缠绕机纤维上胶设备张力控制装置及其控制方法

摘要

本发明公开了一种缠绕机纤维上胶设备张力控制装置及其控制方法，控制装置包括伺服电机、电机驱动器、浸胶辊、张力传感器、张力信号放大器、PLC控制器、弹簧导辊、刮胶板和辊轮；控制方法包括步骤一：进行初始化，纤维预紧，启动装置；步骤二：张力传感器测量纤维上的张力值，传送给PLC控制器；步骤三：PLC控制器传送控制信号给电机驱动器；步骤四：电机驱动器通过伺服电机控制的浸胶辊转速，使得纤维的张力与张力的预设值在误差范围内；步骤五：纤维经过刮胶板传输给缠绕机。本发明的张力的控制精度高，能够实现对张力的实时监测，和现有弹簧测量设备相比，测量精度提高很多，响应速度也提高了很多，而且装置操作方便。

主权项

缠绕机纤维上胶设备张力控制装置，其特征在于，包括伺服电机、电机驱动器、浸胶辊、张力传感器、张力信号放大器、PLC控制器、弹簧导辊、刮胶板和辊轮，伺服电机、电机驱动器、浸胶辊、张力传感器、张力信号放大器、PLC控制器、弹簧导辊、刮胶板和辊轮均安装在机架上；伺服电机上设有旋转编码器，伺服电机连接浸胶辊，驱动浸胶辊带动纤维运行，旋转编码器连接电机驱动器，将伺服电机的速度信号传输给电机驱动器，电机驱动器控制伺服电机的转速，电机驱动器的控制信号由PLC控制器提供；浸胶辊包括浸胶带轮、胶槽、上胶皮带；浸胶辊外围设置长度大于浸胶辊外缘周长的上胶皮带，上胶皮带下端浸入胶槽里的胶液中，上端安装浸胶带轮；浸胶带轮包括若干个自由旋转的滚轮和围绕其上的皮带，浸胶带轮的两端固定在机架上；纤维从上胶皮带和浸胶带轮的外围皮带之间穿过，当浸胶辊转动时，上胶皮带转动，把胶槽里的胶液带到浸胶辊上端，使得纤维被胶液浸润，纤维跟随皮带一起运动；纤维经过刮胶板，刮胶板将纤维上多余的胶液刮掉；浸胶辊和刮胶板之间设置若干个辊轮，纤维经过辊轮、刮胶板和弹簧导辊最后输送至缠绕筒；弹簧导辊设置在缠绕筒与刮胶板之间的纤维运行路径上，纤维绕过弹簧导辊上的辊子；张力传感器固定在机架上，从浸胶辊中出来的纤维从张力传感器上滚轮的纤维槽上侧绕过，张力传感器测量到受力，得到电压信号，将电压信号传输给张力信号放大器；张力信号放大器对张力传感器输出的电压信号进行放大和校准，输入至PLC控制器；PLC控制器接收张力信号放大器传输的电压信号，根据张力传感器测量的力，计算得到纤维的张力；在PLC控制器中设定张力的预设值，设置比例、微分、积分环节，即PID环节，PLC控制器计算出纤维的张力与预设值的误差，将误差传送给PID环节，得到速度的改变量，向电机驱动器发送速度控制信号，通过电机驱动器控制伺服电机的转速，调节浸胶辊纤维的送出量，改变浸胶辊和张力传感器之间纤维的长度，调整弹簧导辊被压缩的程度，改变弹簧对纤维施加的力，实现对缠绕机的纤维的张力控制。