CN103043476B - 一种宽铅带生产线收卷切换控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽铅带生产线收卷切换控制系统，设置在进带装置之后，包括PLC控制系统、切刀和用于接收进带装置输送铅带的收卷装置，收卷装置包括两个收卷通道、两个相应的收卷滚轮以及两个相应的收卷电机，控制系统还包括设置在进带装置与收卷装置之间的缓冲机构，PLC控制系统通过监测缓冲机构的状态判断铅带的张力变化，并根据判断结果控制收卷装置的收卷速度，以使进带装置不会因为切换收卷通道和切带而停止输送铅带，并且切刀前也不会形成铅带堆积。缓冲机构例如由角度传感器、托板以及气缸组成。本发明在不停止进带装置输送铅带的同时，消除了切刀前铅带的堆积并完成切带和通道的自动更换，提高了铅带生产线的生产效率。

Description

一种宽铅带生产线收卷切换控制系统

技术领域

本发明涉及一种用于铅带生产线收卷切换控制系统，特别涉及一种宽铅带生产线收卷切换控制系统。

背景技术

现有的铅带生产主要包括对铅进行提炼、铸造、切带、轧制、吹干等工序，最后对制作好的铅带进行收卷以方便保存和运输。而收卷工序中主要是由两个收卷电机分别带动两个收卷滚轮完成铅带的收卷，虽然设想能够在两个收卷滚轮之间切换控制，以实现不间断的收卷。但是，由于在整个收卷过程中收卷装置与进带装置之间并不是完全同步的，如在切换收卷滚轮时，由于切换引起的延时，使得进带装置输出的铅带堆积在切换刀前，并未达到不间断的收卷的目的；此外，如此切换还会使得换卷后的铅带卷出现不规则的变形。

现有技术对此进行了改进，在换卷前首先停止铅带的输送，直至切刀切断铅带并更换通道后再启动铅带的输送，但是由于换卷频繁，现有技术使得铅带生产线频繁停止启动，不仅使得收卷装置的工作效率大大降低，还导致收卷装置各部分器件的使用寿命缩短。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，为了提高收卷装置的工作效率，本发明提供了一种宽铅带生产线收卷切换控制系统，通过引入PLC控制系统和缓冲机构，PLC控制系统通过监测缓冲机构的状态控制收卷的速度，并配合切带前的自动切换控制，以在不停下进带装置输送铅带的条件下，消除切带前铅带的堆积并完成切带和通道的自动更换，从而提高收卷装置的工作效率，还使得各部分器件的使用寿命不会缩短。

本发明一种宽铅带生产线收卷切换控制系统，设置在进带装置之后，包括PLC控制系统、切带和换道装置、用于接收进带装置输送铅带的收卷装置，所述收卷装置包括两个收卷通道、两个分别与各自收卷通道相连的收卷滚轮以及两个分别与各自收卷滚轮相连的收卷电机，所述宽铅带生产线收卷切换控制系统还包括设置在进带装置与收卷装置之间的缓冲机构，PLC控制系统通过监测缓冲机构的状态判断铅带的张力变化，并根据判断结果控制收卷装置的收卷速度，以使进带装置不会因为切换收卷通道和切带而停止输送铅带，并且切刀在切带前也不会形成铅带堆积。

进一步地，所述缓冲机构包括角度传感器、气缸、第一托板、第二托板和压带轴，所述缓冲机构整体呈三角形，两个托板分别构成该三角形的两边，气缸构成该三角形的第三边，角度传感器设置在两托板连接处，其中第一托板固定不动，在绕角度传感器转动的第二托板的另一端上设置用于压宽铅带的压带轴。

进一步地，角度传感器用于测量第二托板现状态与起始状态之间的夹角变化，并将夹角变化反馈至PLC控制系统，在气缸被拉伸至最长位置时第二托板处于起始状态，此时第二托板现状态与起始状态的夹角为第一角度；在气缸被压缩至最短位置时，第二托板现状态与起始状态的夹角为第二角度，由于PLC控制系统控制收卷装置中正在收卷的收卷滚轮速度增快，第二托板所承担铅带的重力作用降低，致使气缸缓慢恢复至拉伸状态，从而使得第二托板在第一角度与第二角度之间绕着角度传感器旋转。

进一步地，所述收卷滚轮由变频器控制，收卷滚轮的轮廓外侧还设有抱紧装置。

进一步地，所述缓冲机构的角度传感器监测缓冲机构处于第一角度时，进带装置与收卷装置之间无铅带累积；当缓冲机构不处于第一角度时，进带装置与收卷装置之间开始出现铅带累积，当缓冲机构处于第二角度时，进带装置与收卷装置之间的铅带累积达到最大，所述PLC控制系统控制正在收卷的收卷滚轮的收卷电机，使其收卷速度增快；在缓冲机构恢复至第一角度之后，所述PLC控制系统控制收卷滚轮的收卷电机，使其收卷速度减慢恢复至原始速度，以避免过度拉伸甚至拉断铅带。

进一步地，所述切刀为自动换向切刀，用于受PLC控制系统控制切除一收卷滚轮收卷的铅带并将后续的铅带转换到另一收卷滚轮上。

进一步地，所述PLC控制系统通过以太网控制变频器。

进一步地，所述收卷电机包括编码器，并通过编码器实时监测收卷电机的角速度值。

进一步地，所述PLC控制系统还可配置触摸屏，通过人工从触摸屏输入参数，配置收卷电机的角速度。

本发明设置PLC控制系统和缓冲机构，通过对缓冲机构的监测控制收卷的速度，避免了由于进带装置与收卷装置不同步时，铅带在进带装置与收卷装置之间堆积的情形，并避免了铅带生产线频繁停止启动以使收卷装置的工作效率降低部分器件工作寿命缩短的情形，从而在不停止进带装置输送铅带的同时，消除了切带前铅带的堆积并完成切带和通道的自动更换，提高了铅带生产线尤其是收卷装置和进带装置的生产效率。

附图说明

图1为本发明的具体结构示意图；

图2为本发明的控制原理示意图；

图3为本发明的缓冲机构的结构示意图；

图4为本发明的缓冲机构的第一角度示意图；

图5为本发明的缓冲机构的第二角度示意图。

1缓冲机构、2压紧气缸、3铅带、4切带和换道装置、5角度传感器、6气缸、7压带轴、8牵引辊道

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1—5所示，本发明一种宽铅带生产线收卷切换控制系统，设置在进带装置之后，包括PLC控制系统、切带和换道装置、用于接收进带装置输送铅带的收卷装置，所述收卷装置包括两个收卷通道、两个分别与各自收卷通道相连的收卷滚轮以及两个分别与各自收卷滚轮相连的收卷电机，宽铅带生产线收卷切换控制系统还包括设置在进带装置与收卷装置之间的缓冲机构1，缓冲机构1包括角度传感器5、气缸6、第一托板、第二托板和压带轴7，缓冲机构1整体呈三角形，两个托板分别构成该三角形的两边，气缸6构成该三角形的第三边，角度传感器5设置在两托板连接处，第一托板固定不动，在绕角度传感器5转动的第二托板的另一端上设置压带轴7用于压紧铅带，与铅带3相连的牵引辊道8通过旋转提供铅带3前进的动力。

缓冲机构1的初始状态如图4所示，此时进带装置的进入速度与收卷装置的收卷速度达到平衡，气缸6被拉伸，缓冲机构1位于第一角度位置；若由于收卷装置需要更换收卷通道导致存在一定的延时，则在进带装置与收卷装置之间的铅带3则由于两者速度的不平衡而出现堆积的情形，随着铅带3堆积越来越多，缓冲机构1受堆积的铅带3的重力作用，气缸6被缓慢压缩，缓冲机构1的第二托板也随气缸6的压缩绕着角度传感器5向下旋转，由于角度传感器5一直将其所监测的第二托板现状态与初始状态之间的夹角反馈至PLC控制系统，而PLC控制系统也一直收到角度传感器5所监测的夹角值。当缓冲机构1受堆积在进带装置与收卷装置之间铅带3的重力作用，其气缸6被压缩至极限位置时，即缓冲机构1处于第二角度状态时，PLC控制系统则启动控制收卷装置中正在收卷的收卷滚轮的收卷速度，即通过控制与收卷滚轮相连的收卷电机的转速，控制收卷滚轮的收卷角速度增大；另外，PLC控制系统还通过控制与牵引辊道8相连的电机，为其提供牵引力。此时，由于收卷滚轮的收卷速度增大，且增大后的速度大于进带的速度，使得堆积在进带装置与收卷装置之间的铅带3越来越少，气缸6也随之逐渐被拉伸，第二托板也随之绕角度传感器5向上旋转，当缓冲机构1恢复至第一角度状态，即初始状态时，PLC控制系统根据角度传感器5监测的角度值，控制收卷滚轮的收卷速度降低，以避免过度拉伸甚至拉断铅带3，继而重复上述过程。

因此，本发明中的缓冲机构1在第一角度与第二角度之间变化，使得PLC控制系统根据缓冲机构1的角度传感器5的监测结果控制收卷装置的收卷速度，以使进带装置不会因为切换收卷通道和切带而停止输送铅带3，并且切刀在切带前也不会形成铅带3的堆积。

在此基础上，还配合设置有切带和换道装置4，用于切断铅带3，并将铅带3更换至不同的收卷通道。在第一收卷滚轮即将收卷满铅带3时，PLC控制系统通过控制切带和换道装置4，首先切断输送至第一收卷滚轮和第一收卷通道的铅带3，并立即将铅带3更换至第二收卷通道，此时一方面第二收卷滚轮接收通过第二收卷通道输送来的铅带3并将铅带3旋绕在第二收卷滚轮上，另一方面第一收卷滚轮将切断后剩余在第一收卷通道上的铅带3旋绕在第一收卷滚轮上，之后通过收卷滚轮的轮廓外侧设置的抱紧装置挤压成形。收卷好的铅带由另外的机械抓手取下后，送至传递装置，并经传递装置送出。在第二收卷滚轮即将收卷满铅带3时，PLC控制系统重复上述过程，只是将铅带3输送至第一收卷通道，由第一收卷滚轮旋绕。如此重复循环。

收卷滚轮的数量不限于两个，可以设置多个。每个收卷滚轮均由单独的变频器连接，PLC控制系统通过控制每个收卷滚轮的变频器进而控制收卷滚轮的运转、抱紧装置的抱紧、切刀的切断以及收卷通道的更换。

PLC控制系统通过以太网控制变频器。收卷电机包括编码器，并通过编码器实时监测收卷电机的角速度值。PLC控制系统还可配置触摸屏，通过人工从触摸屏输入参数，配置收卷电机的角速度。

本发明的收卷材料不限于铅带，也可为其他的卷材。

本发明设置PLC控制系统和缓冲机构，通过对缓冲机构的监测控制收卷的速度，避免了由于进带装置与收卷装置不同步时，铅带在进带装置与收卷装置之间堆积的情形，并避免了铅带生产线频繁停止启动以使收卷装置的工作效率降低部分器件工作寿命缩短的情形，从而在不停止进带装置输送铅带的同时，消除了切带前铅带的堆积并完成切带和通道的自动更换，提高了铅带生产线尤其是收卷装置和进带装置的生产效率。

本发明一种宽铅带生产线收卷切换控制系统不限于上述列举出的实施例。所属技术领域的技术人员应当熟知，以上描述仅是本发明的具体实施例，在本发明构思的基础上对本发明所做出的任何形式上的改变或修改都在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种宽铅带生产线收卷切换控制系统，设置在进带装置之后，包括PLC控制系统、切带和换道装置、用于接收进带装置输送铅带的收卷装置，所述收卷装置包括两个收卷通道、两个分别与各自收卷通道相连的收卷滚轮以及两个分别与各自收卷滚轮相连的收卷电机，其特征在于，所述宽铅带生产线收卷切换控制系统还包括设置在进带装置与收卷装置之间的缓冲机构，PLC控制系统通过监测缓冲机构的状态判断铅带的张力变化，并根据判断结果控制收卷装置的收卷速度，以使进带装置不会因为切换收卷通道和切带而停止输送铅带，并且切刀在切带前也不会形成铅带堆积。

2.根据权利要求1所述的宽铅带生产线收卷切换控制系统，其特征在于，所述缓冲机构包括角度传感器、气缸、第一托板、第二托板和压带轴，所述缓冲机构整体呈三角形，两个托板分别构成该三角形的两边，气缸构成该三角形的第三边，角度传感器设置在两托板连接处，其中第一托板固定不动，在绕角度传感器转动的第二托板的另一端上设置用于压宽铅带的压带轴。

3.根据权利要求2所述的宽铅带生产线收卷切换控制系统，其特征在于，所述角度传感器用于测量第二托板现状态与起始状态之间的夹角变化，并将夹角变化反馈至PLC控制系统，在气缸被拉伸至最长位置时第二托板处于起始状态，此时第二托板现状态与起始状态的夹角为第一角度；在气缸被压缩至最短位置时，第二托板现状态与起始状态的夹角为第二角度，由于PLC控制系统控制收卷装置中正在收卷的收卷滚轮速度增快，第二托板所承担铅带的重力作用降低，致使气缸缓慢恢复至拉伸状态，从而使得第二托板在第一角度与第二角度之间绕着角度传感器旋转。

4.根据权利要求3所述的宽铅带生产线收卷切换控制系统，其特征在于，所述缓冲机构的角度传感器监测缓冲机构处于第一角度时，进带装置与收卷装置之间无铅带累积；当缓冲机构不处于第一角度时，进带装置与收卷装置之间开始出现铅带累积，当缓冲机构处于第二角度时，进带装置与收卷装置之间的铅带累积达到最大，所述PLC控制系统控制正在收卷的收卷滚轮的收卷电机，使其收卷速度增快；在缓冲机构恢复至第一角度之后，所述PLC控制系统控制收卷滚轮的收卷电机，使其收卷速度减慢恢复至原始速度，以避免过度拉伸甚至拉断铅带。

5.根据权利要求4所述的宽铅带生产线收卷切换控制系统，其特征在于，所述收卷装置包括收卷电机和用于接收输送的宽铅带的收卷滚轮，所述收卷滚轮由变频器控制，收卷滚轮的轮廓外侧还设有抱紧装置。

6.根据权利要求5所述的宽铅带生产线收卷切换控制系统，其特征在于，所述切刀为自动换向切刀，用于受PLC控制系统控制切除一收卷滚轮收卷的铅带并将后续的铅带转换到另一收卷滚轮上。

7.根据权利要求6所述的宽铅带生产线收卷切换控制系统，其特征在于，所述PLC控制系统通过以太网控制变频器。

8.根据权利要求7所述的宽铅带生产线收卷切换控制系统，其特征在于，所述收卷电机包括编码器，并通过编码器实时监测收卷电机的角速度值。

9.根据权利要求8所述的宽铅带生产线收卷切换控制系统，其特征在于，所述PLC控制系统还可配置触摸屏，通过人工从触摸屏输入参数，配置收卷电机的角速度。