CN101650561B - 单线切割机切割线张力反馈方法 - Google Patents

单线切割机切割线张力反馈方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种单线切割机切割线张力反馈方法，本方法在张力缓冲机构的基础上加一旋转编码器，用于检测摆臂摆动角度，所述张力缓冲机构的精密气缸在伸缩过程中保持恒定的压力输出，摆动角度结合摆臂长度、摆臂轴心到弹簧座中心距离反映出弹簧的形变量，再用由可编程控制器根据气缸压力、弹簧的弹性系数等计算出切割线的张力，然后转换成模拟量输出模拟电信号，模拟电信号用于张力闭环控制的张力反馈。

Description

单线切割机切割线张力反馈方法
技术领域
本发明涉及一种单线切割机切割线张力反馈方法。
背景技术
在单线切割机中，切割线的恒张力控制是一个关键技术，在切割线的恒张力闭环控制中，多数采用专用的张力传感器来解决切割线的张力反馈，另外配加一个张力缓冲机构；所述张力缓冲机构由摆臂、精密气缸、弹簧、弹簧座、导轮、零位开关组成；上述张力反馈方法由于采用张力传感器，所以控制精度受到限制，运行可靠性低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种控制精确、运行可靠的单线切割机切割线张力反馈方法。
本发明采用如下技术方案：
本发明是利用由张力缓冲机构、可编程控制器、旋转编程器组成的张力反馈系统实现的；所述张力缓冲机构由摆臂、精密气缸、弹簧、弹簧座、导轮、零位开关组成；旋转编码器和零位开关的输出端接可编程控制器的相应输入端；其特征在于其具体方法如下：
(1)数据输入步骤：
首先输入摆臂的长度、摆臂轴心到弹簧座中心的距离、弹簧的弹性系数、摆臂和导轮的重力；
(2)在运行初始化中，利用零位开关确定零位参考点：
零位开关遮光片安装在摆臂上，零位开关安装在支架上，当摆臂向右摆动，零位开关遮光片移动到零位开关位置时挡住零位开关的对射光，此时零位开关给出一个高电平信号，可编程控制器依此高电平信号标定摆臂摆动参考零位即零位信号；
(3)然后在可编程控制器中设定精密气缸的压力，压力的大小通过可编程控制器的模拟量输出作用到精密气缸上；
(4)通过安装在摆臂轴心后端的旋转编码器实时检测摆臂的摆角，通过可编程控制器的高速计数口接受旋转编码器的脉冲摆角信号；
(5)计算步骤：
a、把用旋转编码器检测到摆臂摆角的脉冲信号，结合输入的摆臂的长度、摆臂轴心到弹簧座中心的距离、零位信号，经可编程控制器换算成弹簧的形变量；
b、再由可编程控制器把弹簧的形变量结合输入弹簧的弹性系数、精密气缸压力、摆臂和导轮的重力换算成切割线张力，然后可编程控制器输出切割线张力变化的模拟电信号用于切割线的张力控制。
本发明的有益效果是运行可靠、控制精度高、成本较低。
附图说明
图1为本发明的三维立体正视图；
图2为本发明的三维立体后视图；
图3为可编程控制器的信号处理框图；
图4为本发明的软件流程图。
在图1-2中：1第一绕线轮、2第一绕线轮伺服电机、3第二绕线轮、4第二绕线轮伺服电机、5摆臂轴心、6切割线、7零位开关遮光片、8零位开关、9精密气缸、10弹簧座、11摆臂、12导轮、13弹簧、14支架、15旋转编码器、16第一绕线轮横移伺服电机、17第二绕线轮横移伺服电机。
具体实施方式
实施例(参见图1-4)：
本实施利用由张力缓冲机构、可编程控制器、旋转编程器15组成的张力反馈系统实现的；所述张力缓冲机构由摆臂11、精密气缸9、弹簧13、弹簧座10、导轮12、零位开关8组成；旋转编码器15和零位开关8的输出端接可编程控制器的相应输入端；其特征在于其具体方法如下：
(1)数据输入步骤：
首先输入摆臂11的长度、摆臂轴心5到弹簧座10中心的距离、弹簧13的弹性系数、摆臂11和导轮12的重力；
(2)在运行初始化中，利用零位开关确定零位参考点：
零位开关遮光片7安装在摆臂11上，零位开关8安装在支架14上，当摆臂11向右摆动，零位开关遮光片7移动到零位开关8位置时挡住零位开关8的对射光，此时零位开关8给出一个高电平信号，可编程控制器依此高电平信号标定摆臂摆动参考零位即零位信号；
(3)然后在可编程控制器中设定精密气缸9的压力，压力的大小通过可编程控制器的模拟量输出作用到精密气缸9上；
(4)通过安装在摆臂11轴心后端的旋转编码器15实时检测摆臂11的摆角，通过可编程控制器的高速计数口接受旋转编码器15的脉冲摆角信号；
(5)计算步骤：
a、把用旋转编码器15检测到摆臂11摆角的脉冲信号，结合输入的摆臂11的长度、摆臂轴心5到弹簧座10中心的距离、零位信号，经可编程控制器换算成弹簧13的形变量；
b、再由可编程控制器把弹簧13的形变量结合输入弹簧13的弹性系数、精密气缸压力、摆臂11和导轮12的重力换算成切割线张力，然后可编程控制器输出切割线张力变化的模拟电信号用于切割线6的张力控制。
在本实施例中，可编程控制器的型号为：OMRON CP1H-XA40DT-D；旋转编码器的型号为：OMRON E6C3-CWZ；零位开关为市售产品。

Claims (1)

1.单线切割机切割线张力反馈方法，它是利用由张力缓冲机构、可编程控制器、旋转编程器(15)组成的张力反馈系统实现的；所述张力缓冲机构由摆臂(11)、精密气缸(9)、弹簧(13)、弹簧座(10)、导轮(12)、零位开关(8)组成；旋转编码器(15)和零位开关(8)的输出端接可编程控制器的相应输入端；其特征在于其具体方法如下：
(1)数据输入步骤：
首先输入摆臂(11)的长度、摆臂轴心(5)到弹簧座(10)中心的距离、弹簧(13)的弹性系数、摆臂(11)和导轮(12)的重力；
(2)在运行初始化中，利用零位开关确定零位参考点：
零位开关遮光片(7)安装在摆臂(11)上，零位开关(8)安装在支架(14)上，当摆臂(11)向右摆动，零位开关遮光片(7)移动到零位开关(8)位置时挡住零位开关(8)的对射光，此时零位开关(8)给出一个高电平信号，可编程控制器依此高电平信号标定摆臂摆动参考零位即零位信号；
(3)然后在可编程控制器中设定精密气缸(9)的压力，压力的大小通过可编程控制器的模拟量输出作用到精密气缸(9)上；
(4)通过安装在摆臂(11)轴心后端的旋转编码器(15)实时检测摆臂(11)的摆角，通过可编程控制器的高速计数口接收旋转编码器(15)的脉冲摆角信号；
(5)计算步骤：
a、把用旋转编码器(15)检测到摆臂(11)摆角的脉冲信号，结合输入的摆臂(11)的长度、摆臂轴心(5)到弹簧座(10)中心的距离、零位信号，经可编程控制器换算成弹簧(13)的形变量；
b、再由可编程控制器把弹簧(13)的形变量结合输入弹簧(13)的弹性系数、精密气缸压力、摆臂(11)和导轮(12)的重力换算成切割线张力，然后可编程控制器输出切割线张力变化的模拟电信号用于切割线(6)的张力控制。
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