CN103121605B - 一种超细丝线精密排线边缘的自动检测控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种超细丝线精密排线边缘的自动检测控制系统及其控制方法。本发明的所述系统结构和方法非常简单，可实施性及可靠性极高，只需在收卷卷筒前面设置一个摆杆，摆杆后连接传感器，同时在排线器（排线丝杆）上增加一个编码器或其他的传感器，两个传感器把信号传输给控制器，控制器就可以在丝线到边缘时实时的自动检测丝线在卷筒上的平整度，只要边缘稍出现细微的不平现象，就会实时传输到控制器，控制器马上做出响应，控制排线器的速度和反向的时间点，直至丝线在卷筒的边缘完全平整。

Description

一种超细丝线精密排线边缘的自动检测控制系统及其控制方法

技术领域

本发明属于自动化控制领域，特别是涉及一种超细丝线精密排线边缘的自动检测控制系统及其控制方法，广泛应用于超细丝线需要精密卷绕时，其收卷卷筒排线边缘要求平整的场合。

背景技术

在工业控制中，有很多场合需要把丝或线等线状物均匀收卷到工字轮或其它的带边缘的卷筒上，这时就需要一个排线装置带动丝或线在卷筒上来回往复的运行，带动丝或线在卷筒上均匀的分布，这种排线机构的控制有纯机械方法和机电一体的方法，在丝线较粗的场合已经在广泛的使用，但对于超细丝线，若没有自动检测控制的方法则无法满足正常排线的要求。采用传统方法，在丝线处于卷筒中间位置时可以很方便的控制其间距及平整度，使丝线不会出现压丝的现象，在丝线放卷时也不会影响下道的工序，但在其卷筒的两端边缘就无法控制，因为丝线超细，在边缘掉头换向时因卷筒粗细变化、速度不同等条件的影响不可能每次都在完全的同一点，而且在随着卷筒丝线越来越多时，卷筒会出现不同程度的变形，这时随着排线层数的增加，卷筒的两端边缘就会出现或高或低得不平整的现象，因丝线超细，这时极容易出现压丝的现象，在下道工序放线时，在压丝处出现无法放卷，丝线被拉断，无法正常工作。有人使用图像处理（CCD）的方法检测边缘的平整度后控制排线的方法，但这种方法有很多缺点，一是成本高，CCD系统本身成本非常高，而且对于卷筒排线两个边缘必须设置两个摄像头更增加成本；二是一般这种丝线的生产环境都比较恶劣，粉尘、腐蚀物较多，摄像头在这种环境下无法长时间正常的工作，维护维修成本极高，很难推广使用。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的缺陷提供一种成本低、响应速度快、能够保证丝线在卷筒的边缘完全平整的超细丝线精密排线边缘的自动检测控制系统及其控制方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种超细丝线精密排线边缘的自动检测控制系统，该系统包括收卷卷筒、排线机构、摆杆机构、放线机构和控制器，其特征在于：所述排线机构的排线丝杆上设置有排线传感器用于检测排线器的位置；所述排线机构和放线机构之间设置有摆杆机构，所述摆杆机构处设置有摆杆传感器用于检测丝线张力的波动；所述排线传感器和摆杆传感器信号输入所述控制器。

其进一步特征在于：所述摆杆机构包括一个弹性摆杆，所述弹性摆杆上设置有丝线导轮，所述丝线导轮随丝线张力变化位置波动。

一种超细丝线精密排线边缘的自动检测控制方法，包括下述步骤：

（1）排线机构在引导丝线在收卷卷筒上往复运行时，排线传感器跟随排线机构的排线器实时联动，实时把排线器的位置信号传输给相连的控制器，控制器实时判断出丝线的位置以及其在边缘的时间点；

（2）当收卷卷筒边缘平整时，丝线的张力均匀，张力通过摆杆机构上的丝线导轮使弹性摆杆始终处于中间位置；当收卷卷筒的边缘不平整时，丝线在该位置会出现波动的情况，丝线的张力也同时出现波动，导致弹性摆杆出现偏离中间位置，弹性摆杆处的摆杆传感器的信号发生变化，实时传输给相连的控制器；

（3）控制器根据排线传感器和摆杆传感器的反馈信号，判断出收卷卷筒边缘的是否平整及不平整度的大小，如果有不平整的现象，实时改变排线电机的速度，及其反向的位置，直至当丝线在通过收卷卷筒边缘时弹性摆杆没有波动，也就是收卷卷筒边缘完全平整。

本发明的所述系统结构和方法非常简单，可实施性及可靠性极高，只需在收卷卷筒前面设置一个摆杆，摆杆后连接传感器，同时在排线器（排线丝杆）上增加一个编码器或其他的传感器，两个传感器把信号传输给控制器，控制器就可以在丝线到边缘时实时的自动检测丝线在卷筒上的平整度，只要边缘稍出现细微的不平现象，就会实时传输到控制器，控制器马上做出响应，控制排线器的速度和反向的时间点，直至丝线在卷筒的边缘完全平整。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

如图1所示本发明是一种可以广泛应用于超细丝线需要精密卷绕时，其排线自动检测控制的系统及其控制方法。本发明是在收卷卷筒1前面，排线机构2和放线机构6之间设置一个摆杆机构4，摆杆机构4包括一个弹性摆杆和设置在弹性摆杆上的丝线导轮，所述弹性摆杆后连接摆杆传感器5，同时在排线丝杆上增加一个编码器或其他的排线传感器3，两个传感器把信号实时传输给控制器，控制器根据排线丝杆上的编码器或其他的排线传感器3实时判断丝线的位置，就可以在丝线到边缘时根据弹性摆杆上的摆杆传感器信号实时检测到丝线在卷筒上的平整度，只要边缘稍出现细微的不平现象，就会实时传输到控制器，控制器马上做出响应，控制排线器的速度和反向的时间点，直至丝线在卷筒的边缘完全平整。

具体方案如下：

1、在排线机构2上（一般是排线丝杆）安装一个编码器或其他排线传感器3，排线装置在引导丝线在收卷卷筒1上往复运行时，排线传感器3会跟随排线机构实时的联动，实时把信号传输给相连的控制器，控制器会实时判断出丝线的位置以及其在边缘的时间点。

2、在丝线进入排线器和收卷卷筒1之前，设置一个摆杆机构4，该摆杆上装有汽缸或其他装置使其具有弹性性能，弹性摆杆上有一个丝线导轮，丝线在卷绕到收卷卷筒1时先通过该导轮，正常工作时，如果收卷卷筒1边缘平整，因丝线的张力通过摆杆上的导轮使弹性摆杆始终处于中间位置；当收卷卷筒1的边缘不平整时，丝线在该位置会出现波动的情况，导致弹性摆杆出现偏离中间位置，弹性摆杆后面装有摆杆传感器5，该传感器的信号发生变化，实时传输给相连的控制器。

3、控制器根据两个传感器反馈信号，判断出收卷卷筒1边缘的是否平整及不平整度的大小，如果有不平整的现象，实时改变排线电机（一般是伺服电机，或其他执行机构）的速度，及其反向的位置，直至当丝线在通过收卷卷筒1边缘时摆杆没有波动，也就是收卷卷筒1边缘完全平整。

Claims (1)

1.一种超细丝线精密排线边缘的自动检测控制方法，其特征在于：采用一种超细丝线精密排线边缘的自动检测控制系统，该系统包括收卷卷筒、排线机构、摆杆机构、放线机构和控制器，所述排线机构的排线丝杆上设置有排线传感器用于检测排线器的位置，实时把位置信号传输给相连的控制器，控制器实时判断出丝线的位置以及其在边缘的时间点；所述排线机构和放线机构之间设置有摆杆机构，所述摆杆机构包括一个弹性摆杆，所述弹性摆杆上设置有丝线导轮，所述丝线导轮随丝线张力变化位置波动；所述摆杆机构处设置有摆杆传感器用于检测弹性摆杆的位置波动；所述排线传感器和摆杆传感器信号输入所述控制器，所述控制器控制排线机构的速度和反向的时间点；

包括下述步骤：

（1）排线机构在引导丝线在收卷卷筒上往复运行时，排线传感器跟随排线机构的排线器实时联动，实时把排线器的位置信号传输给相连的控制器，控制器实时判断出丝线的位置以及其在边缘的时间点；

（2）当收卷卷筒边缘平整时，丝线的张力均匀，张力通过摆杆机构上的丝线导轮使弹性摆杆始终处于中间位置；当收卷卷筒的边缘不平整时，丝线在该位置会出现波动的情况，丝线的张力也同时出现波动，导致弹性摆杆出现偏离中间位置，弹性摆杆处的摆杆传感器的信号发生变化，实时传输给相连的控制器；

（3）控制器根据排线传感器和摆杆传感器的反馈信号，判断出收卷卷筒边缘的是否平整及不平整度的大小，如果有不平整的现象，实时改变排线电机的速度，及其反向的位置，直至当丝线在通过收卷卷筒边缘时弹性摆杆没有波动，也就是收卷卷筒边缘完全平整。