CN101623877B - 一种张力控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及模切装备，尤其涉及一种圆切式模切机放料张力的自动控制方法，适用于圆切式模切机放料张力的自动控制，该模切机包括控制装置、放料主轴、刀座主轴、编码器；该控制方法包括以下步骤：(1)输入参数，(2)启动模切机，(3)计算放料主轴实际直径，(4)依据放料主轴实际直径计算放料主轴所需的输出力矩，(5)输出力矩，(6)检测放料主轴实际直径是否出现异常，若否，转第(3)步，(7)停机报警。本发明提供一种能保持模切机放料张力稳定的张力控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及模切装备，尤其涉及一种圆切式模切机放料张力的自动控制方法。
背景技术
模切产品广泛用于汽车制造、电子行业，尤其是平面显示行业，更是无处不用到层状薄型材料。绝缘材料、防震材料、耐热隔热材料、胶贴产品、防尘材料、屏蔽材料等均需采用模切技术加工制造。
模切机大体可以分为二类，即圆压式和平压式，圆压式也称圆切机或轮转机，平压式也称平切机或冲型机。
模切力放料张力，对模切品质及模切工序工作连续性有很大的影响。张力过大，可导致断料或拉裂被切制品，张力过小，会导致被冲制品间距不准确。
现有的模切机，其放料张力控制方法大体有以下二种，一是采用磨擦式，即通过一磨擦装置及一弹性装置，对放料轴施加一个固定的阻力，对放料轴形成一固定的力矩。另一种方法是，采用一力矩马达，对放料轴形成一固定的力矩。
模切行业中，习惯于把满料时的直径称为放料主轴最大直径，空料时的直径称为放料主轴最小直径，而把放料过称中的卷料的实际直径称为放料主轴的实际直径。现有技术中，放料轴的阻力矩虽然是固定的，但张力并不固定，因为放料轴的实际直径是变化的，因而放料张力也是变化的，尤其是放料主轴的最大直径和最小直径相差较悬殊时，张力变化更为明显。现有技术中，放料轴放料时的阻力矩是固定的，对于一般的模切制品，可以满足对放料张力的要求，但对于精密模切，其放料张力的波动仍无法满足模切要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种能保持模切机放料张力稳定的张力控制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种张力控制方法，适用于圆切式模切机放料张力的自动控制，其特征在于：该模切机包括控制装置、放料主轴、刀座主轴、编码器；所述放料主轴由放料伺服马达驱动；所述刀座主轴由刀座马达驱动；所述编码器用于检测放料主轴转速，并将检测结果反馈给所述控制装置；所述控制装置用于控制刀座马达的转速，以及放料主轴马达的输出力矩；该控制方法包括以下步骤：(1)输入参数，(2)启动模切机，(3)计算放料主轴实际直径，(4)依据放料主轴实际直径计算放料主轴所需的输出力矩，(5)输出力矩，(6)检测放料主轴实际直径是否出现异常，若否，转第(3)步，(7)停机报警。
一种张力控制方法，其特征在于：第(1)步所述的输入参数，是指输入放料主轴的初始力矩、常力矩、放料主轴的最大及最小直径。
一种张力控制方法，其特征在于：第(3)步所述的计算放料主轴实际直径，采用以下公式计算D＝P1*Kn/(P*∏)，式中D表示放料主轴的实即直径，P1表示放料主轴放料线速度，等于刀座主轴的线速度，Kn表示动力由放料伺服马达传递至放料主轴的减速比，对于特定的模切机Kn是一个常数，P表示放料主轴实际转速，由所述编码器时实检测并反馈至所述控制装置，∏表示圆周率。
一种张力控制方法，其特征在于：第(4)步所述放料主轴所需的输出力矩，采用以下公式计算T＝T1*D/Dmin，T表示放料主轴所需的输出力矩，T1是设定的常力矩，等于放料主轴最小直径时的力矩，在第(1)步输入，D表示放料主轴的实现直径，在第(3)步计算得出，Dmin表示放料主轴的最小直径，在第(1)步输入。
一种张力控制方法，其特征在于：第(5)步所述的输出力矩，是指将第(4)步计算得出的放料主轴所需的输出力矩，输出至放料主轴。
一种张力控制方法，其特征在于：第(6)步所述的放料主轴实际直径是否出现异常，是指放料主轴实际直径超出放料主轴的是小直径与放料主轴最大直径之间的范围。
一种张力控制方法，其特征在于：第(1)步所述的输入参数，是指输入放料主轴的初始力矩、常力矩、放料主轴的最大及最小直径；第(3)步所述的计算放料主轴实际直径，采用以下公式计算D＝P1*Kn/(P*∏)，式中D表示放料主轴的实即直径，P1表示放料主轴放料线速度，等于刀座主轴的线速度，Kn表示动力由放料伺服马达传递至放料主轴的减速比，对于特定的模切机Kn是一个常数，P表示放料主轴实际转速，由所述编码器时实检测并反馈至所述控制装置，∏表示圆周率；第(4)步所述放料主轴所需的输出力矩，采用以下公式计算T＝T1*D/Dmin，T表示放料主轴所需的输出力矩，T1是设定的常力矩，等于放料主轴最小直径时的力矩，在第(1)步输入，D表示放料主轴的实现直径，在第(3)步计算得出，Dmin表示放料主轴的最小直径，在第(1)步输入；Dmax表示放料主轴的最大直径，在第(1)步输入；第(5)步所述的输出力矩，是指将第(4)步计算得出的放料主轴所需的输出力矩，输出至放料主轴；第(6)步所述的放料主轴实际直径是否出现异常，是指放料主轴实际直径超出放料主轴的是小直径与放料主轴最大直径之间的范围。
一种张力控制方法，其特征在于，所述第(4)步与所述第(5)步之间，还包括第(4.1)步，力矩突变判断，即判断第(4)步所计算出的力矩，在一个固定周期内，是否存在突然变大或变小，若是转第(7)步；并且，所述第(1)步，还进一步包括所述固定周期及突变判定值的输入。用是否超出最大及最小直径范围的方式判断是否断料，要等到放料主轴空转一定的角度才能发现，时间上有所滞后，而采用力矩突变作为辅助判断，可以更及时发现断料。
本发明涉及的张力控制方法，根据放料主轴直径的变化，时实改变放料主轴的输出力矩，使张力始终保持恒定，与现有技术的固定力矩张力控制方法相比，具有张力稳定的特点。
附图说明
图1是本发明第一个实施例的流程图。
具体实施方式
参考图1，本发明第一个实施例是一种张力控制方法，适用于圆切式模切机放料张力的自动控制，其特征在于：该模切机包括控制装置、放料主轴、刀座主轴、编码器；所述放料主轴由放料伺服马达驱动；所述刀座主轴由刀座马达驱动；所述编码器用于检测放料主轴转速，并将检测结果反馈给所述控制装置；所述控制装置用于控制刀座马达的转速，以及放料主轴马达的输出力矩；该控制方法包括以下步骤：(1)输入参数，(2)启动模切机，(3)计算放料主轴实际直径，(4)依据放料主轴实际直径计算放料主轴所需的输出力矩，(5)输出力矩，(6)检测放料主轴实际直径是否出现异常，若否，转第(3)步，(7)停机报警。本实施例中，第(1)步所述的输入参数，是指输入放料主轴的初始力矩、常力矩、放料主轴的最大及最小直径；第(3)步所述的计算放料主轴实际直径，采用以下公式计算D＝P1*Kn/(P*∏)，式中D表示放料主轴的实即直径，P1表示放料主轴放料线速度，等于刀座主轴的线速度，Kn表示动力由放料伺服马达传递至放料主轴的减速比，对于特定的模切机Kn是一个常数，P表示放料主轴实际转速，由所述编码器时实检测并反馈至所述控制装置，∏表示圆周率；第(4)步所述放料主轴所需的输出力矩，采用以下公式计算T＝T1*D/Dmin，T表示放料主轴所需的输出力矩，T1是设定的常力矩，等于放料主轴最小直径时的力矩，在第(1)步输入，D表示放料主轴的实现直径，在第(3)步计算得出，Dmin表示放料主轴的最小直径，在第(1)步输入；Dmax表示放料主轴的最大直径，在第(1)步输入；放料主轴马达产生的力矩是一个阻力矩，其方向与放料主轴旋转方向相反；第(5)步所述的输出力矩，是指将第(4)步计算得出的放料主轴所需的输出力矩，输出至放料主轴；第(6)步所述的放料主轴实际直径是否出现异常，是指放料主轴实际直径超出放料主轴的是小直径与放料主轴最大直径之间的范围。
本发明的第二个实施例也是一种张力控制方法，是对本发明第一个实施例的进一步改进，即所述第(4)步与所述第(5)步之间，还包括第(4.1)步，力矩突变判断，即判断第(4)步所计算出的力矩，在一个固定周期内，是否存在突然变大或变小，若是转第(7)步；并且，所述第(1)步，还进一步包括所述固定周期及突变判定值的输入。用是否超出最大及最小直径范围的方式判断是否断料，要等到放料主轴空转一定的角度才能发现，时间上有所滞后，而采用力矩突变作为辅助判断，可以更及时发现断料。
Claims (5)
1.一种张力控制方法，适用于圆切式模切机放料张力的自动控制，其特征在于：该模切机包括控制装置、放料主轴、刀座主轴、编码器；所述放料主轴由放料伺服马达驱动；所述刀座主轴由刀座马达驱动；所述编码器用于检测放料主轴转速，并将检测结果反馈给所述控制装置；所述控制装置用于控制刀座马达的转速，以及放料伺服马达的输出力矩；
该控制方法包括以下步骤：
（1）输入参数，
（2）启动模切机，
（3）计算放料主轴实际直径，
（4）依据放料主轴实际直径计算放料主轴所需的输出力矩，
（5）输出力矩，
（6）检测放料主轴实际直径是否出现异常，若否，转第（3）步，
（7）停机报警。
2.根据权利要求1所述的一种张力控制方法，其特征在于：第（1）步所述的输入参数，是指输入放料主轴的初始力矩、常力矩、放料主轴的最大及最小直径。
3.根据权利要求1所述的一种张力控制方法，其特征在于：第（4）步所述放料主轴所需的输出力矩，采用以下公式计算
T=T1*D/Dmin
T表示放料主轴所需的输出力矩，
T1是设定的常力矩，等于放料主轴最小直径时的力矩，在第（1）步输入，
D表示放料主轴的实际直径，在第（3）步计算得出，
Dmin表示放料主轴的最小直径，在第（1）步输入。
4.根据权利要求1所述的一种张力控制方法，其特征在于：第（5）步所述的输出力矩，是指将第（4）步计算得出的放料主轴所需的输出力矩，输出至放料主轴。
5.根据权利要求1所述的一种张力控制方法，其特征在于：第（6）步所述的放料主轴实际直径出现异常，是指放料主轴实际直径超出放料主轴的最小直径与放料主轴最大直径之间的范围。
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