碳纖維棒自動(dòng)張緊裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及碳纖維棒卷繞試驗(yàn)機(jī)的輔助機(jī)構(gòu)，具體地說(shuō)是一種碳纖維棒自動(dòng)張緊
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維棒卷繞試驗(yàn)機(jī)是將碳纖維棒卷繞到骨架上的試驗(yàn)設(shè)備。其工作原理是由電機(jī)帶動(dòng)骨架轉(zhuǎn)動(dòng)，將碳纖維棒逐層繞制到骨架上。在繞制過(guò)程中，碳纖維棒需要由一個(gè)恒定的張緊力進(jìn)行牽引。由于碳纖維棒在卷繞過(guò)程中是運(yùn)動(dòng)的，因而其張緊力的控制是非常困難的。常規(guī)的控制方式均采用間接手段，如三點(diǎn)張緊法，即在碳纖維棒上選取三個(gè)測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量其相互間的張力。另一種方式是采用電磁原理測(cè)量骨架驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出力矩，并控制其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值。然而，這些現(xiàn)有控制方式，在碳纖維棒的動(dòng)態(tài)工作過(guò)程中精確測(cè)量其真實(shí)的張緊力，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致碳纖維棒的張緊程度不一致，嚴(yán)重影響卷繞質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，旨在提供一種碳纖維棒自動(dòng)張緊裝置，通過(guò)直接傳感碳纖維棒的動(dòng)態(tài)張緊力，精確控制碳纖維棒的給進(jìn)速度，保證碳纖維的張緊力在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，以確保卷繞質(zhì)量。
[0004]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:碳纖維棒自動(dòng)張緊裝置，包括底座、機(jī)架、主動(dòng)輪壓輪壓力傳感器、壓輪調(diào)整機(jī)構(gòu)和伺服電機(jī)，其特征在于所述的機(jī)架與底座軌道連接；所述的主動(dòng)輪設(shè)置在所述的機(jī)架上，并由所述的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)；所述的壓輪設(shè)置在所述的機(jī)架上，并與所述的主動(dòng)輪相對(duì)配置；所述的壓力傳感器設(shè)置在所述底座的前端，并與所述機(jī)架的前端板相對(duì)配置；所述機(jī)架的前端板上還設(shè)有供碳纖維棒穿越的走線孔；所述的伺服電機(jī)通過(guò)壓力傳感器的反饋信號(hào)調(diào)整轉(zhuǎn)速。
[0005]本發(fā)明的碳纖維棒自動(dòng)張緊裝置，碳纖維棒從壓輪和主動(dòng)輪之間穿過(guò)，經(jīng)機(jī)架的前端板上的走線孔連接到骨架。骨架在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行卷繞。調(diào)節(jié)壓輪調(diào)整機(jī)構(gòu)在碳纖維棒上施加適當(dāng)?shù)膲毫ΑC(jī)架通過(guò)軌道方式與底座連接，可與底座相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)骨架的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與主動(dòng)輪的進(jìn)給速度相同時(shí)，機(jī)架與底座相對(duì)靜止，壓力傳感器上沒(méi)有信號(hào)輸出，伺服電機(jī)保持原來(lái)的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)骨架的轉(zhuǎn)動(dòng)速度高于主動(dòng)輪的進(jìn)給速度時(shí)，機(jī)架前端板相對(duì)底座向后運(yùn)動(dòng)，壓力傳感器接觸到機(jī)架前端板后輸出電信號(hào)，該電信號(hào)反饋到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)控制伺服電機(jī)加速。當(dāng)伺服電機(jī)加速到主動(dòng)輪的進(jìn)給速度與骨架的轉(zhuǎn)動(dòng)速度相同后，壓力傳感器與機(jī)架前端板不接觸，停止信號(hào)輸出，伺服電機(jī)開(kāi)減速。如此循環(huán)，使主動(dòng)輪的進(jìn)給速度與骨架的轉(zhuǎn)動(dòng)速度保持動(dòng)態(tài)平衡，從而保證碳纖維棒在整個(gè)傳送過(guò)程中保持張緊力一致。
[0006]從上面分析可知，本發(fā)明的碳纖維棒自動(dòng)張緊裝置具有以下特點(diǎn):
[0007]1、本發(fā)明采用壓力傳感器直接感應(yīng)碳纖維棒的張緊力，能夠達(dá)到實(shí)時(shí)和精確感應(yīng)，可減小測(cè)量誤差，提尚精確度。
[0008]2、本發(fā)明采用伺服電機(jī)控制主動(dòng)輪的傳送速度，可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，確保碳纖維棒在整個(gè)傳送過(guò)程中張緊力的恒定，從而保證卷繞質(zhì)量。
[0009]3、本發(fā)明通過(guò)壓輪調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)壓輪與主動(dòng)輪之間的距離，在碳纖維棒上施加適當(dāng)?shù)膲毫?，使碳纖維棒同時(shí)受骨架驅(qū)動(dòng)電機(jī)和主動(dòng)輪的有效控制，并通過(guò)調(diào)整伺服電機(jī)的速度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。
[0010]4、本發(fā)明通過(guò)機(jī)架和底座的軌道連接方式，使機(jī)架與底座產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)壓力傳感器與機(jī)架前端板之間的斷續(xù)接觸，將碳纖維棒的張緊狀態(tài)實(shí)時(shí)傳送到控制系統(tǒng)。
[0011]5、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，可控性好，操作簡(jiǎn)便，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，所述的壓輪調(diào)整機(jī)構(gòu)包括手輪和活動(dòng)板，所述的手輪設(shè)置在所述機(jī)架的頂板上；所述的手輪和活動(dòng)板螺紋連接；所述的壓輪軸接在所述的活動(dòng)板上。旋轉(zhuǎn)手輪，活動(dòng)板產(chǎn)生上下運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)壓輪的高低。進(jìn)一步地，所述的頂板和活動(dòng)板之間還設(shè)有彈簧。所述的彈簧可以是一個(gè)，直接設(shè)置在手輪上。優(yōu)選地，所述的彈簧為兩個(gè)，分別置于所述的手輪兩側(cè)。
[0013]作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述的主動(dòng)輪包括第一主動(dòng)輪和第二主動(dòng)輪，所述的壓輪包括第一壓輪和第二壓輪，所述的第一主動(dòng)輪和第一主動(dòng)輪和相對(duì)配置，所述的第二主動(dòng)輪和第二壓輪相對(duì)配置；每個(gè)壓輪上均設(shè)有一個(gè)壓輪調(diào)整機(jī)構(gòu)。
[0014]作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)，在所述機(jī)架的側(cè)板上還開(kāi)設(shè)有縱向槽，所述壓輪的輪軸置于所述的縱向槽內(nèi)。所述的縱向槽能夠更好地引導(dǎo)壓輪上下運(yùn)動(dòng)，維持壓輪與主動(dòng)輪的相對(duì)位置。
[0015]作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述的底座上設(shè)有導(dǎo)軌，所述的機(jī)架底部設(shè)有與所述的導(dǎo)軌相對(duì)配置的滑塊組。
[0016]作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述的伺服電機(jī)設(shè)置在所述的機(jī)架上，并通過(guò)齒輪與所述的主動(dòng)輪連接。
[0017]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述的底座底部還設(shè)有底腳。所述的底腳為可調(diào)式結(jié)構(gòu)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]圖1是本發(fā)明碳纖維棒自動(dòng)張緊裝置的軸測(cè)圖。
[0020]圖2是本發(fā)明碳纖維棒自動(dòng)張緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明碳纖維棒自動(dòng)張緊裝置的俯視圖。
[0022]圖4是本發(fā)明碳纖維棒自動(dòng)張緊裝置的左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]參照附圖，本發(fā)明的碳纖維棒自動(dòng)張緊裝置，包括底座15、機(jī)架、主動(dòng)輪23和18、壓輪16和17、壓力傳感器4和伺服電機(jī)22。每個(gè)壓輪16和17上均設(shè)有一個(gè)壓輪調(diào)整機(jī)構(gòu)。
[0024]所述的機(jī)架包括底板24、兩側(cè)的側(cè)板9、頂板8和前端板3。所述的兩個(gè)側(cè)板9分別固定在底板24的兩側(cè)。所述的頂板8固定在所述的兩個(gè)側(cè)板9上。所述的前端板3固定在所述的兩個(gè)側(cè)板9的前端。
[0025]所述的底座15上設(shè)有導(dǎo)軌19，所述的機(jī)架的底板24設(shè)有滑塊組20。導(dǎo)軌19與滑塊組20相對(duì)配置，實(shí)現(xiàn)機(jī)架與底座15的軌道連接，使機(jī)架能夠在導(dǎo)軌19上移動(dòng)。
[0026]所述的主動(dòng)輪23、18前后設(shè)置在所述機(jī)架的側(cè)板9上。
[0027]所述的壓輪調(diào)整機(jī)構(gòu)包括手輪6、活動(dòng)板7和兩個(gè)彈簧5。所述的手