线型收卷机.pdf

本发明涉及一种线型收卷机，其包括：与卷绕电机的输出轴相连的卷绕转轴、设于卷绕转轴一侧的导向咀、用于驱动所述导向咀沿与卷绕转轴的中心轴相平行的方向左右位移的传动机构、张力传感机构、导向轮、以及用于控制所述卷绕电机转速的控制电路；从线源输出的卷绕线依次经导向轮、张力传感机构和导向咀后，卷绕至转动状态下的卷绕转轴上；张力传感机构包括与所述控制电路相连的轴角编码器，控制电路通过检测来自轴角编码器的角度信息实时调整卷绕电机的转速，以控制所述卷绕线处于恒张力状态；同时，控制电路通过所述传动机构实时控制所述导向咀的左右位移的位置，以使卷绕线在所述卷绕转轴上形成预设形状的卷绕线型。

1、  一种线型收卷机，其特征在于包括：与卷绕电机(1-1)的输出轴相连的卷绕转轴(1)、设于卷绕转轴(1)一侧的导向咀(2)、用于驱动所述导向咀(2)沿与卷绕转轴(1)的中心轴相平行的方向左右位移的传动机构(7)、张力传感机构(4)、导向轮(6)、以及用于控制所述卷绕电机(1-1)转速的控制电路；
从线源输出的卷绕线(9)依次经导向轮(6)、张力传感机构(4)和导向咀(2)后，卷绕至转动状态下的卷绕转轴(1)上；
控制电路通过张力传感机构(4)检测所述卷绕线(9)的张力，并实时调整卷绕电机(1-1)的转速，以控制所述卷绕线(9)处于恒张力状态；
同时，控制电路通过所述传动机构(7)实时控制所述导向咀(2)的左右位移的位置，以使卷绕线(9)在所述卷绕转轴(1)上形成预设形状的卷绕线型(1-2)。

2、  根据权利要求1所述的线型收卷机，其特征在于：所述传动机构(7)包括：由所述控制电路控制的导向电机(7-1)、以及固定于导向咀(2)左右两侧的限位轮(7-3)；
所述的一对限位轮(7-3)和导向电机(7-1)之间设有一根传动带(7-2)，导向咀(2)固定连接在所述一对限位轮(7-3)之间的传动带(7-2)上；
导向咀(2)的一侧还设有位置传感器(7-4)；
所述控制电路根据所述位置传感器(7-4)实时检测所述导向咀(2)的位置，并控制导向电机(7-1)的正反转及相应的转速来实时调整所述导向咀(2)左右位移的位置，以使卷绕线(9)在所述卷绕转轴(1)上形成预设形状的卷绕线型(1-2)。

3、  根据权利要求1或2所述的线型收卷机，其特征在于：所述张力传感机构(4)包括：张力调节杆(4-1)和与所述控制电路相连的轴角编码器(3)，张力调节杆(4-1)的前端设有位于所述导向轮(6)下方的调节轮(4-2)，张力调节杆(4-1)的末端设置在所述轴角编码器(3)的转轴上；控制电路通过张力传感机构(4)中的轴角编码器(3)的转角检测所述卷绕线(9)的张力。

4、  权利要求3所述的线型收卷机，其特征在于：所述张力调节杆(4-1)位于所述导向咀(2)上方，张力调节杆(4-1)与导向咀(2)之间设有限位挡块(5)，张力调节杆(4-1)落于该限位挡块(5)上时，轴角编码器(3)的转角为零，即所述卷绕线(9)的张力为零。

5、  权利要求3所述的线型收卷机，其特征在于：所述控制电路包括：中央控制单元(10)，与中央控制单元(10)相连的第一电机驱动器(11)、电机控制器(12)和第二电机驱动器(13)；
第一电机驱动器(11)与所述卷绕电机(1-1)的电源端相连，中央控制单元(10)经第一电机驱动器(11)控制卷绕电机(1-1)的转速和转向；
第二电机驱动器(13)与所述导向电机(7-1)的电源端相连，电机控制器(12)的控制输出端与第二电机驱动器(13)的控制信号输入端，电机控制器(12)与中央控制单元(10)相连。

6、  权利要求5所述的线型收卷机，其特征在于：所述中央控制单元(10)包括：通过所述第一电机驱动器(11)控制所述卷绕电机(1-1)刹车的第一刹车控制输出端，以及通过所述第二电机驱动器(13)控制所述导向电机(7-1)刹车的第二刹车控制输出端。

线型收卷机
技术领域
本发明涉及一种线型收卷机，特别涉及一种适于对不同线型进行收卷并按预设要求成型的卷线装置。
背景技术
中国专利文献CN1375197公开的一种利用马达进行转矩控制的电动卷线器，使上卷时作用在钓线上的张力不易变动。电动卷线器中设有：装在钓竿上的卷线器主体、卷轴、马达、变更开关、转矩传感器、转矩数据存储区以及卷线器控制部分。转矩传感器用来检测作用于马达的上卷转矩。上卷转矩被设定在多个级上，卷线器控制部分在每一级上对马达转矩实施这样的控制过程：从用以显示水深的数据中求出卷径，根据卷径修正上卷转矩的设定值，使得检测出的上卷转矩不超过经修正的各级的上卷转矩。
上述现有技术的不足之处在于：不适用于对不同线型进行收卷并按预设要求成型，且卷绕过程中卷绕线不能始终处于恒张力状态，最终形成的线卷往往不符合要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适于对不同线型进行收卷并按预设要求成型，且卷绕过程中卷绕线始终处于恒张力状态的线型收卷机。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种线型收卷机，包括：与卷绕电机的输出轴相连的卷绕转轴、设于卷绕转轴一侧的导向咀、用于驱动所述导向咀沿与卷绕转轴的中心轴相平行的方向左右位移的传动机构、张力传感机构、导向轮、以及用于控制所述卷绕电机转速的控制电路；从线源输出的卷绕线依次经导向轮、张力传感机构和导向咀后，卷绕至转动状态下的卷绕转轴上；控制电路通过张力传感机构检测所述卷绕线的张力，并实时调整卷绕电机的转速，以控制所述卷绕线处于恒张力状态；同时，控制电路通过所述传动机构实时控制所述导向咀的左右位移的位置，以使卷绕线在所述卷绕转轴上形成预设形状的卷绕线型。
所述传动机构包括：由所述控制电路控制的导向电机、以及固定于导向咀左右两侧的限位轮；所述的一对限位轮和导向电机之间设有一根传动带，导向咀固定连接在所述一对限位轮之间的传动带上；导向咀的一侧还设有位置传感器；所述控制电路根据所述位置传感器实时检测所述导向咀的位置，并控制导向电机的正反转及相应的转速来实时调整所述导向咀左右位移的位置，以使卷绕线在所述卷绕转轴上形成预设形状的卷绕线型。
所述张力传感机构包括：张力调节杆和与所述控制电路相连的轴角编码器，张力调节杆的前端设有位于所述导向轮下方的调节轮，张力调节杆的末端设置在所述轴角编码器的转轴上；控制电路通过张力传感机构中的轴角编码器的转角检测所述卷绕线的张力。使用时，张力调节杆通过调节轮倚在卷绕线上，在卷绕时卷绕线对张力调节杆有向上的拉力，使张力调节杆产生一转动角度，该角度的大小与卷绕线所受的张力成正比。
所述张力调节杆位于所述导向咀上方，张力调节杆与导向咀之间设有限位挡块，张力调节杆落于该限位挡块上时，轴角编码器的转角为零，即所述卷绕线的张力为零。
所述控制电路包括：中央控制单元，与中央控制单元相连的第一电机驱动器、电机控制器和第二电机驱动器；第一电机驱动器与所述卷绕电机的电源端相连，中央控制单元经第一电机驱动器控制卷绕电机的转速和转向；第二电机驱动器与所述导向电机的电源端相连，电机控制器的控制输出端与第二电机驱动器的控制信号输入端，电机控制器与中央控制单元相连。所述中央控制单元包括：通过所述第一电机驱动器控制所述卷绕电机刹车的第一刹车控制输出端，以及通过所述第二电机驱动器控制所述导向电机刹车的第二刹车控制输出端。
本发明具有积极的效果：(1)本发明的线型收卷机中，从线源输出的卷绕线依次经导向轮、张力传感机构和导向咀后，卷绕至转动状态下的卷绕转轴上，整个收卷过程不受不同线型的影响，且控制电路通过检测来自轴角编码器的角度信息实时调整卷绕电机的转速，以控制所述卷绕线处于恒张力状态。且控制电路通过所述传动机构实时控制所述导向咀的左右位移的位置，以使卷绕线在所述卷绕转轴上形成预设形状的卷绕线型。(2)本发明利用微处理器技术实现智能化的收卷过程，使简单的机械结构实现复杂的卷绕过程；通过控制电路控制卷绕电机和导向电机的相对速度，使其对卷绕线的卷绕过程始终处于恒张力状态，结构简单，避免了采用复杂的齿轮和凸轮传动；通过控制电路控制导向电机，从而控制导向咀的位置，几乎对所有线形完成任意的卷绕成型；在不改变机械结构的前提下对任意线形实现任意的卷绕成型(圆柱形，橄榄形，球形等)。融入现代控制技术，保持卷绕过程的恒张力控制和故障报警功能。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为采用本发明的线型收卷机的控制电路的电路框图；
图2为采用上述线型收卷机的结构示意图；
图3为采用上述线型收卷机的工作原理结构示意图。
具体实施方式
实施例1
(实施例1)
见图1-3，本实施例的线型收卷机包括：设置在安装板8上的与卷绕电机1-1的输出轴相连的卷绕转轴1、设于卷绕转轴1一侧的导向咀2、用于驱动所述导向咀2沿与卷绕转轴1的中心轴相平行的方向左右位移的传动机构7、张力传感机构4、设置在安装板8上的导向轮6、以及用于控制所述卷绕电机1-1转速的控制电路。
从线源输出的卷绕线9依次经导向轮6、张力传感机构4和导向咀2后，卷绕至转动状态下的卷绕转轴1上。在所述卷绕转轴1上形成的卷绕线型的形状，由导向咀2来控制。
张力传感机构4包括：张力调节杆4-1和设置在安装板8上的与所述控制电路相连的轴角编码器3，张力调节杆4-1的前端设有位于所述导向轮6下方的调节轮4-2，张力调节杆4-1的末端设置在所述轴角编码器3的转轴上。控制电路通过检测来自轴角编码器3的转角来检测所述卷绕线9的张力，并实时调整卷绕电机1-1的转速，以控制所述卷绕线9处于恒张力状态。
同时，控制电路通过所述传动机构7实时控制所述导向咀2的左右位移的位置，以使卷绕线9在所述卷绕转轴1上形成预设形状的卷绕线型1-2。
所述传动机构7包括：由所述控制电路控制的导向电机7-1、以及固定于导向咀2左右两侧的限位轮7-3；所述的一对限位轮7-3和导向电机7-1之间设有一根传动带7-2，导向咀2固定连接在所述一对限位轮7-3之间的传动带7-2上；导向咀2的一侧还设有位置传感器7-4。
所述控制电路根据所述位置传感器7-4实时检测所述导向咀2的位置，并控制导向电机7-1的正反转及相应的转速来实时调整所述导向咀2左右位移的位置，以使卷绕线9在所述卷绕转轴1上形成预设形状的卷绕线型1-2。
所述张力调节杆4-1位于所述导向咀2上方，张力调节杆4-1与导向咀2之间设有限位挡块5，张力调节杆4-1落于该限位挡块5上时，轴角编码器3的转角为零，即所述卷绕线9的张力为零。
所述控制电路包括：中央控制单元10，与中央控制单元10相连的第一电机驱动器11、电机控制器12和第二电机驱动器13；第一电机驱动器11与所述卷绕电机1-1的电源端相连，中央控制单元10经第一电机驱动器11控制卷绕电机1-1的转速和转向；第二电机驱动器13与所述导向电机7-1的电源端相连，电机控制器12的控制输出端与第二电机驱动器13的控制信号输入端，电机控制器12与中央控制单元10相连。控制电路还包括：与中央控制单元10相连的LED显示键盘、485通信接口、声光报警器和群控接口。其中，在卷绕过程中，若测得轴角编码器3的转角为零，则中央控制单元10控制声光报警器报警。
所述中央控制单元10包括：通过所述第一电机驱动器11控制所述卷绕电机1-1刹车的第一刹车控制输出端，以及通过所述第二电机驱动器13控制所述导向电机7-1刹车的第二刹车控制输出端。
所述线源输出的卷绕线9由挤出机输出。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。