[發(fā)明專利]同心式絞線機(jī)放線張力控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710822270.4
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號(hào): CN109484919B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏銀球;張飛
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥神馬科技集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): B65H59/38
• 分類號(hào): B65H59/38;B65H59/40;H01B13/02
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種同心式絞線機(jī)放線張力控制方法，其特征在于，包括：檢測線纜在預(yù)設(shè)點(diǎn)的位移；計(jì)算張力電機(jī)前饋速度；將所述位移與預(yù)設(shè)參考位移經(jīng)PID作用輸出得到輸出值；將所述輸出值與所述張力電機(jī)前饋速度相疊加，生成放線盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；

還包括：實(shí)時(shí)獲取所述放線盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；判斷所述轉(zhuǎn)速所屬預(yù)設(shè)速度區(qū)間，所述預(yù)設(shè)速度區(qū)間包括預(yù)設(shè)低速區(qū)間、預(yù)設(shè)中速區(qū)間和預(yù)設(shè)高速區(qū)間；所述轉(zhuǎn)速處于所述預(yù)設(shè)低速區(qū)間時(shí)，設(shè)定第一預(yù)設(shè)張力PID參數(shù)作為當(dāng)前張力PID參數(shù)；所述轉(zhuǎn)速處于所述預(yù)設(shè)中速區(qū)間時(shí)，設(shè)定第二預(yù)設(shè)張力PID參數(shù)作為當(dāng)前張力PID參數(shù)；所述轉(zhuǎn)速處于所述預(yù)設(shè)高速區(qū)間時(shí)，設(shè)定第三預(yù)設(shè)張力PID參數(shù)作為當(dāng)前張力PID參數(shù)；

其中，所述同心式絞線機(jī)包括絞體飛翼（3）和緩沖儲(chǔ)線機(jī)構(gòu)（6），所述絞體飛翼（3）與所述緩沖儲(chǔ)線機(jī)構(gòu)（6）之間設(shè)置導(dǎo)輪（8），所述線纜由所述導(dǎo)輪（8）引出，所述導(dǎo)輪（8）的下方設(shè)置楔形塊（5），所述導(dǎo)輪（8）的中心軸固定連接于所述楔形塊（5）的頂部且所述導(dǎo)輪（8）能夠相對于其中心軸自轉(zhuǎn)，所述楔形塊（5）的底部設(shè)有彈簧（4），所述彈簧（4）的伸縮方向?yàn)樨Q直方向，所述楔形塊（5）的一個(gè)側(cè)面為相對于豎直方向傾斜的傾斜面，所述傾斜面的一側(cè)對應(yīng)設(shè)有模擬量位移傳感器（7），在所述線纜（9）張力變化時(shí)，所述楔形塊（5）會(huì)下移或上移，而所述模擬量位移傳感器（7）與所述傾斜面之間的間距會(huì)對應(yīng)變化，進(jìn)而確定所述線纜（9）在預(yù)設(shè)點(diǎn)的位移。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述計(jì)算張力電機(jī)前饋速度具體包括：

根據(jù)牽引線速、絞合節(jié)距、絞合外徑、單絲外徑計(jì)算單絲出線速度，根據(jù)所述單絲出線速度、飛翼線速度獲得所述張力電機(jī)前饋速度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，還包括：

根據(jù)放線盤中線的存盤量計(jì)算所述放線盤當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、再結(jié)合所述轉(zhuǎn)速控制制動(dòng)系統(tǒng)中的比例閥輔助剎車。

4.一種同心式絞線機(jī)放線張力控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

位移檢測裝置，用于檢測線纜在預(yù)設(shè)點(diǎn)的位移；

計(jì)算模塊，用于計(jì)算張力電機(jī)前饋速度；

PID模塊，用于將所述位移與預(yù)設(shè)參考位移經(jīng)PID作用輸出得到輸出值；

變頻器，用于將所述輸出值與所述張力電機(jī)前饋速度相疊加，生成放線盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；

速度檢測裝置，用于實(shí)時(shí)獲取所述放線盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；

判斷裝置，用于判斷所述轉(zhuǎn)速所屬預(yù)設(shè)速度區(qū)間，所述預(yù)設(shè)速度區(qū)間包括預(yù)設(shè)低速區(qū)間、預(yù)設(shè)中速區(qū)間和預(yù)設(shè)高速區(qū)間；所述轉(zhuǎn)速處于所述預(yù)設(shè)低速區(qū)間時(shí)，所述PID模塊設(shè)定第一預(yù)設(shè)張力PID參數(shù)作為當(dāng)前張力PID參數(shù)；所述轉(zhuǎn)速處于所述預(yù)設(shè)中速區(qū)間時(shí)，所述PID模塊設(shè)定第二預(yù)設(shè)張力PID參數(shù)作為當(dāng)前張力PID參數(shù)；所述轉(zhuǎn)速處于所述預(yù)設(shè)高速區(qū)間時(shí)，所述PID模塊設(shè)定第三預(yù)設(shè)張力PID參數(shù)作為當(dāng)前張力PID參數(shù)；

其中，所述同心式絞線機(jī)包括絞體飛翼（3）和緩沖儲(chǔ)線機(jī)構(gòu)（6），所述絞體飛翼（3）與所述緩沖儲(chǔ)線機(jī)構(gòu)（6）之間設(shè)置導(dǎo)輪（8），所述線纜由所述導(dǎo)輪（8）引出，所述導(dǎo)輪（8）的下方設(shè)置楔形塊（5），所述導(dǎo)輪（8）的中心軸固定連接于所述楔形塊（5）的頂部且所述導(dǎo)輪（8）能夠相對于其中心軸自轉(zhuǎn)，所述楔形塊（5）的底部設(shè)有彈簧（4），所述彈簧（4）的伸縮方向?yàn)樨Q直方向，所述楔形塊（5）的一個(gè)側(cè)面為相對于豎直方向傾斜的傾斜面，所述傾斜面的一側(cè)對應(yīng)設(shè)有模擬量位移傳感器（7），在所述線纜（9）張力變化時(shí)，所述楔形塊（5）會(huì)下移或上移，而所述模擬量位移傳感器（7）與所述傾斜面之間的間距會(huì)對應(yīng)變化，進(jìn)而確定所述線纜（9）在預(yù)設(shè)點(diǎn)的位移。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述PID模塊內(nèi)置于所述變頻器中。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述位移檢測裝置包括模擬量位移傳感器。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述放線盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)為高動(dòng)態(tài)響應(yīng)交流永磁同步電機(jī)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

控制器，用于根據(jù)放線盤中線的存盤量計(jì)算所述放線盤當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、再結(jié)合所述轉(zhuǎn)速控制制動(dòng)系統(tǒng)中的比例閥輔助剎車。