[發明專利]R型變壓器鐵芯開料曲線動態補償控制系統及方法

有效

• 申請號: 201310324058.7
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103365241A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 王勇;李銳華;李豪;胡波;沈春華;湯偉榮;林峰;楊劍雄
• 申請（專利權）人: 上海埃斯凱變壓器有限公司
• 主分類號: G05B19/18
• 分類號: G05B19/18;H01F41/02
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 李強

技術領域

本發明涉及的是一種變壓器磁性鐵芯開料加工技術領域的裝置，具體涉及的是一種R型變壓器鐵芯開料曲線動態補償控制系統及方法。

背景技術

R型鐵芯變壓器是國外20世紀80年代發展起來的一種新型變壓器，其鐵芯是由一根連續的、寬窄不一的硅鋼帶卷繞而成，經退火處理和浸漆處理，一次成型，鐵心不需切割。繞組骨架做成拼裝式圓筒狀，繞組直接在R型鐵芯上繞制而成。R型鐵芯變壓器與傳統變壓器相比具有結構簡單、空載電流小、體積小、重量輕、材料省、漏磁小、損耗小、溫升低、噪聲低、安全性好等優點,已經廣泛應用于電力、電子信息、裝備制造等領域。而R型圓截面卷鐵芯的加工制造質量直接關系到變壓器產品性能的好壞。

從R型鐵芯的制造工藝來看，R型鐵芯生產設備是由開料機、卷繞機等設備組成，開料機按長寬函數關系裁剪出的帶形準確性，是保證生產出符合圓度要求鐵心的重要因素之一、卷繞機在卷繞過程中能否保證硅鋼帶一直處于中心位置，也將影響到鐵心截面的的圓度。

經過對現有文獻檢索發現，文獻1（中國機械工程，第14卷20期：1745-1748，2003）和文獻2（變壓器，第39卷2期：18-20，2002）主要針對R型變壓器鐵芯加工的卷繞成形加工工藝方法進行了研究，主要涉及卷繞成形設備的結構及控制系統，并未涉及R型變壓器鐵芯開料加工工藝和方法。又經檢索，文獻3（工業儀表與自動化裝置，第5期：40-42/87，2009）研究了可應用于高速R型矽鋼片曲線開料系統控制的硬件方案及其軟件算法，文獻僅針對R型鐵芯開料曲線理論計算方法進行了簡單描述，但并未給出在實際開料加工時的料帶寬度動態補償控制方法。

經過對現有技術的檢索發現，專利申請號201010185711.2記載了一種“R型變壓器鐵芯展開帶數控剪裁曲線補正方法”，該技術主要通過對R型鐵芯展開帶數控裁剪曲線補正方法中的相關參數進行修正，從而實現對鐵芯質量和截面直徑補正，解決的還是鐵芯截面直徑的理論計算精度問題，并未在實現方案上給出具體實施方法。經查詢，文獻4（R型鐵芯變壓器曲線開料機控制系統研究，上海大學碩士論文，2010）通過剪裁控制系統優缺點的分析，所描述的曲線開料機的裁剪控制系統采用特殊的機構和電子凸輪功能來實現對曲線裁剪的控制，具體原理是通過控制計算機負責輸出控制剪切機構動作數據，并把控制數據轉化成控制前后刀架運動的控制信號，最后把帶材裁剪成指定形狀的帶材，但該系統存在開料曲線難于實時修正，刀架運動只是通過生成的控制數據進行控制實現的，對寬度等反饋數據難于進行實時控制。依據系統中刀架機構的結構特點，對鐵芯料帶的寬度控制實質上是一個開環控制，并未能實現對料帶寬度的閉環控制。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種R型變壓器開料加工料帶寬度動態補償控制系統。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種R型變壓器鐵芯開料曲線動態補償控制系統，其特征在于，包括：

開料控制器，用于控制開料刀具，使開料刀具按照設定的方向旋轉以切割設定形狀的料帶；

寬度測量裝置，所述寬度測量裝置用于測量開料后的料帶的寬度，并將寬度數據傳輸至開料控制器；開料控制器將寬度數據與理論數據進行對比以計算誤差；開料控制器根據計算的誤差控制開料刀具運動，以減小或消除誤差。

優選地是，所述的寬度測量裝置包括：

圖像處理系統，用于料帶寬度測量的圖像處理，獲取料帶的寬度數據，并提供一定數據采樣率的寬度信號數據采集與發送；所述圖像處理系統與開料控制器通信連接；

成像裝置，所述成像裝置為圖像處理系統提供原始圖像信號；所述成像裝置與所述圖像處理系統通信連接；

所述開料控制器接收圖像處理系統輸送的寬度信號數據；并將實測寬度與理論寬度進行對比，以計算寬度誤差；開料控制器根據計算的寬度誤差控制開料刀具，使其切割的料帶減小或消除誤差。

優選地是，所述成像裝置包括工業相機鏡頭和背光光源；所述背光光源與相機鏡頭分別設置于料帶兩側。