[實用新型]放卷的張力控制系統

有效

• 申請號: 201220113172.6
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN202499584U
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 蔡再嘉;謝鑫
• 申請（專利權）人: 廈門新路嘉工業自動化有限公司
• 主分類號: B65H23/185
• 分類號: B65H23/185
• 代理公司: 廈門市誠得知識產權代理事務所 35209
• 代理人: 方惠春

技術領域

本實用新型涉及放卷的張力控制系統，具體涉及應用于紙巾機械開卷工藝中的恒張力放卷的張力控制系統。?

背景技術

一般情況下，紙尿褲機械設備上的料卷采用一用一備的工作方式，即采用兩個料卷（第一料卷和第二料卷），當第一料卷放料時，第二料卷處于隨時待命狀態；當第一料卷用完，則馬上自動或者手動切換至第二料卷工作，以確保機臺不間斷生產。整個機械設備約有10組一用一備的料卷。在上述過程中，放卷時須保證材料的張力恒定，才能確保材料不會被拉伸導致產品質量受損甚至材料被拉斷。?

現有技術中，放卷的張力控制系統主要是由磁粉制動器、傳感輥、電位器等組件構成。在給定張力值的基礎上，如果放卷紙帶張力發生變化，則傳感輥中心的位置發生變化，從而帶動電位器的阻值發生變化，使磁粉制動器的勵磁電流變化，改變磁粉制動力矩從而達到張力恒定的目的。該系統具有以下缺點：磁粉制動器和離合器的工作原理是在磁場作用下，使轉子和定子間的純鐵磁粉磁化，形成磁粉鏈對轉子產生拉力，從而對紙帶產生一定的阻尼轉矩，形成印刷紙張的張力控制系統；由于紙帶張力不斷波動，磁粉鏈在磁力變化的作用下，始終處在相互摩擦的狀態中，因此會不斷產生熱量，影響磁滯性能的穩定和印刷設備的正常工作，為此，設備還需要配備冷卻系統，以防止磁粉使用過程中會生銹和老化，影響張力控制的穩定性；另外，磁粉制動器和離合器的結構比較復雜，磁粉裝填量、轉子和定子之間的間隙和磁通量呈函數關系，更換磁粉可能影響原來設定的磁性能指標，從而造成調整張力過程時紙張的浪費。?

為此，產生了一種改進的放卷的張力控制系統，通過變頻器驅動異步電機拖動料卷實現放卷動作。該方案中，每個料卷需要配一臺變頻器和一臺電機，即一用一備為一組，需要兩臺變頻器。如圖1所示，張力傳感器的張力信號反饋至可編程邏輯控制器（PLC），并通過可編程邏輯控制器（PLC）內部的PID控制器和卷徑計算輸出速度給定信號至第一變頻器和第二變頻器；由第一變頻器控制第一電機的轉速、第二變頻器控制第二電機的轉速，進而實現第一料卷和第二料卷的恒張力控制。該方案的缺點是：每個料卷配備一臺變頻器和一臺電機，成本較高；所有控制均通過可編程邏輯控制器（PLC）來實現，編程復雜，調試不方便，速度給定信號易被干擾。?

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種放卷的張力控制系統，采用單臺變頻器替代兩臺變頻器的控制方案，有效的解決了背景技術中所述的改進后的放卷張力控制系統的缺陷，避免了如冷卻系統等復雜的外設，并在最大程度節約成本的基礎上提高張力控制的穩定性。?

為了解決上述技術問題，本實用新型的思路是，在現有技術的基礎上，在電機后面增加離合器，通過離合器進行切換，即由一臺變頻器和一臺電機拖動一用一備兩個料卷，同時加裝一個張力傳感器將放卷張力反饋至變頻器組成閉環控制系統實現高精度控制。?

本實用新型采用的技術方案是，一種放卷的張力控制系統，包括可編程邏輯控制器（PLC）、張力傳感器、變頻器、電機、離合器、第一料卷和第二料卷。所述可編程邏輯控制器（PLC）的輸入輸出端電性連接于變頻器的輸入輸出端，所述張力傳感器的輸出端電性連接于變頻器的輸入端，所述變頻器的輸出端電性連接于電機的輸入端，所述電機的輸出端和可編程邏輯控制器（PLC）的輸出端電性連接于離合器的輸入端，所述離合器的輸出端連接于第一料卷和第二料卷的輸入端，所述第一料卷和第二料卷的輸出端電性連接于可編程邏輯控制器（PLC）的輸入端。?

進一步的，所述可編程邏輯控制器（PLC）與變頻器之間的連接是使用硬接線，也可通過如ProfibusDP等總線的方式。?

本實用新型采用上述結構，具有以下優點：?

1.?本實用新型將背景技術中的由兩臺變頻器+兩臺電機的成本降低為一臺變頻器+一臺電機+一個離合器的成本，因變頻器成本遠高于離合器成本，故總體成本降低；

2.?本實用新型的張力傳感器電性連接于變頻器的輸入端，其閉環張力控制直接通過變頻器來執行，減少了可編程邏輯控制器（PLC）的編程量和中間環節，最大限度避免了干擾產生的影響，并提高了精度。

附圖說明

圖1是現有技術的放卷的張力控制系統。?

圖2是本實用新型的放卷的張力控制系統。?

具體實施方式

現結合附圖和具體實施方式對本實用新型進一步說明。?