CN101923924B - 一种漆包线收线机排线控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种漆包线收线机排线控制方法，包括：建立参数模型，将各种形状尺寸规格的收线盘按上述参数模型建立不同的数据库，并输入漆包线收线机的控制系统；同时建立一个虚拟工字收线盘参数模型，并按该虚拟工字收线盘参数模型建立一个动态数据库，输入漆包线收线机的控制系统内；采用不同类型收线盘收线时，将该收线盘收线后的实际形状尺寸不断地拟合为上下端面高度不同及卷径不同的工字收线盘，再把拟合的数据不断地赋给虚拟工字收线盘模型，由虚拟工字收线盘模型来控制收线机数控排线装置根据实际形状尺寸规格参数进行排线。本发明不增加控制系统的硬件成本、适用面广、安全，并且排线均匀，少叠线，人工干预少，收卷整体外观整齐匀称，一致性好。
Description
技术领域
本发明涉及漆包线收线机排线控制，特别是涉及一种立式双轴自动漆包线收线机排线控制方法。
背景技术
近年来我国在高性能漆包线生产装备的研发和制造取得了巨大的进步，国产高速拉丝漆包联合生产线以其稳定的性能，优异的性能价格比，逐步取代了进口设备，并且占据了国内98％以上的市场。随着漆包线用户的机械化自动化生产程度的提高，为了确保高水平的生产效率，对大容量收线盘(500Kg)的使用需求日益增加。同时，由于漆包线的生产过程是连续不间断的生产过程，虽然目前已经具备各种稳定的全自动的换盘技术，但每一次的换盘过程对这一时段内漆包线的质量会有一定的影响，越是小规格收线盘转速越高，换盘次数越频繁，发生断线的概率也越大，从而造成较高的次品率和损耗率，因此，使用大容量收线盘收线，也有利于漆包线生产过程中的质量的稳定。
图1为工字收线盘，图2为双锥收线盘，图3为单锥收线盘。前两种收线盘较为常用，但如果对漆包线的品质要求极其严格的条件下，则要求使用双锥收线盘。该收线盘便于漆包线的退绕，另外在漆包线的卷绕和退绕过程中不会像工字收线盘，其上下端面会对卷绕于该部分的漆包线的表面产生摩擦，从而影响漆包线的品质。
目前，我国国产各型通用漆包线生产线的收线机均只能使用工字收线盘来收线，进口生产线有部分设备可使用双锥收线盘收线，但其只能使用激光排线方式，即利用激光的反射原理来控制排线机构的往复排线过程，光电排线可以自动适应收线盘的形状和尺寸大小，收线后收线盘外观比较整齐匀称。但光电排线方式也有其难以克服的缺点：
1、卷绕排线不均匀，不利于退绕时速度和张力的精确控制；
2、于双锥盘收线的机械电气调整相当复杂，并且不再能用于其他规格的收线盘的收线，因此，换双锥盘收线必须停机调整。而且在生产过程中有时也必须不断的根据收线成形状况要进行适当的修正；
3、换盘时只能使用同一规格的双锥盘，因此，在长时间的生产过程中需要小批量的取样不方便，只能从成品卷上退绕；
4、排线机械结构复杂，对机械安装的精度要求较高，不易调整，反射板容易污损，从而容易导致系统误动作频繁，维护难度高；
5、对操作人员的眼睛有安全隐患；
6、新进口的拉丝漆包生产线，收线机只要不是激光排线方式的也均不能使用双锥收线盘收线。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种漆包线收线机排线控制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种漆包线收线机排线控制方法，其特征在于，包括：
建立用于表达收线盘形状尺寸规格的参数模型，将各种形状尺寸规格的收线盘按上述参数模型建立不同的数据库，并输入漆包线收线机的控制系统；
同时建立一个虚拟工字收线盘参数模型，并按该虚拟工字收线盘参数模型建立一个动态数据库，输入漆包线收线机的控制系统内；
采用工字收线盘收线时，将该工字收线盘的实际形状尺寸规格参数直接赋给虚拟工字收线盘模型，由虚拟工字收线盘模型来控制收线机数控排线装置根据实际形状尺寸规格参数进行排线；
采用双锥盘收线或单锥收线盘时，在收线过程中将其分解为多个没有上下端面、高度不同的工字收线盘，根据每一个工字收线盘的特定卷径，计算出该卷径相应工字收线盘的形状尺寸规格参数，把这个形状尺寸规格参数传输给虚拟工字收线盘模型，再由虚拟工字收线盘模型来控制收线机数控排线装置根据实际形状尺寸规格参数进行排线，如此反复，直到锥盘收满；
由控制系统实时检测排线装置的当前位置，当当前位置低于虚拟工字收线盘的底端面的高度时，控制数控排线装置以最大速度返回至高于底端面高度后，再按预定的速度进行排线。
所述的参数模型包括参数上端面直径dd、下端面直径DD、上下端面距离H、柱体高度h1、下锥体高度h0、上锥体高度h2、柱体上端直径d以及柱体下端直径D。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、无须改变现有机械部件的设计方案；
2、不增加控制系统的硬件成本；
3、目前唯一一种可以适用任意规格收线盘排线控制方法；
4、实现任意两种规格收线盘之间的在线不停机切换，有利于在大规模生产过程中使用小规格收线盘进行取样；
5、使用前无需繁琐的停机调整和设置；
6、支持用户自定义任意规格的收线盘；
7、保持了数控排线所有的优点；
8、排线均匀，少叠线，人工干预少，收卷整体外观整齐匀称，一致性好；
9、目前，国内市场上约有500多台使用数控排线装置的高速收线机，只需很小的成本对其控制系统软件进行适当的升级，这些收线机即可使用于锥形收线盘进行收线，给设备用户带来极其可观的经济效益。
附图说明
图1为工字收线盘示意图；
图2为双锥收线盘示意图；
图3为单锥收线盘示意图；
图4为本发明的漆包线收线机的示意图；
其中：1-收线机整体框架，2-不同规格的收线盘，3-捕线器，4-收线轴，5-1-换盘电机，5-2-导丝杆，6-数控排线装置(虚线框内部分)，6-1-排线电机，6-2-光电编码器，6-3-减速机，6-4-安装支架，6-5-传动丝杠，6-6-排线机构，6-7-上限位开关，6-8-下限位开关。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明涉及一种漆包线收线机排线控制方法，本方法结合已经获得的自主知识产权-实用新型专利进行：漆包线收线机数控排线装置，专利号：CN200420090429.6，该装置是一种适用于所有工字收线盘的收线排线装置。本发明具体包括：
在分析了所有收线盘的外形的特征之后，用8个参数建立用于表达收线盘形状尺寸规格的参数模型，这样，工字收线盘就成为一种特殊规格的双锥收线盘，此时高度h0＝h2＝0，将各种形状尺寸规格的收线盘按上述参数模型建立不同的数据库，并输入漆包线收线机的控制系统；
同时建立一个一个如图1的虚拟工字收线盘参数模型，并按该虚拟工字收线盘参数模型建立一个动态数据库，输入漆包线收线机的控制系统内；
采用工字收线盘收线时，将该工字收线盘的实际形状尺寸规格参数直接赋给虚拟工字收线盘模型，由虚拟工字收线盘模型来控制收线机数控排线装置根据实际形状尺寸规格参数进行排线；
采用双锥盘收线或单锥收线盘时，在收线过程中将其分解为多个没有上下端面、高度H不同的工字收线盘，根据每一个工字收线盘的特定卷径，计算出该卷径相应工字收线盘的形状尺寸规格参数，把这个形状尺寸规格参数传输给虚拟工字收线盘模型，再由虚拟工字收线盘模型来控制收线机数控排线装置根据实际形状尺寸规格参数进行排线，如此反复，直到锥盘收满；
由控制系统实时检测排线装置的当前位置，当当前位置低于虚拟工字收线盘的底端面的高度时，控制数控排线装置以最大速度返回至高于底端面高度后，再按预定的速度进行排线。
所述的参数模型包括参数上端面直径dd、下端面直径DD、上下端面距离H、柱体高度h1、下锥体高度h0、上锥体高度h2、柱体上端直径d以及柱体下端直径D。
如图4是一种安装有数控排线装置的立式双轴自动收线机，包括框架、排线装置、两个收线轴、捕线器、换盘机构，排线装置为数控排线装置，两个捕线器分别安装在两侧可以旋转的收线轴底盘上，换盘机构安装在框架底部，由换盘电机驱动换盘导丝杆将漆包线从一侧收线轴引向另一侧收线轴卡入捕线器，数控排线装置由安装支架、排线电机、减速机、光电编码器、传动丝杆、排线机构及两个上、下限位保护开关组成，排线电机采用伺服电机，排线电机连接减速机后与传动丝杆连接，在传动丝杆的末端装有光电编码器，排线机构安装在上、下限位保护开关之间的安装支架上，由传动丝杆带动排线机构上下移动。在软件方面基于已有速度跟踪控制排线的基础上，进一步引入了定位控制，由控制系统通过伺服驱动系统或光电编码器取得位置反馈信号，通过软件算法来控制排线的精确位置；同时将各个常用标准规格的收线盘的外形尺寸数据化后，输入控制系统存储，再由控制器根据操作员的实际输入来选择读取相应数据进行计算，从而控制排线的。
采用本发明后，对存储在控制系统中的收线盘模型的数据库进行了通用化改造，以适应所有规格的收线盘，通过虚拟工字收线盘模型动态接口数控排线装置的排线控制数据，从而控制数控排线装置按要求对任意规格的收线盘进行排线。
Claims (2)
1.一种漆包线收线机排线控制方法，其特征在于，包括：
建立用于表达收线盘形状尺寸规格的参数模型，将各种形状尺寸规格的收线盘按上述参数模型建立不同的数据库，并输入漆包线收线机的控制系统；
同时建立一个虚拟工字收线盘参数模型，并按该虚拟工字收线盘参数模型建立一个动态数据库，输入漆包线收线机的控制系统内；
采用工字收线盘收线时，将该工字收线盘的实际形状尺寸规格参数直接赋给虚拟工字收线盘模型，由虚拟工字收线盘模型来控制收线机数控排线装置根据实际形状尺寸规格参数进行排线；
采用双锥盘收线或单锥收线盘时，在收线过程中将其分解为多个没有上下端面、高度不同的工字收线盘，根据每一个工字收线盘的特定卷径，计算出该卷径相应工字收线盘的形状尺寸规格参数，把这个形状尺寸规格参数传输给虚拟工字收线盘模型，再由虚拟工字收线盘模型来控制收线机数控排线装置根据实际形状尺寸规格参数进行排线，如此反复，直到锥盘收满；
由控制系统实时检测排线装置的当前位置，当当前位置低于虚拟工字收线盘的底端面的高度时，控制数控排线装置以最大速度返回至高于底端面高度后，再按预定的速度进行排线。
2.根据权利要求1所述的一种漆包线收线机排线控制方法，其特征在于，所述的参数模型包括参数上端面直径dd、下端面直径DD、上下端面距离H、柱体高度h1、下锥体高度h0、上锥体高度h2、柱体上端直径d以及柱体下端直径D。
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