CN103879818A - 伺服控制双闭环张力摆辊 - Google Patents

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张忠涛
黄蔼明
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Abstract

本发明公开了一种伺服控制双闭环张力摆辊,包括摆辊、驱动摆辊摆动的伺服电机、检测所述摆辊位置的位置检测装置,在摆辊附近基材行进的前方或后方还设置有基材张力检测装置、主动辊和基准辊,所述位置检测装置和基材张力检测装置电性连接一主控装置并将检测信息发送给主控装置,所述主动辊受控于主控装置进行转速调整,所述伺服电机受控于主控装置进行转矩调整。本发明具有能减小基材张力波动和增加设备稳定性的优点。

Description

伺服控制双闭环张力摆辊
技术领域
[0001] 本发明涉及涂布机,尤其是涉及一种能减小基材张力波动和增加设备稳定性的伺服控制双闭环张力摆辊。
背景技术
[0002] 现有的涂布机在对电池隔膜进行涂布处理时,在连续卷材的涂布设备中,摆辊多用于速度的同步性检测,其对张力的控制是通过转矩或调压气缸进行开环控制。在条件正常的情况下,现有情况可起到较好的控制。但在张力突变,外力干扰的情况下,对张力的平恒状态影响极大,张力变动会对低张力基材产生永久性破坏,还会造成设备运行不稳定。
发明内容
[0003] 为解决现有涂布机在连续卷材涂布时会因张力变动造成低张力基材产生永久性破坏的问题,本发明目的在于提供一种能减小基材张力波动和增加设备稳定性的伺服控制双闭环张力摆辊。
[0004] 本发明通过以下技术措施实现的,一种伺服控制双闭环张力摆辊,包括摆辊、驱动摆辊摆动的伺服电机、检测所述摆辊位置的位置检测装置,在摆辊附近基材行进的前方或后方还设置有基材张力检测装置、主动辊和基准辊,所述位置检测装置和基材张力检测装置电性连接一主控装置并将检测信息发送给主控装置,所述主动辊受控于主控装置进行转速调整,所述伺服电机受控于主控装置进行转矩调整。
[0005] 作为一种优选方式,所述摆辊平行固定连接在一连接轴下方,所述连接轴的一侧通过齿轮传动连接在伺服电机的主动轴上。
[0006] 作为一种优选方式,所述位置检测装置为伺服电机编码器或外接的电位器。
[0007] 作为一种优选方式,所述主动辊为放卷辊、过程主动辊或收卷辊。
[0008] 作为一种优选方式,所述主动辊由同步电机驱动旋转。
[0009] 作为一种优选方式,所述主控装置为PLC主控板。
[0010] 作为一种优选方式,所述基材张力检测装置为安装有张力检测传感器的张力辊。
[0011] 本发明的基准辊的主动转动为基材行进的方向和速度提供一个标准,摆辊与伺服电机相联,基材张力检测装置将张力信号传给主控装置,根据基材张力检测装置提供的张力信息主控装置通过运算,将转矩指令传给摆辊的伺服电机,实现张力闭环控制;摆辊的位置检测装置将摆辊的摆动位置传给主控装置,根据位置检测装置提供的摆辊位置信息主控装置通过运算,将速度指令传给主动辊的驱动装置(可以是放卷辊的电机,过程主动辊的电机及收卷辊的电机)。本发明在连续卷材的放卷张力段,过程张力段及收卷张力段均可实施,速度闭环与张力闭环进行联合控制,可以减小基材张力波动,增加设备的稳定性。
附图说明
[0012] 图1为本发明实施例的结构示意图;[0013] 图2为本发明实施例摆辊的结构示意图;
[0014] 图3为本发明实施例的工作电路原理图。
具体实施方式
[0015] 下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。
[0016] 本实施例请参考图1至图3,一种伺服控制双闭环张力摆辊,包括摆辊4、驱动摆辊4摆动的伺服电机41、检测所述摆辊4位置的位置检测装置,在摆辊4附近基材行进的前方或后方还设置有基材张力检测装置、主动辊和基准辊5,所述位置检测装置和基材张力检测装置电性连接一主控装置并将检测信息发送给主控装置,所述主动辊受控于主控装置进行转速调整,所述伺服电机41受控于主控装置进行转矩调整。
[0017] 基准辊5的主动转动为基材行进的方向和速度提供一个标准,摆辊4与伺服电机41相联,基材张力检测装置将张力信号传给主控装置,根据基材张力检测装置提供的张力信息主控装置通过运算,将转矩指令传给摆辊4的伺服电机41,实现张力闭环控制;摆辊4的位置检测装置将摆辊4的摆动位置传给主控装置,根据位置检测装置提供的摆辊位置信息主控装置通过运算,将速度指令传给主动辊的驱动装置(可以是放卷辊的电机,过程主动辊的电机及收卷辊的电机)。本发明实施例在连续卷材的放卷张力段,过程张力段及收卷张力段均可实施,速度闭环与张力闭环进行联合控制,可以减小基材张力波动,增加设备的稳定性。
[0018] 本结构在连续卷材的放卷张力段,过程张力段及收卷张力段均可实施,速度闭环与张力闭环的联合控制。可以减小基材张力波动,增加设备的稳定性。
[0019] 本实施例的伺服控制双闭环张力摆辊,请参考图2,在前面技术方案的基础上具体还可以是,摆辊4平行固定连接在一连接轴44下方,所述连接轴44的一侧通过齿轮43传动连接在伺服电机41的主动轴上。
[0020] 本实施例的伺服控制双闭环张力摆辊,请参考图2,在前面技术方案的基础上具体还可以是,位置检测装置为伺服电机编码器或外接的电位器42。
[0021] 本实施例的伺服控制双闭环张力摆辊,请参考图1,在前面技术方案的基础上具体还可以是,主动辊为放卷辊1、过程主动辊9或收卷辊13。
[0022] 本实施例的伺服控制双闭环张力摆辊,请参考图3,在前面技术方案的基础上具体还可以是,主控装置为PLC主控板20。
[0023] 本实施例的伺服控制双闭环张力摆辊,请参考图3,在前面技术方案的基础上具体还可以是,驱动装置同步电机51。
[0024] 本实施例的伺服控制双闭环张力摆辊,请参考图1和图3,在前面技术方案的基础上具体还可以是,基材张力检测装置为安装有张力检测传感器31的张力辊3、6、11。
[0025] 本实施例的具体工作过程,请参考图1至图3,基材10通过放卷辊1、过辊2、摆辊
4、张力辊3、基准辊5、张力辊6、摆辊7、过程主动辊9、张力辊11、摆辊8后由过辊12传送给收卷辊13收卷。
[0026] 基准辊5的主动转动为基材行进的方向和速度提供一个标准,摆辊4、7、8通过齿轮与伺服电机相联,张力辊3、6、11将张力信号传给PLC主控板20,根据张力辊提供的张力信息PLC通过PID运算,将转矩指令传给摆辊4、7、8的伺服电机,实现张力闭环控制;摆辊4、7、8通过连接轴与电位器相联,电位器将摆辊的摆动位置传给PLC主控板20,根据电位器提供的摆辊位置信息PLC通过PID运算,将速度指令传给同步电机51 (可以是放卷辊I的电机,过程主动辊9的电机及收卷辊13的电机)。本结构在连续卷材的放卷张力段,过程张力段及收卷张力段均可实施,速度闭环与张力闭环的联合控制。可以减小基材张力波动,增加设备的稳定性。
[0027] 以上是对本发明伺服控制双闭环张力摆辊进行了阐述,用于帮助理解本发明,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围的内。

Claims (7)

1.一种伺服控制双闭环张力摆辊,其特征在于:包括摆辊、驱动摆辊摆动的伺服电机、检测所述摆辊位置的位置检测装置,在摆辊附近基材行进的前方或后方还设置有基材张力检测装置、主动辊和基准辊,所述位置检测装置和基材张力检测装置电性连接一主控装置并将检测信息发送给主控装置,所述主动辊受控于主控装置进行转速调整,所述伺服电机受控于主控装置进行转矩调整。
2.根据权利要求1所述的伺服控制双闭环张力摆辊,其特征在于:所述摆辊平行固定连接在一连接轴下方,所述连接轴的一侧通过齿轮传动连接在伺服电机的主动轴上。
3.根据权利要求1所述的伺服控制双闭环张力摆辊,其特征在于:所述位置检测装置为伺服电机编码器或外接的电位器。
4.根据权利要求1所述的伺服控制双闭环张力摆辊,其特征在于:所述主动辊为放卷辊、过程主动辊或收卷辊。
5.根据权利要求1所述的伺服控制双闭环张力摆辊,其特征在于:所述主动辊由同步电机驱动旋转。
6.根据权利要求1所述的伺服控制双闭环张力摆辊,其特征在于:所述主控装置为PLC主控板。
7.根据权利要求1所述的伺服控制双闭环张力摆辊,其特征在于:所述基材张力检测装置为安装有张力检测传感器的张力辊。
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