【具体实施方式】
[0031]实施例1:如图1、图2所示，一种纱线超喂张力置，它包括壳体10。
[0032]壳体10的一端为半圆形，半圆形一端的端头连接有一固定件28，固定件28为“U”形或“L”形。壳体10在半圆形一端的相对端还设置有一用于纱线输出的通线孔12。
[0033]壳体10还包括一可沿所述壳体10的一侧边翻转的上盖11。上盖11与壳体10半圆形对应的一端设置为内圆弧形。所述空腔上部设置有一上层板13 ;上层板13上设置有一纱线缠绕机构。
[0034]所述纱线缠绕机构在上层板13上依纱线输送方向按次设有一前罗拉20、一超喂卷筒21、一后罗拉组22、一导纱筒23。导纱筒23设置于通线孔12处的纱线输出端。导纱筒23连接有一恒定转速的主轴卷绕电机25。纱线缠绕机构还包括至少一纱线预紧盘26。
[0035]壳体10内设置有一空腔；空腔内安装有一电路板；所述电路板设置有一用于控制纱线缠绕张力的张力控制器。
[0036]如图3所示，张力控制器包括以下部件或模块。
[0037]—无刷直流电机30，超喂卷筒21固定于无刷直流电机30的转轴上；无刷直流电机30用于控制单位时间内的进纱量。
[0038]—电机驱动模块31，电机驱动模块31用于驱动无刷直流电机30。
[0039]一张力传感器32，壳体10侧边在与后罗拉组22相对应的设置有一侧边槽，张力传感器32设于侧边槽内；张力传感器32用于测定后罗拉组22上的纱线张力值。
[0040]一数模转换模块33，数模转换模块33连接于张力传感器32 ;数模转换模块33用于将张力传感器32测定的纱线张力值进行数模转换以及用于传递数模转换后的纱线张力值。
[0041]一 MCU控制器34，MCU控制器34用于接收数模转换模块33传递至的纱线张力值；无刷直流电机30通过电机驱动模块31连接于MCU控制器34，MCU控制器34用于根据数模转换模块33传递至的纱线张力数据控制无刷直流电机30的转速。
[0042]本实施例的MCU控制器34采用ARM微控制器以保证最大的通用性，即针对纱线不同的工作条件，它能够编程参数。此外，全数字技术使得它可以对张力控制装置的无刷直流电机30进行一系列的极为精密的控制(如吸收电流、速度、扭矩、电机的角度位置等等)。
[0043]一电源35，电源35用于给张力控制器供电。
[0044]张力控制器还包括一温度传感器36、一触摸式液晶显示器37以及一复位按钮。触摸式液晶显示器37为IXD液晶显示器。
[0045]为了实现该装置工作的稳定性和考虑实际生产中的便捷性，在该控制器中增加温度检测的功能，实时监测无刷直流电机30工作的环境温度，当温度查过一定范围是，将产生报警信息或停止工作。
[0046]温度传感器36用于实时监测无刷直流电机30的工作环境温度以及将监测到的工作环境温度传送至MCU控制器34 ;当工作环境温度超过预设的阀值时，MCU控制器34将发出对应的控制指令。
[0047]由于张力控制器在工作过程中，无刷直流电机30 —直处于速度改变的状态，因此无刷直流电机30发热将会影响整个张力控制器的正常工作。故在该张力控制器中，增加无刷直流电机30的温度检测的功能。当无刷直流电机30的工作环境温度超过电机工作温度的阈值时，张力控制器将报警或停止工作，实现张力控制器的可靠工作。
[0048]温度传感器36能根据室温的不同自动适应。此外，操作者还可按复位按钮来随时显示张力控制装置的内部温度。因为温度的过分增高可能导致整个装置使用的不正常。为此，张力控制装置内装的软件要连续不断地监测其内部温度。当此温度超过设定值时，会在触摸式液晶显示器37上显示一条报警信息，并置STOP输出信号有效。张力控制器还包括一程序下载模块38。
[0049]采用触摸式液晶显示器37，实现图形操作界面，可视化操作，使操作界面形象化，能与控制系统完美结合，实现所见即所得的触摸操作感觉。
[0050]张力控制器还包括密码设置模块39，当工作人员进入操作界面时，需要登录密码。
[0051]目前，在纱线张力控制的应用场合中，根据是否有主动喂线功能将纱线张力控制器分为被动式和主动式两种。
[0052]被动式则主要通过各种手段以改变纱线与装置之间的摩擦力来控制纱线的张力，这种方式控制简单、控制精度相对较高，但最大的缺点就是摩擦会影响纱线的性能。
[0053]主动式超喂纱线张力控制器，该类型的纱线张力控制器可根据需求进纱量的多少自动的控制进纱量，从而实现纱线张力的基本恒定。
[0054]保证纱线张力基本恒定的最简单办法就是根据纱线的需求量及时根据设定张力值的大小改变送纱量，即不断改变无刷直流电机30与主轴卷绕电机25的传动比。本实施例提出的这种方案能够满足这方面的要求。
[0055]本实施例提出一种简单的张力检测原理实现对纱线张力的检测，该方法具有精度高，灵敏度高等特点，从而可有效降低张力控制器的成本。
[0056]如图6、图7所示，本实施例的装置与大多纱线张力控制器相比没有纱线横动装置，在纱线缠绕的过程中，纱线的往复横向的摆动是由导纱筒23来实现，导纱筒23的作用主要是实现在卷绕过程中纱线够横向摆动，主要是为了卷绕的纱线美观，具有一定的缠绕规律。其结构主要是在圆柱的导纱筒23的表面上开有一定规则的导纱槽24，导纱槽24为螺旋线槽，纱线顺着螺旋线槽的走势即可实现该功能。本实施例中提出的导纱筒23就具备这样的功能，在圆柱体导纱筒的表面上切割出一定的导纱槽24，导纱槽24的走向是沿着一定规律的左右旋螺旋线，这样即可以实现一个封闭的槽，纱线顺着导纱槽24的走向即可实现横向往复摆动。
[0057]本实施例的张力控制装置具备主动送线功能。其中，主轴卷绕电机25带动导纱筒23实现纱线的二次绕组，导纱筒23表面有导纱槽24可实现纱线的横向往复摆动。张力传感器32主要用于实时检测纱线张力值，MCU微控制器根据获取的实时张力值通过一定的控制算法不断改变无刷直流直流电机的转速，从而保证纱线张力值基本恒定在设定值范围内。
[0058]如图8所示，在本实施例的实际操作中，由于在数字式控制系统中常用的控制算法是数字PID控制算法。对大多数控制对象，采用数字PID控制均可达到满意的控制效果。但是对于有特殊要求或具有复杂对象特性的控制系统，若采用数字PID控制，则很难达到目的，在这种情况下，需要采用智能控制方法。已知影响纱线张力控制系统的因素非常多，可知该系统是一个非线性系统。因此，很难建立该系统的数学表达式，采用传统的数字PID就很难达到预期的效果。本文采用模糊控制的算法，而采用模糊控制不需要建立非常精确地数学表达式，只需要了解张力的控制的基本原理，即可实现预期的效果。
[0059]在使用过程中，纱线首先经过纱线预紧盘26 ;再沿超喂滚筒(或送砂轮)绕若干圈，只要保证纱线不要沿着送纱轮圆周打滑即可。
[0060]之后，将纱线绕过几个罗拉以防止无刷直流电机30在加减速的过程中纱线产生剧烈的抖动，之后将纱线穿过张力传感器32，再经过导纱筒23后即可将纱线绕至纱芯27上。
[0061]在工作过程中，当主轴卷绕电机25上电之后，纱芯27上的纱线绕线机已经开始工作，此时张力控制器也已经上电，但是张力控制器需要延时几秒钟启动，因为无刷直流电机30启动速度很大，如果主轴卷绕电机25不能运行稳定就会造成断纱或送纱量过大，待主轴卷绕电机25真正启动后张力控制器立即启动实现纱线张力的控制。
[0062]在停止工作时，应先关闭张力控制器，再关闭纱芯27上的纱线绕线机。否则会导致纱线不断的缠绕在送纱轮上。
[0063]实施例2，如图4所示，一种纱线超喂张力控制装置的测试方法，它包括以下步骤。
[0064]SOI:开始，系统初始化。
[0065]S02:进入功能选择界面。
[0066]所述步骤SOI与步骤S02之间还包括以下步骤。
[0067]Sll:输入进入密码，判断密码是否正确，若正确，则进入步骤S02 ;若不正确，则重新出入密码。
[0068]S03:对张力传感器32进行校准，对纱线的张力进行设定，进入测试。
[0069]S04:判断温度传感器36对无刷直流电机30的工作环境温度的测试时间是否已