使线状材料保持恒定张力的锭子张力控制装置及锭子架的制作方法

1.本发明涉及线状材料张力控制领域，尤其涉及一种具有使线状材料保持恒定张力的锭子张力控制装置及锭子架。


背景技术：

2.线状材料可以是天然纤维或者合成纤维线或者金属丝等，常见的材质有棉、人造丝、聚酰胺、聚酯、芳香族聚酰胺、钢丝等。在轮胎工业或者纺织工业或者线缆工业中，一般需要在外部动力源（例如电机）的牵引作用下将一个或者多个缠绕成卷装的线状材料从线轴中拉出至预定工位以便进行后续作业。而在将线状材料从线轴中拉出时，需要锭子张力控制装置为线状材料提供恒定均匀的张力，而且在不同的操作参数下，例如当由于线状材料持续消耗而导致缠绕在线轴上的线状材料的重量和料卷直径减小时，和/或拉出速度发生变化时，施加至线状材料上的张力也需要基本保持恒定。尤其是在使用多个锭子张力控制装置同步拉出多股线状材料时，需要确保所有锭子张力控制装置施加至多股自线状材料上的张力均基本保持恒定且基本均匀，即施加至多股线状材料上的张力一致性较高。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明提供一种具有使线状材（如钢丝线或尼龙线等）料保持恒定张力的锭子张力控制装置，包括：电机、摆动辊、摆动臂、芯轴、第一支撑机构与第二支撑机构；所述芯轴设置于第一支撑机构上，所述摆动臂设置于第二支撑机构上，所述摆动臂的一端与摆动辊连接设置，所述摆动臂的另一端与所述第二支撑机构可相对摆动地连接，所述电机的驱动端与芯轴连接；其还包括与所述摆动臂连接的弹性张力检测组件。
4.优选地，所述弹性张力检测组件包括弹性元件、固定调节件与张力传感器；所述弹性元件一端与所述摆动臂连接，所述弹性元件的另一端与固定调节件连接，所述固定调节件与张力传感器连接。
5.优选地，还包括角位移传感器与张力控制器，所述角位移检测器与摆动臂同步摆动地连接。
6.优选地，所述角位移传感器及张力传感器均与所述张力控制器电性连接或者无线通信连接。
7.优选地，所述第二支撑机构上设置有转轴，所述摆动臂与转轴的一端连接，所述角位移传感器与转轴的另一端连接。
8.优选地，所述弹性元件为弹簧，所述固定调节件包括固定座、设置有螺纹的连接杆以及与所述连接杆螺纹连接的旋钮；所述连接杆的一端与弹簧连接，所述固定座与所述张力传感器连接。
9.优选地，所述摆动臂设置有丝杆，所述弹性元件与所述丝杆连接，所述弹性元件与所述摆动臂平行设置。
10.优选地，所述电机的驱动端经同步带轮与芯轴连接，所述张力传感器设置于第一
支撑机构上，所述固定调节件设置于张力传感器上。
11.优选地，所述张力传感器外部设置有保护壳，所述保护壳与所述连接杆相对应处设置有开槽，所述连接杆上设置有导向杆，所述导向杆的一端设置于开槽内。
12.本发明还公开一种锭子架，包括锭子架；其还包括若干如前面所述的锭子张力控制装置，所述若干锭子张力控制装置设置于锭子架上。
附图说明
13.图1为本发明中锭子张力控制装置的整体示意图。
14.图2为图1中芯轴上设置线状材料卷的示意图。
15.图3为图1摆动臂的示意图。
16.图4为本发明中弹性张力检测组件的示意图。
17.图5为图4的部分示意图。
18.图6为本发明中锭子张力控制装置的另一实施例整体示意图。
19.图7为本发明中设置有若干所述锭子张力控制装置的锭子架示意图。
实施方式
20.以下将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
21.参见附图1至6所示，本发明公开一种具有使线状材料（如钢丝线或尼龙线等）保持恒定张力输出的锭子张力控制装置1，包括：电机2、摆动辊3、摆动臂4、芯轴5、第一支撑机构6与第二支撑机构7，在本实施例中第一支撑机构6与第二支撑机构7为一体设置，也可根据需要以分开设置；所述芯轴5设置于第一支撑机构6上，所述摆动臂4设置于第二支撑机构7上，所述摆动臂4的一端41与摆动辊3固定连接设置，所述摆动臂4的另一端42与所述第二支撑机构7可相对摆动地连接，所述电机2的驱动端与芯轴5连接设置；其还包括与所述摆动臂4连接的弹性张力检测组件8。其中，所述电机2的驱动端经包括同步带轮与同步带的同步带组件20与芯轴5连接，以通过同步带组件20实现紧凑的结构设置，减小锭子张力控制装置1的体积，或者通过设置不同齿轮比的同步带轮以实现小电机驱动高负载（如附图6所示的同步带组件20）；或者根据需要将所述电机2的驱动端直接与芯轴5连接设置，提高驱动效率。
22.如附图2及附图4至5所示，本发明所述的弹性张力检测组件8可以包括弹性元件81、固定调节件82与张力传感器83；所述弹性元件81的一端811与所述摆动臂4连接，所述弹性元件81的另一端812与固定调节件连接82，所述固定调节件82与张力传感器83固定连接。由于固定调节件82与张力传感器83固定连接，因此当线状材料31（如钢丝线或尼龙线等）的线材料卷30放线时，搭接在摆动辊3上的线材31在外部放线拉力f的作用下持续放线，故摆动辊3则跟随放线张力的波动而发生摆动，摆动辊3的摆动幅度则由弹性元件81传递至张力传感器83，即通过张力传感器83时时检测搭接在摆动辊3上的线材31的张力变化。
23.此外，本发明中所述弹性元件81优选为弹簧，所述固定调节件82包括固定座821、设置有螺纹的连接杆822以及与所述连接杆822螺纹连接的旋钮823；所述连接杆822的一端8221与弹簧81的一端812连接，所述固定座821与所述张力传感器83固定连接。其中，所述连接杆822贯穿所述固定座821设置。另外，所述弹性张力检测组件8还可以包括一张紧件84，用于张紧调节好张力后的连接杆822。
24.优选地，如附图3至5所示，本发明中所述摆动臂4设置有丝杆43，所述弹簧81的一端811与所述丝杆43连接，所述弹簧81与所述摆动臂4平行设置，以较为准确地反馈线材放线时的波动。
25.此外，本发明所述张力传感器83经连接板61设置于第一支撑机构6上，所述固定调节件82设置于张力传感器83上。较佳地，所述张力传感器83还包括保护壳831与张力检测元件832，所述保护壳831与所述连接杆822相对应处设置有开槽8311，所述连接杆822上设置有导向杆8223，所述导向杆8223的一端82231设置于开槽8311内，并可以在开槽8311内移动，以确保当旋转旋钮823进而驱动连接杆822伸长或收缩时仅可以在开槽8311内移动。
26.优选地，本发明还包括角位移传感器9与张力控制器10，所述角位移检测器9与摆动臂4同步摆动地连接，在本实施例中，所述角位移检测器9经设置于第二支撑机构7内的转轴（未图示）与摆动臂4的另一端42连接，进而实现检测摆动臂4的摆动；可选地，也可以将角位移检测器9设置于摆动臂4的其他位置，或间接地设置于摆动臂4上，可实现同步摆动即可。
27.本发明所述角位移传感器9可根据检测到的摆动臂4摆动幅度大小，判定线材料卷30的外部放线拉力f变化（亦即放线的速度变化），然后将角位移传感器9检测的信号发送至张力控制器10，由张力控制器10主动调节电机2的动力输出，进而调整芯轴5的转速与线材料卷30的放线速度基本匹配，即线材料卷30的放线速度快则整芯轴5的转速相应变快，线材料卷30的放线速度慢则整芯轴5的转速相应变慢。因此，无论线材料卷30的外部放线拉力f如何变化，电机2均会主动调整芯轴5的转速与之匹配，确保线材张力基本一致。
28.此外，本发明所述角位移传感器9及张力传感器83均与所述张力控制器10电性连接或者无线通信连接，优选电性连接方式，以防止信号干扰，提高张力检测准确度。
29.参见附图7所示，本发明还公开一种锭子架100，所述锭子架包括架体101；其还包括若干如前面所述的锭子张力控制装置1，所述若干锭子张力控制装置1设置于架体101上，附图7中所示的架体上设置有12个前面所述的锭子张力控制装置1，具体可根据需要设置不同数量的的锭子张力控制装置1。
30.本发明通过电机主动匹配线材料卷的放线速度，确保在不同的外部放线拉力f条件下，线材的放线张力基本一致，再通过所述摆动臂连接的弹性张力检测组件时时检测线材的张力微小摆动变化，再将张力变化经张力传感器以信号形式传输给张力控制器或外部控制器，进而通过张力控制器或外部控制器将弹性张力检测组件检测到的张力变化时时通过调整电机动力输出予以修正，以确保线材的张力稳定。也就是说，本发明可以通过角位移传感器对线材的放线速度进行适应性修正，以及通过弹性张力检测组件对线材的张力进行微调修正，以实现线材的恒定张力输出。
31.由于每一个锭子张力控制装置的张力均可时时检测及修正，因此可以确保锭子架上的若干锭子张力控制装置上的线材张力恒定，即可实现多股线材上的张力一致性较高的技术效果。由于本发明可以用于轮胎工业或者纺织工业或者线缆工业中的线材张力控制设备或系统，故具有较广阔的市场空间，极具市场推广价值。
32.以上内容仅为本技术的部分实施方式，其目的在于阐述本技术的技术构思及特点，任何熟悉本领域的技术人员在本技术技术内容的启示下，容易想到的等效变化或替换技术方案，均应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保
护范围为准。

技术特征：
1.一种具有使线材保持恒定张力的锭子张力控制装置，包括：电机、摆动辊、摆动臂、芯轴、第一支撑机构与第二支撑机构；所述芯轴设置于第一支撑机构上，所述摆动臂设置于第二支撑机构上，所述摆动臂的一端与摆动辊连接设置，所述摆动臂的另一端与所述第二支撑机构可相对摆动地连接，所述电机的驱动端与芯轴连接；其特征在于：还包括与所述摆动臂连接的弹性张力检测组件。2.根据权利要求1所述的锭子张力控制装置，其特征在于：所述弹性张力检测组件包括弹性元件、固定调节件与张力传感器；所述弹性元件一端与所述摆动臂连接，所述弹性元件的另一端与固定调节件连接，所述固定调节件与张力传感器连接。3.根据权利要求2所述的锭子张力控制装置，其特征在于：还包括角位移传感器与张力控制器，所述角位移检测器与摆动臂同步摆动地连接。4.根据权利要求3所述的锭子张力控制装置，其特征在于：所述角位移传感器及张力传感器均与所述张力控制器电性连接或者无线通信连接。5.根据权利要求3所述的锭子张力控制装置，其特征在于：所述第二支撑机构上设置有转轴，所述摆动臂与转轴的一端连接，所述角位移传感器与转轴的另一端连接。6.根据权利要求2所述的锭子张力控制装置，其特征在于：所述弹性元件为弹簧，所述固定调节件包括固定座、设置有螺纹的连接杆以及与所述连接杆螺纹连接的旋钮；所述连接杆的一端与弹簧连接，所述固定座与所述张力传感器连接。7.根据权利要求2所述的锭子张力控制装置，其特征在于：所述摆动臂设置有丝杆，所述弹性元件与所述丝杆连接，所述弹性元件与所述摆动臂平行设置。8.根据权利要求2所述的锭子张力控制装置，其特征在于：所述电机的驱动端经同步带轮与芯轴连接，所述张力传感器设置于第一支撑机构上，所述固定调节件设置于张力传感器上。9.根据权利要求6所述的锭子张力控制装置，其特征在于：所述张力传感器外部设置有保护壳，所述保护壳与所述连接杆相对应处设置有开槽，所述连接杆上设置有导向杆，所述导向杆的一端设置于开槽内。10.一种锭子架，包括架体；其特征在于：还包括若干如权利要求1至9任一所述的锭子张力控制装置，所述若干锭子张力控制装置设置于架体上。

技术总结
本发明提供一种具有使线状材（如钢丝线或尼龙线等）料保持恒定张力的锭子张力控制装置，包括：电机、摆动辊、摆动臂、芯轴、第一支撑机构与第二支撑机构；所述芯轴设置于第一支撑机构上，所述摆动臂设置于第二支撑机构上，所述摆动臂的一端与摆动辊连接设置，所述摆动臂的另一端与所述第二支撑机构可相对摆动地连接，所述电机的驱动端与芯轴连接；其还包括与所述摆动臂连接的弹性张力检测组件。本发明通过电机主动匹配线材料卷的放线速度，确保在不同的外部放线拉力F条件下，线材的放线张力基本一致，再通过所述摆动臂连接的弹性张力检测组件时时检测线材的张力微小摆动变化，并通过弹性张力检测组件对线材的张力进行微调修正，以实现线材的恒定张力输出。以实现线材的恒定张力输出。以实现线材的恒定张力输出。


技术研发人员：田路阳 苏振 马双华 段立国
受保护的技术使用者：联亚智能科技（苏州）有限公司
技术研发日：2023.05.27
技术公布日：2023/8/4