[發明專利]無壓力傳感器的恒張力控制數控式多線切方機

有效

• 申請號: 200910197798.2
• 申請日: 2009-10-28
• 公開（公告）號: CN102049816A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 盧建偉
• 申請（專利權）人: 上海日進機床有限公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種無壓力傳感器的恒張力控制數控式多線切方機，包括底盤(1)、機架(2)、臺車(3)、工作臺(4)、切割輥(5)、切割頭架(6)、導線輪(7)、排絲繞線部(8)和電器柜(9)，其特征是：底盤(1)上有兩條滑軌，臺車(3)置于滑軌上，滑軌之間固定有工作臺(4)，底盤(1)后固定機架(2)，工作臺(4)上方是切割頭架(6)，切割頭架(6)固定在機架(2)的橫梁上，切割頭架(6)下固定有切割輥(5)，切割輥(5)后部連接有排絲繞線部(8)，排絲繞線部(8)固定在機架(2)的底座上，切割絲連接排絲繞線部(8)的繞線輪和切割輥(5)，機架(2)后固定有電器柜(9)。

2.如權利要求1所述的無壓力傳感器的恒張力控制數控式多線切方機，其特征是：對繞有切割絲的排絲繞線部(8)的繞線輪的張力差采用無壓力傳感器的恒張力控制系統進行PID動態運算，無壓力傳感器的恒張力控制系統由伺服電機、張力臂、擺輪、導輪組成。

3.如權利要求1所述的無壓力傳感器的恒張力控制數控式多線切方機，其特征是：排絲繞線部(8)擺輪的擺動范圍為0°～65.0°。

4.如權利要求1所述的無壓力傳感器的恒張力控制數控式多線切方機，其特征是：切割頭架(6)中安裝伺服電機，通過多楔帶傳動帶動切割主軸與切線輪旋轉，切割絲由排絲繞線部(8)經導入線輪導入，由導出線輪導出回排絲繞線部(8)。

5.如權利要求1所述的無壓力傳感器的恒張力控制數控式多線切方機，其特征是：切割輥(5)上刻有十條的V形槽，切割絲嵌在V形槽內。

6.如權利要求1所述的無壓力傳感器的恒張力控制數控式多線切方機，其特征是：切割輥(5)共有40個，每10個共用一條主軸。

7.如權利要求1所述的無壓力傳感器的恒張力控制數控式多線切方機，其特征是：無壓力傳感器的恒張力控制系統的張力控制流程為：讀出張力臂值→判斷鋼絲是否斷線→如鋼絲未斷線則計算張力臂角度偏差值→作PID運算→計算收/放卷轉速→正常運行→判斷切割是否完成，

當鋼絲行走時，由于給定張力和鋼絲張力發生偏差時，收/放線張力臂擺動發生變化，編碼器角度發生變化，當角度發生變化的值在某個范圍時，PID進行運算并將PID運算的結果遞加到收/放卷轉速上，使收/放線張力臂擺動回到平衡位，PID運算分不完全微分和完全微分，

不完全微分的PID運算公式在微分項的輸入中加了一個一次延時過濾器的PID控制，其計算公式為：

正向動作：EVn＝PVfn*-SV

ΔMV＝Kp{(EVn-EVn-1)+EVn+Dn}

Dn＝(PVfn-2PVfn-1+PVn-2)+Dn-1

MVn＝∑ΔMV

反向動作：

Evn＝＝SV-PVfn*

ΔMV＝Kp{(EVn-EVn-1)+Evn+Dn}

Dn＝(-PVfn+2PVfn-1-Pven-2)+Dn-1

MVn＝∑ΔMV

式中：

Evn：在當前采樣時的偏差

Evn-1：在上一采樣周期中的偏差

SV：：設置值

PVfn：當前采樣時的測定值(過濾后)

PVfn-1：上一采樣周期的測定值(過濾后)

PVfn-2：兩個周期前采樣周期的測定值(過濾后)

ΔMV：輸出變化值

MVn：當前操作值

Dn：當前微分值

Dn-1：上一個采樣周期的微分項

TS：采樣周期

KP：比例常數

Ti：積分常數

Td：微分常數

Kd：微分增益

完全微分的PID運算是使用微分項的輸入PID控制，其計算公式為：

正向動作：

Evn＝PVfn*-SV

ΔMV＝Kp{(EVn-EVn-1)+Evn+Dn}

Dn＝(PVfn-2PVfn-1+PVfn-2)

MVn＝∑ΔMV

反向動作：

Evn＝＝SV-PVfn*

ΔMV＝Kp{(EVn-EVn-1)+EVn+Dn}

Dn＝(-PVfn+2PVfn-1-PVn-2)

MVn＝∑ΔMV

式中：

Evn：在當前采樣時的偏差

Evn-1：在上一采樣周期中的偏差

SV：：設置值

PVfn：當前采樣時的測定值(過濾后)

PVfn-1：上一采樣周期的測定值(過濾后)

PVfn-2：兩個周期前采樣周期的測定值(過濾后)

ΔMV：輸出變化值

MVn：當前操作值

Dn：當前微分值

TS：采樣周期

KP：比例常數

Ti：積分常數

Td：微分常數。