移传感器，11-导向轮，12-导向轮，13-收卷轴，14-排线轴，15-触控屏，16-开关按钮，17-工业PC机，18-摆杆。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本发明各权利要求所要求保护的技术方案。
如图1所示，一种基于自动排线技术的光纤缠绕装置包括跟踪轴1、放卷轴2、对齐检测装置3、导向轮4、角位移传感器5、张力传感器6、Dancer8、气缸7、导向轮9、位移传感器10、收卷轴13、排线轴14、触摸屏15、开关电钮16、工业PC机17和摆杆18。
其中放卷轴2通过伺服电机实现放卷，放卷轴2坐落在跟踪轴上实现左右移动，对齐检测装置3实现放卷轴无偏角放卷，导向轮4位置固定不变，可以引导纤维缠绕方向，角位移传感器5位置固定不变用于检测摆杆角度变化，张力传感器6用于检测张力大小，位移传感器10用于检测纤维走过的位移，收卷轴13使用伺服电机驱动实现收卷，收卷轴13坐落在排线轴14上左右移动，触控屏15主要功能有开机，关机，急停，重启，张力使能(打开和关闭张力控制)，张力调整(电位计，调整张力大小)，工艺的设计和输入，关键参数的监控(层数，每层匝数，缠绕长度，张力等)。导向轮11、12位置固定不变用于引导纤维缠绕方向。
其中缠绕与排线系统如图1所示，由跟踪轴1、放卷轴2、对齐检测装置3、收卷轴13和排线轴14组成。放卷轴2通过伺服电机实现放卷，放卷轴2坐落在跟踪轴上实现左右移动，对齐检测装置3实现放卷轴无偏角放卷，收卷轴13实用伺服电机驱动实现收卷，收卷轴13坐落在排线轴14上左右移动完成排线。
其中张力控制系统如图2所示，由导向轮9、Dancer8、气缸7、角位移传感器5、摆杆18、张力传感器6和导向轮4组成。导向轮4位置固定不变，可以引导纤维缠绕方向，角位移传感器5与Dancer8之间为摆杆18，角位移传感器5位置固定不变用于检测摆杆角度变化，当张力发生变化时摆杆18会上下移动，使得摆杆18上下摆动和气缸7中压力发生变化，张力大小的调节是通过触摸屏15的电位计旋转按钮调节气缸中的压力，角位移传感器5将采集到的位置以模拟量形式反馈并转化为数字量在下位机程序中参与计算，实现调节放卷轴线速度，使摆杆18尽可能保持在参考位置，实现恒张力缠绕，张力传感器6用于检测张力大小。

Claims (3)

1.一种基于自动排线技术的光纤缠绕装置，其特征在于：包括缠绕与排线系统、张力控制系统。收放卷都采用伺服电机驱动，放卷时放卷轴旋转，在对齐装置检测下，跟踪轴左右移动实现零偏角放卷，导向轮用于引导纤维缠绕方向，张力传感器用于检测张力大小，Dancer检测机构用于调节张力大小，位移传感器用于检测纤维走过的位移，收卷时收卷轴旋转，排线轴左右移动完成排线。
2.根据权利要求1所述一种基于自动排线技术的光纤缠绕装置，其特征在于：所述缠绕与排线系统包括放卷轴(2)、可左右移动的跟踪轴(1)、收卷轴(13)及可左右移动的排线轴(14)，收放卷都采用伺服电机驱动，放卷时放卷轴(2)旋转，在对齐装置检测(3)下，放卷轴(2)坐落在跟踪轴(1)上左右移动实现零偏角放卷，收卷时收卷轴(13)旋转，收卷轴(13)坐落在排线轴(14)上左右移动完成排线。
3.根据权利要求1所述一种基于自动排线技术的光纤缠绕装置，其特征在于：所述张力控制系统包括导向轮(9)、Dancer(8)、张力传感器(6)、摆杆(18)、角位移传感器(5)和气缸(7)组成。导向轮(4)位置固定不变用于引导纤维缠绕方向，张力传感器(6)用于测量张力大小，保持收卷轴(13)线速度不变，角位移传感器(5)将采集到的位置以模拟量形式反馈并转化为数字量在下位机程序中计算，实现基于Dancer(8)位置反馈调节放卷轴(2)线速度，使摆杆(18)尽可能保持在参考位置，实现恒张力缠绕。
CN202210227454.7A 2022-03-08 2022-03-08 一种基于自动排线技术的光纤缠绕装置 Pending CN114476850A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210227454.7A CN114476850A (zh) 2022-03-08 2022-03-08 一种基于自动排线技术的光纤缠绕装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210227454.7A CN114476850A (zh) 2022-03-08 2022-03-08 一种基于自动排线技术的光纤缠绕装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114476850A true CN114476850A (zh) 2022-05-13

Family

ID=81487107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210227454.7A Pending CN114476850A (zh) 2022-03-08 2022-03-08 一种基于自动排线技术的光纤缠绕装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114476850A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117208632A (zh) * 2023-09-20 2023-12-12 西门子（中国）有限公司 收卷轴转速控制方法、装置、电子设备及变频器
CN117262898A (zh) * 2023-09-27 2023-12-22 浙江精工集成科技股份有限公司 一种恒张力放卷装置及方法
CN117326402A (zh) * 2023-11-16 2024-01-02 江苏欣晨雅新材料有限公司 一种用于阻水纱生产的收卷装置
CN119797058A (zh) * 2025-03-11 2025-04-11 岳阳澳源通信材料有限公司 一种玻璃带自动收卷装置及其收卷方法
CN120838881A (zh) * 2025-09-25 2025-10-28 江苏邦润智能科技有限公司 一种金属细丝的自动卷线设备及其控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0761711A (ja) * 1993-08-23 1995-03-07 Kobe Steel Ltd 光ファイバ巻き取り装置
DE29521316U1 (de) * 1995-10-16 1996-12-05 Isabellenhütte Heusler GmbH KG, 35683 Dillenburg Spulmaschine
JP2005262595A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Toyota Motor Corp フィラメントワインディング装置
JP2008001451A (ja) * 2006-06-21 2008-01-10 Miyazaki Kikai System Kk 線材巻取装置
CN201483856U (zh) * 2009-07-17 2010-05-26 黄山永新股份有限公司 塑料薄膜复合机张力控制系统机械结构
CN204607206U (zh) * 2015-01-30 2015-09-02 杭州添丽装饰纸有限公司 3d科技纸的张力控制装置
CN111364087A (zh) * 2020-05-25 2020-07-03 烟台力凯数控科技有限公司 金刚线磁悬浮双线控制上砂系统
CN214569789U (zh) * 2021-06-04 2021-11-02 安徽高创光电通信技术有限公司 一种光纤自动排线装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0761711A (ja) * 1993-08-23 1995-03-07 Kobe Steel Ltd 光ファイバ巻き取り装置
DE29521316U1 (de) * 1995-10-16 1996-12-05 Isabellenhütte Heusler GmbH KG, 35683 Dillenburg Spulmaschine
JP2005262595A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Toyota Motor Corp フィラメントワインディング装置
JP2008001451A (ja) * 2006-06-21 2008-01-10 Miyazaki Kikai System Kk 線材巻取装置
CN201483856U (zh) * 2009-07-17 2010-05-26 黄山永新股份有限公司 塑料薄膜复合机张力控制系统机械结构
CN204607206U (zh) * 2015-01-30 2015-09-02 杭州添丽装饰纸有限公司 3d科技纸的张力控制装置
CN111364087A (zh) * 2020-05-25 2020-07-03 烟台力凯数控科技有限公司 金刚线磁悬浮双线控制上砂系统
CN214569789U (zh) * 2021-06-04 2021-11-02 安徽高创光电通信技术有限公司 一种光纤自动排线装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
景新文等, 《电容器卷制机中张力控制的研究》, pages 42 - 44 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117208632A (zh) * 2023-09-20 2023-12-12 西门子（中国）有限公司 收卷轴转速控制方法、装置、电子设备及变频器
CN117262898A (zh) * 2023-09-27 2023-12-22 浙江精工集成科技股份有限公司 一种恒张力放卷装置及方法
CN117326402A (zh) * 2023-11-16 2024-01-02 江苏欣晨雅新材料有限公司 一种用于阻水纱生产的收卷装置
CN119797058A (zh) * 2025-03-11 2025-04-11 岳阳澳源通信材料有限公司 一种玻璃带自动收卷装置及其收卷方法
CN120838881A (zh) * 2025-09-25 2025-10-28 江苏邦润智能科技有限公司 一种金属细丝的自动卷线设备及其控制方法
CN120838881B (zh) * 2025-09-25 2025-12-05 江苏邦润智能科技有限公司 一种金属细丝的自动卷线设备及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114476850A (zh) 一种基于自动排线技术的光纤缠绕装置
KR102523109B1 (ko) 섬유 장력조절 장치 및 이를 이용한 장력조절 방법
CN201372137Y (zh) 一种卷绕装置以及具有该卷绕装置的纺织机
CN102476760B (zh) 一种太阳能光伏焊带镀锡机收卷设备及其收卷方法
KR19980701415A (ko) 선조재의 권취 장치(take-up device for filament material)
CN206711676U (zh) 一种束丝机的收线装置
CN110065849B (zh) 一种动态平衡自动伺服张力器
CN110342295A (zh) 张力控制系统及方法
CN201272643Y (zh) 络筒机的卷绕机构
CN102009874A (zh) 卷绕机转盘传动装置的控制方法
CN1326761C (zh) 用于将连续送进的线在筒管上卷绕成线筒的方法及卷绕机
CN222159383U (zh) 一种大丝束碳纤维原丝收卷装置
CN110498292A (zh) 基于大包角和高摩擦系数纤维丝束低张力输送装置及方法
CN108792808B (zh) 一种自动精密收排线设备及方法
CN113205959B (zh) 绕线装置以及绕线方法
JPH02233472A (ja) 繊維の糸巻き装置、特にほとんど伸びのない繊維の糸巻き装置
CN108046013B (zh) 一种接纸机控制系统及控制方法
CN213111972U (zh) 一种自动排线的光纤收线装置
JPH08277050A (ja) 巻取装置の張力発生機構及び張力発生方法
JP3455737B2 (ja) 釣糸ユニットおよび釣糸巻取装置
JPH02175946A (ja) 繊維機械
CN117361217B (zh) 线缆高速复绕机的控制方法
CN210558493U (zh) 自动绕线机
CN111132918B (zh) 纱线卷取机
CN101979296A (zh) 灯丝生产用全自动复绕机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20220513