CN108217306B - 一种微通道铝扁管收卷机的排线控制方法及控制*** - Google Patents

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    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/2848—Arrangements for aligned winding
    • B65H54/2854—Detection or control of aligned winding or reversal
    • B65H54/2869—Control of the rotating speed of the reel or the traversing speed for aligned winding

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Abstract

本发明涉及收卷机的排线控制方法及控制***，尤其涉及一种微通道铝扁管收卷机的排线控制方法及控制***。一种微通道铝扁管收卷机的排线控制方法，把边部二圈分成16等份，每份1/8圈，定义：最大速度Vmax，生产线速度V，边部速度Vi/8为第16等份中的第i份，i为1至16中的整数，第一圈平均速度Va，则Vmax＝Q*V，1＜Q＜2；Va＝K*V，1＜K＜1.6；V8/8＞V7/8＞V6/8＞V5/8＞V4/8＞V3/8＞V2/8＞V1/8，(V8/8+V7/8+V6/8+V5/8+V4/8+V3/8+V2/8+V1/8)/8＝K*V；V8/8＞V9/8＞V10/8＞V11/8＞V12/8＝V；边部速度确定后，对应排线伺服的速度改变位置点位置即可确定，在所述的速度改变位置点来改变排线伺服速度，实现边部整齐，不散卷，不重叠。

Description

一种微通道铝扁管收卷机的排线控制方法及控制***
技术领域
本发明涉及收卷机的排线控制方法及控制***，尤其涉及一种微通道铝扁管收卷机的排线控制方法及控制***。
背景技术
微通道铝扁管用于空调的冷凝器上，这是一种新型材料，用于替代铜材，收卷机作为生产线的主要辅助设备扮演着重要作用。收卷机控制***及其控制算法起着至关重要作用，直接关系着收卷的好坏与成败。
现有技术中，CN102081371B等也对排线控制方法及控制***进行了研究，但仍存在不足，无法解决不散卷，不重叠的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提出一种微通道铝扁管收卷机的排线控制方法及控制***，其自动化程度高，速度响应迅速，排线整齐，收卷边部整齐。
一种微通道铝扁管收卷机的排线控制方法，把边部二圈分成16等份，每份1/8圈，定义：最大速度Vmax，生产线速度V，边部速度Vi/8为第16等份中的第i份，i为1至16中的整数，第一圈平均速度Va，则
Vmax＝Q*V，1＜Q＜2；
Va＝K*V，1＜K＜1.6；
V8/8＞V7/8＞V6/8＞V5/8＞V4/8＞V3/8＞V2/8＞V1/8；
(V8/8+V7/8+V6/8+V5/8+V4/8+V3/8+V2/8+V1/8)/8＝K*V；
V8/8＞V9/8＞V10/8＞V11/8＞V12/8＝V；
边部速度确定后，对应排线伺服的速度改变位置点位置即可确定，在所述的速度改变位置点来改变排线伺服速度。
采用上述的一种微通道铝扁管收卷机的排线控制方法的控制***，由前导向，U型舞蹈机，卷前导向，收卷机组成，所述的U型舞蹈机上还包括测速编码器、电子尺，所述的收卷机包括收卷机构、排线机构和驱动伺服***，所述的编码器和电子尺发出信号至工业可编程控制器，所述的工业可变控制器采用采用排线控制方法计算出排线伺服速度，所述的工业可编程控制器将排线伺服速度传输给驱动伺服***。排线机构主要作用是在收卷过程中横向移动收卷，使线材均匀在卷在卷筒上。
进一步地，所述的驱动伺服***包括收卷伺服驱动，排线伺服驱动，收卷伺服电机和排线伺服电机。
本发明的有益效果在于：本申请微通道铝扁管收卷机的排线控制方法及控制***，提出了边部速度简化处理方法，对应排线伺服的速度改变位置点可通过计算确定，通过实际排线伺服位置来改变排线伺服速度，使得边部整齐，不散卷，不重叠。
附图说明
结合附图对本发明作进一步详细说明：
图1为本发明的连接结构示意图。
图2为本发明控制***图。
图3为本发明的卷筒控制流程图。
图4为本发明排丝控制框图。
图5为本发明边部速度处理数学模型示意图。
图6为本发明边部速度简化处理数学模型示意图。
具体实施方式
以下将根据附图所示的优选实施例，对本发明进行详细解释，然而本发明不限于该实施例。下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如图1，其主要结构由前导向，U型舞蹈机，卷前导向，收卷机，其中，U型舞蹈机上还包含测速编码器、电子尺，收卷机包括收卷机构、排线机构，驱动均伺服***。测速编码器测量生产线的速度，电子尺测量舞蹈轮高度。当控制***运行时舞蹈轮在中心平衡位置，并提供张力，根据需要可加配重调节张力。收卷过程中一旦有重叠，在接下来的收卷，此重叠位置便会越发扩散，造成收卷不合格，因此不重叠是控制***一项重要指标；边部整齐，不散卷，不重叠是本控制***的要点。
其控制***图如图2，卷筒控制流程图如图3，此控制方式下，主速度由生产线速度提供，速度响应快，急启急停仍能较好控制；附加速度为平衡位置PID调节，分位置段有不同调节参数，离平衡位置远，调节快速，离平衡位置近，调节平缓稳定，附加PID速度调节即使直径有一定偏差也能稳定调节，保证稳定的张力和速度调节。
其排丝控制框图如图4，排丝的速度考虑一定铝扁管宽度比例的排丝间隙，由卷筒速度设定并通过计算直接提供给排丝，同时给定能消除计算及通讯周期的影响，并考虑对应的加速度匹配，以便以相同的动态响应，使其在动态调节过程中也能匹配，再加上适当排丝间隙，消除由于误差造成的铝扁管的重叠。
以下重点论述边部折返效应：由于不同规格的产品有不同的特性，越窄越薄的产品其柔性越好，越容易弯曲，越窄的产品折角越小；越宽越厚的产品其柔性越差，越不容易弯曲，越宽的产品折角越大，折返过程中更容易在边部堆积；由于常规折返过程，其卷筒速度按基本按生产线速度运行，而排丝必然有速度为零的过程，其平均速度就会相对偏小；另收卷希望边部整齐，而只有在边部时速度更小，边部才会更整齐。基于以上原因，如果不做边部速度处理，收卷就会造成边部重叠，卷筒成哑铃型。
处理方式：靠近边部速度要小，而往返的最后一圈的平均速度还要大于正常速度，第二圈的速度要逐渐过度到正常速度，其数学模型如图5，把边部二圈分成16等份，每份1/8圈，画出理想数学模型曲线如上图5定义：最大速度Vmax，生产线速度V，边部速度Vb，第一圈平均速度Va，则，Vmax＝Q*V，1＜Q＜2；Va＝K*V，1＜K＜1.6，对于越宽越厚的产品K要越大，K的值通过实验确定，一定的产品范围一个K值；第二圈边部速度逐渐过渡到生产线速。以上主要讲述返回(由边部向中心位置)时的速度，去往(由中心位置向边部)的速度按照第一象限逆向运算。
为便于计算，边部速度现做如下简化处理后如图6，边部速度V1/8为第16等份中的第i份，i为1至16中的整数，第一圈平均速度Va，则
V8/8＞V7/8＞V6/8＞V5/8＞V4/8＞V3/8＞V2/8＞V1/8；
(V8/8+V7/8+V6/8+V5/8+V4/8+V3/8+V2/8+V1/8)/8＝K*V，
V8/8＞V9/8＞V10/8＞V11/8＞V12/8＝V；
数值大小应尽量均匀，由曲线斜率知数值大小增幅应逐渐递减。给定
V8/8＝QV，V7/8＝0.98QV，V6/8＝0.92QV，V5/8＝0.83QV，V4/8＝0.7QV，V3/8＝0.55QV，V2/8＝0.38QV，V1/8＝0.2QV，则(1+0.98+0.92+0.83+0.7+0.55+0.38+0.2)Q＝8K，Q＝8K/5.56，
如下给出K值实验数据，Q值根据公式计算。
Figure BSA0000138166670000031
以上为临界规格的实验数值，其它规格可通过截面积根据以上表格确定所应取的K值与Q值。以上规格基本满足常规微扁管所使用规格。边部速度简化处理确定后，对应排线伺服的速度改变位置点可通过计算确定，通过实际排线伺服位置来改变排线伺服速度，从而方便第三象限实际运算控制操作。
以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种微通道铝扁管收卷机的排线控制方法，其特征在于：把边部二圈分成16等份，每份1/8圈，定义：最大速度Vmax，生产线速度V，边部速度Vi/8为第16等份中的第i份，i为1至16中的整数，第一圈平均速度Va，则
Vmax＝Q*V，1＜Q＜2；
Va＝K*V，1＜K＜1.6；
V8/8＞V7/8＞V6/8＞V5/8＞V4/8＞V3/8＞V2/8＞V1/8；
(V8/8+V7/8+V6/8+V5/8+V4/8+V3/8+V2/8+V1/8)/8＝K*V，V8/8＞V9/8＞V10/8＞V11/8＞V12/8＝V；
边部速度确定后，对应排线伺服的速度改变位置点位置即可确定，在所述的速度改变位置点来改变排线伺服速度。
2.采用权利要求1所述的一种微通道铝扁管收卷机的排线控制方法的控制***，其特征在于，由前导向，U型舞蹈机，卷前导向，收卷机组成，所述的U型舞蹈机上还包括测速编码器、电子尺，所述的收卷机包括收卷机构、排线机构和驱动伺服***，所述的编码器和电子尺发出信号至工业可编程控制器，所述的工业可编程控制器采用采用排线控制方法计算出排线伺服速度，所述的工业可编程控制器将排线伺服速度传输给驱动伺服***，所述的排线机构在收卷过程中横向移动收卷，使线材均匀在卷在卷筒上。
3.如权利要求2所述的控制***，其特征在于，所述的驱动伺服***包括收卷伺服驱动，排线伺服驱动，收卷伺服电机和排线伺服电机。
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