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专利号: 2020116016081
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无位移传感器的毛经纱连续张力调节方法,其特征在于:其采用一种毛经纱连续张力调节装置,该装置对毛经纱连续张力调节方法包括如下步骤:

1),利用限位开关确定压辊初始位置;

2),以定转矩方式控制伺服电机驱动压辊从两个滚动轴承之间向进给的毛经纱加载压力;

3),根据伺服电机上的编码盘确定转动角度,控制器基于以下信息:转动角度α、压辊半径r、压辊连杆长度l、伺服电机轴O和两个滚动轴承与纱线接触点A和B的空间位置坐标(xa,ya)和(xb,yb),计算出毛经纱内的真实张力大小;

4),通过比对目标张力和真实张力之间的差距,调整伺服电机转矩输出,记录伺服电机的转动角度,通过实时计算,实现毛经纱张力的连续调节。

2.如权利要求1所述的无位移传感器的毛经纱连续张力调节方法,其特征在于:所述毛经纱连续张力调节装置包括伺服电机、限位开关、连杆、压辊、滚动轴承I、滚动轴承II、纱轴以及控制器;其中,所述限位开关设置在伺服电机的一侧;所述连杆一端连接至伺服电机,并由伺服电机驱动而转动;所述连杆的另一端枢接有所述压辊;所述连杆能在伺服电机驱动下抵接至限位开关上;所述滚动轴承I设置在压辊的一侧;所述滚动轴承II设置在压辊的另一侧;所述纱轴上卷绕有毛经纱;所述毛经纱支撑在滚动轴承I和滚动轴承II上,所述压辊压于毛经纱上;所述控制器通过控制总线分别电性连接控制伺服电机、限位开关和纱轴。

3.如权利要求2所述的无位移传感器的毛经纱连续张力调节方法,其特征在于:所述滚动轴承I与伺服电机水平距离0.5米、垂直距离为0.01米:滚动轴承II与伺服电机水平距离

0.1米、垂直距离为0.05米;压辊半径0.05米;连杆长度为0.3米。

4.如权利要求1所述的无位移传感器的毛经纱连续张力调节方法,其特征在于:所述步骤1)中,限位开关安装在伺服电机与压辊之间的连杆所经过的路线上,毛经纱进给前,伺服电机反向运动,即将压辊远离毛经纱的方向运动,当连杆触碰限位开关,限位开关发出的信号输送至控制器,并确定伺服电机和压辊处于初始位置。

5.如权利要求1所述的无位移传感器的毛经纱连续张力调节方法,其特征在于:所述步骤3)的具体计算方法如下:

3‑1),内部编码盘记录伺服电机自初始位置开始转过的角度α;

3‑2),基于电机转角α、压辊连杆长度l和压辊半径r,得到压轴与纱线的接触点D的空间坐标(xd,yd),即在水平和垂直方向上到电机转轴的距离,满足如下关系:

3‑3),压辊对纱线的压力F大小近似为电机转矩M除以接触点到伺服电机轴O的水平距离xd,即:

F=M/|xd|=M/(lcosα);

3‑4),纱线在接触点D位置发生转折,两个的张力T1和T2和垂直方向的夹角分别记为β和γ,两个张力在垂直方向上的分量T1y和T2y的合力与压辊对纱线的压力达到平衡,即:T1y+T2y=F;

3‑5),张力T1和T2大小与其在垂直方向上的分量T1y和T2y大小之间的比值通过纱线与滚动轴承I和II的接触点A、B和纱线压辊接触点D的位置关系得到:

3‑6),基于3‑4)中两个张力T1和T2在垂直方向上的分量T1y和T2y的合力与压辊对纱线的压力达到平衡,考虑到张力T1和T2大小相等并记为T,即可得到真实张力T和电机转角α、电机转矩M、压辊半径r、压辊连杆长度l,以及滚动轴承I和II与伺服电机的安装位置之间满足的关系:

进而得到毛经纱真实张力T的计算公式:

6.如权利要求1所述的无位移传感器的毛经纱连续张力调节方法,其特征在于:所述步骤4)的具体调节过程如下:

4‑1),对比目标张力To和步骤3)中得到的真实张力T,若真实张力T过大,则增加经纱纱轴放线速率,张力T下降,导致电机正向转动,得到新的电机转角数据,直到真实张力和目标张力相同;

4‑2),对比目标张力To和步骤3)中得到的真实张力T,若真实张力T过小,则减小经纱纱轴放线速率,张力T上升,导致电机反向转动,得到新的电机转角数据,直到真实张力和目标张力相同。