[發明專利]適用于自動鋪纏一體機的張力精密控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 202111177310.7
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113816220B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 文立偉;王躍全;崔浩南
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B65H59/06
• 分類號: B65H59/06;B65H57/14;B65H49/20;B65H43/00;B65H23/26;B65H16/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 薛雨妍

1.適用于自動鋪纏一體機的張力精密控制方法，其特征在于：利用自動鋪纏一體機張力精密裝置進行大/小張力控制，其中適用于自動鋪纏一體機的張力精密控制裝置，包括大張力升降輥（4）、大張力升降氣缸（5）、過輥（6）、小張力偏擺輥（7）、小張力側板（10）、小張力偏擺氣缸（8）、導紗輥（9）和鋪纏機主體（11）；其中大張力升降輥（4）、過輥（6）和導紗輥（9）依次從高到低設置，大張力升降輥（4）的兩端的下方均設有大張力升降氣缸（5），所述大張力升降氣缸（5）固定在鋪纏機主體（11）上且活塞桿伸出端與大張力升降輥（4）的端部連接；小張力偏擺氣缸（8）固定在大張力升降氣缸（5）上；小張力偏擺氣缸（8）的旋轉端連接小張力側板（10）；小張力偏擺輥（7）的兩端連接一組小張力側板（10），所述過輥（6）和導紗輥（9）的兩端均連接至鋪纏機主體（11）；

其中大張力控制用于自動鋪帶且控制方法為：

步驟1.1：鋪纏機主體（11）的放料軸（1），通過伺服電機采用力矩模式運動，放出的帶料經過料膜分離軸（2）分離后，與離型膜分離，進入到大張力升降輥（4）的上方，繞過大張力升降輥（4）后向下穿過過輥（6）下方，再經導紗輥（9）下方導出到鋪纏機主體（11）前端壓輥，完成穿紗；

步驟1.2、放料軸（1）上方裝有超聲波測徑探頭；通過超聲波測徑傳感器測得放料軸帶料的外直徑，再通過觸摸屏向帶有顯示屏的PLC控制器寫入所需張力，帶有顯示屏的PLC控制器根據張力大小和外直徑來實時調整鋪纏機主體放料軸的力矩大小，實現放料軸端張力穩定；

步驟1.3、通過電氣比例閥調整大張力升降氣缸（5）的壓強，來調整大張力升降輥（4）的活塞推力，即大張力纏繞過程中帶料張力；通過大張力升降輥（4）的上、下浮動來補償由速度變化、模具凹凸原因造成的張力波動；

其中小張力控制用于自動鋪帶且控制方法為：

步驟2.1、鋪纏機主體（11）的放料軸（1），通過伺服電機以速度模式運動，放出的帶料經過料膜分離軸（2）分離后，與離型膜分離，進入到大張力升降輥（4）上方，繞過大張力升降輥（4）后向下穿過過輥（6）下方，然后向上經過小張力偏擺輥（7）上方，再向下經導紗輥（9）下方導出到鋪帶頭主體前端壓輥，完成穿紗；

步驟2.2、通過帶有顯示屏的PLC控制器讀取小張力偏擺氣缸的偏擺角度，計算出當前放料軸所需的速度，并輸出到放料軸，當小張力偏擺氣缸偏擺角度保持在中間時，放料軸速度為0，當小張力偏擺氣缸偏擺角度過小時，說明張力過大，此時放料軸速度為正，且偏擺角度越小，正速度越大，當小張力偏擺角度過大時，說明張力過小，此時放料軸速度為負，且偏擺角度越大，負速度越大；

步驟2.3、通過調壓閥來調節小張力偏擺氣缸的壓強，進而調整小張力偏擺氣缸的偏擺力，來調節小張力鋪放過程中的帶料張力；通過小張力偏擺輥的來回擺動來補償由速度變化、模具凹凸原因造成的張力波動。

2.根據權利要求1所述的適用于自動鋪纏一體機的張力精密控制方法，其特征在于：其中所述大張力控制數值通過成帶有顯示屏的PLC控制器觸摸屏設定，并通過成帶有顯示屏的PLC控制器計算來調控張力。

3.根據權利要求1所述的適用于自動鋪纏一體機的張力精密控制方法，其特征在于：其中所述小張力控制通過調壓閥旋鈕控制。

4.根據權利要求1所述的適用于自動鋪纏一體機的張力精密控制方法，其特征在于：大張力升降氣缸（5）和小張力偏擺氣缸（8）為單作用氣缸。

5.根據權利要求1所述的適用于自動鋪纏一體機的張力精密控制方法，其特征在于：料膜分離軸（2）實現料膜分離，帶料向上進入大張力升降輥（4），離型膜向左進入收膜軸（3）。