CN104016173B - 一种改善鱼竿尾翼节直度的卷带设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善鱼竿尾翼节直度的卷带设备及其方法，所述方法主要包括：1、通过人机交互接口向PLC控制器输入相关数据，再通过PLC控制器传输至各部件；2、PLC控制器利用公式计算出初始锥度张力输出值，并传输至相关部件；3、所述设备开始作业后，利用张力传感器将实时张力数值反馈回PLC控制器，PLC控制器计算并修正锥度张力输出值。本发明提供了一种改善鱼竿尾翼节直度的卷带设备及其方法，解决了恒张力卷带下制作的鱼竿尤其是尾翼节部分容易弯曲和断裂的问题，增强了鱼竿的耐用性。

Description

一种改善鱼竿尾翼节直度的卷带设备及其方法

技术领域

本发明涉及一种卷带设备，具体涉及一种改善鱼竿尾翼节直度的卷带设备及其方法。

背景技术

目前的鱼竿卷带设备一般都是恒压力卷带设备，恒压力卷带设备的缺点之一在于其不能根据金属模具的粗细自动调整卷带的张力，而制作鱼竿竿胚所用的金属模具都是有斜率的，且其斜率由首至尾逐渐增大。恒张力卷带设备会使得金属模具斜率大的部位，也就是金属模具较细的一端，容易因为张力过大而造成金属模具弯曲，同时也容易造成卷在金属模具上的碳纤维布扭曲，从而造成固化出来的鱼竿竿胚弯曲和容易断裂，尤其对于鱼竿尾翼节，因着其特别幼细、与鱼竿首部的斜率差距特别大的原因，尤其容易出现这个情况。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种改善鱼竿尾翼节直度的卷带设备及其方法，通过PLC控制器，根据张力传感器实时反馈的数值，不断修正锥度张力输出值，实现随着金属模具斜率的变化采用该斜率下最合适的卷带张力，从而改善制作出来的鱼竿的尾翼节部位的直度。

针对现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

一种改善鱼竿尾翼节直度的卷带设备，包括机架、控制系统及卷带装置；所述控制系统设置有壳体、主轴、气缸、主轴电机以及夹头，所述夹头、主轴和气缸通过连接轴相连接；所述连接轴水平穿过所述主轴的中部，所述连接轴一端与所述夹头后部相连接，另一端则与所述气缸相连接；所述夹头的前部穿过所述壳体的一侧，与所述壳体的外部相连通；所述主轴电机通过皮带与所述主轴相接，所述皮带的一端连接在所述主轴电机的输出端，另一端则连接在所述主轴上；所述机架的一端与所述壳体的一侧相连接，与所述夹头位于所述壳体的同一侧；其特征在于，所述控制系统还设置有PLC控制器、溜板电机及人机交互接口，所述主轴电机、溜板电机及人机交互接口均电性连接在所述PLC控制器上；所述卷带设备设置在所述机架上，包括导轨、溜板及溜板伺服电机传动组件，所述溜板与所述溜板伺服电机传动组件相连接，所述溜板伺服电机传动组件与所述溜板电机电性连接；所述溜板伺服电机传动组件向上依次连接有所述张力传感器、导轮磁粉张力输出组件及纸带磁粉张力输出组件，所述溜板伺服电机传动组件、导轮磁粉张力输出组件、纸带磁粉张力输出组件及张力传感器与所述PLC控制器电性连接。

需要说明的是，所述气缸、主轴和夹头之间通过水平贯穿主轴中部的一个小轴来相连，在所述设备启动后，所述气缸通过气缸活塞的移动来拉动所述夹头加紧或松开。

需要说明的是，所述溜板电机为溜板伺服电机传动组件的驱动装置；设备运作前先在所述PLC控制器中输入带距数据，机器运作时，所述溜板电机驱动溜板伺服电机传动组件运作，同时所述带距数据传输至溜板伺服电机传动组件上，确保卷带作业时带距的一致性和稳定性。

需要说明的是，所述溜板伺服电机传动组件包括伺服电机、减速机、同步带轮和同步带,所述同步带轮与所述减速机相连接，所述同步带绕在所述同步带轮上，所述减速机则与所述伺服电机电性连接；所述溜板伺服电机传动组件通过所述同步带轮和同步带与所述溜板相连接，作业时，所述溜板伺服电机传动组件接受所述PLC控制器传输出的带距数据，驱动溜板做直线运动，从而带动导轮磁粉张力输出组件、张力传感器和纸带磁粉张力输出组件一并在导轨上作直线运动，确保卷带带距的一致性和稳定性。

需要说明的是，所述导轮磁粉张力输出组件包括所述磁粉制动器、磁粉张力控制器和导轮，所述导轮与所述磁粉制动器的输出轴相连接，所述磁粉制动器则与所述磁粉张力控制器电性连接；作业时，所述导轮磁粉张力输出组件接受所述PLC控制器传输出的导轮电压数值，根据所需张力大小，实时调整其输出值，确保卷带作业时张力的稳定性。

需要说明的是，所述纸带磁粉张力输出组件包括磁粉制动器、磁粉张力控制器和纸带盘，所述纸带盘与所述磁粉制动器的输出轴相连接，所述磁粉制动器与所述磁粉张力控制器电性连接；在作业时，所述纸带磁粉张力输出组件首先接受所述PLC控制器传输出的起始张力值，再通过张力传感器实时传回至所述PLC控制器的实时张力数据，和所述PLC控制器演算出的张力输出值进行比较，经过所述PLC控制器的PID运算功能，实时修正张力输出值，再将实时修正的张力输出值传输至纸带磁粉张力输出组件，实现实时的张力卷带功能。

需要说明的是，所述人机交互接口为触摸屏。在所述设备作业过程中对所述设备的控制和数值的输入都通过所述人机交互接口完成。

基于上述设备，一种改善鱼竿尾翼节直度的方法包括如下步骤：

步骤1，通过所述人机交互接口向所述PLC控制器输入主轴转速值、带距值、起始锥度张力位置、起始锥度张力值、结束锥度张力位置、导轮电压值；所述主轴转速值经由所述PLC控制器传输至所述主轴电机，所述带距值经由所述PLC控制器传输至所述主轴电机及所述溜板电机，所述导轮电压值经由所述PLC控制器传输至所述导轮磁粉张力输出组件；

需要说明的是，所述起始锥度张力值、起始锥度张力位置以及结束锥度张力位置主要是根据模具的具体长度、粗细而确定的。

步骤2，PLC控制器按演算公式进行演算，得出初始锥度张力输出值，所述演算公式如下：

初始锥度张力输出值＝输入的起始锥度张力值*30％

步骤3，将鱼竿金属模具的一端通过所述夹头与所述主轴连接起来，启动所述设备并开始作业；开始作业后，由起点开始并在到达所述起始张力位置之前，所述PLC控制器向所述纸带磁粉张力输出组件输出所述初始锥度张力输出值；从所述起始张力位置到所述结束锥度张力位置，所述PLC控制器运用PID计算功能，计算不同位置所需要的张力值，然后根据所述张力传感器探测到并回传给所述PLC控制器的实时张力数值，实时修正锥度张力输出值。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种改善鱼竿尾翼节直度的卷带设备及其方法，解决了恒张力卷带下制作的鱼竿尤其是尾翼节部分容易弯曲和断裂的问题，增强了鱼竿的耐用性。

附图说明

图1为所述一种改善鱼竿尾翼节的卷带设备示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为基础，给出了详细的实施步骤，但并不限于实施例。

如图1所示，一种改善鱼竿尾翼节直度的卷带设备，包括机架4、控制系统及卷带装置；所述控制系统设置有壳体、主轴1、气缸2、主轴电机5以及夹头3，所述夹头3、主轴1和气缸2通过连接轴相连接；所述连接轴水平穿过所述主轴1的中部，所述连接轴一端与所述夹头3后部相连接，另一端则与所述气缸2相连接；所述夹头3的前部穿过所述壳体的一侧，与所述壳体的外部相连通；所述主轴电机5通过皮带与所述主轴1相接，所述皮带的一端连接在所述主轴电机5的输出端，另一端则连接在所述主轴1上；所述机架4的一端与所述壳体的一侧相连接，与所述夹头3位于所述壳体的同一侧；其特征在于，所述控制系统还设置有PLC控制器11、溜板电机6及人机交互接口12，所述主轴电机5、溜板电机6及人机交互接口12均电性连接在所述PLC控制器11上；所述卷带设备设置在所述机架4上，包括导轨13、溜板及溜板伺服电机传动组件10，所述溜板伺服电机传动组件10与所述溜板电机6电性连接；所述溜板伺服电机传动组件10在所述导轨13上滑行；所述溜板伺服电机传动组件10向上依次连接有张力传感器9、所述导轮磁粉张力输出组件8及纸带磁粉张力输出组件7，所述溜板伺服电机传动组件10、导轮磁粉张力输出组件8、纸带磁粉张力输出组件7及张力传感器9与所述PLC控制器11电性连接。

所述人机交互接口12为触摸屏。在所设备作业过程中对所述设备的控制和数值的输入都通过所述人机交互接口12完成。

基于上述设备，一种改善鱼竿尾翼节直度的方法包括如下步骤：

步骤1，通过所述人机交互接口12向所述PLC控制器11输入主轴转速值、带距值、起始锥度张力位置、起始锥度张力值、结束锥度张力位置、导轮电压值；所述主轴转速值经由所述PLC控制器11传输至所述主轴电机5，所述带距值经由所述PLC控制器11传输至所述主轴电机5及所述溜板伺服电机传动组件10，所述导轮电压值经由所述PLC控制器11传输至所述导轮磁粉张力输出组件8上；

步骤2，所述PLC控制器11按演算公式进行演算，得出初始锥度张力输出值，所述演算公式如下：

初始锥度张力输出值＝输入的起始锥度张力值*30％；

步骤3，将鱼竿金属模具的一端通过所述夹头3与所述主轴1连接起来，启动所述设备并开始作业；开始作业后，由起点开始并在到达所述起始张力位置之前，所述PLC控制器11向所述纸带磁粉张力输出组件输出7所述初始锥度张力输出值；从所述起始张力位置到所述结束锥度张力位置，所述PLC控制器11计算不同位置所需要的张力值，然后根据所述张力传感器9探测到并回传给所述PLC控制器11的实时张力数值，利用所述PLC控制器11的PID计算功能，实时修正锥度张力输出值。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种改善鱼竿尾翼节直度的卷带设备，包括机架、控制系统及卷带装置，所述控制系统设置有壳体、主轴、气缸、主轴电机以及夹头，所述夹头、主轴和气缸通过连接轴相连接；所述连接轴水平穿过所述主轴的中部，所述连接轴一端与所述夹头后部相连接，另一端则与所述气缸相连接；所述夹头的前部穿过所述壳体的一侧，与所述壳体的外部相连通；所述主轴电机通过皮带与所述主轴相接，所述皮带的一端连接在所述主轴电机的输出端，另一端则连接在所述主轴上；所述机架的一端与所述壳体相连接，与所述夹头位于所述壳体的同一侧；其特征在于，所述控制系统还设置有PLC控制器、溜板电机及人机交互接口，所述主轴电机、溜板电机及人机交互接口均电性连接在所述PLC控制器上；所述卷带装置设置在所述机架上，包括导轨、溜板及溜板伺服电机传动组件，所述溜板伺服电机传动组件与所述溜板相连接，所述溜板伺服电机传动组件与所述溜板电机电性连接；所述溜板伺服电机传动组件向上依次连接有张力传感器、导轮磁粉张力输出组件及纸带磁粉张力输出组件，所述溜板伺服电机传动组件、导轮磁粉张力输出组件、纸带磁粉张力输出组件及张力传感器与所述PLC控制器电性连接；

所述导轮磁粉张力输出组件包括磁粉制动器、磁粉张力控制器和导轮，所述导轮磁粉张力输出组件的导轮与所述导轮磁粉张力输出组件的磁粉制动器的输出轴相连接，所述导轮磁粉张力输出组件的磁粉制动器则与所述导轮磁粉张力输出组件的磁粉张力控制器电性连接；

所述纸带磁粉张力输出组件包括磁粉制动器、磁粉张力控制器和纸带盘，所述纸带磁粉张力输出组件的纸带盘与所述纸带磁粉张力输出组件的磁粉制动器的输出轴相连接，所述纸带磁粉张力输出组件的磁粉制动器与所述纸带磁粉张力输出组件的磁粉张力控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种改善鱼竿尾翼节直度的卷带设备，其特征在于，所述溜板伺服电机传动组件包括伺服电机、减速机、同步带轮和同步带，所述同步带轮与所述减速机相连接，所述同步带绕在所述同步带轮上，所述减速机则与所述伺服电机电性连接。

3.根据权利要求1所述一种改善鱼竿尾翼节直度的卷带设备，其特征在于，所述人机交互接口为触摸屏。

4.一种利用权利要求1-3任一所述的改善鱼竿尾翼节直度的卷带设备改善鱼竿尾翼节直度的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1，通过人机交互接口向PLC控制器输入主轴转速值、带距值、起始锥度张力位置、起始锥度张力值、结束锥度张力位置、导轮电压值；主轴转速值经由PLC控制器传输至所述主轴电机，带距值经由PLC控制器传输至主轴电机及溜板伺服电机传动组件，导轮电压值经由PLC控制器传输至导轮磁粉张力输出组件；

步骤2，PLC控制器按演算公式进行演算，得出初始锥度张力输出值，所述演算公式如下：

初始锥度张力输出值＝输入的起始锥度张力值*30％

步骤3，将鱼竿金属模具的一端通过夹头与主轴连接起来，并启动改善鱼竿尾翼节直度的卷带设备并开始作业；开始作业后，由起点开始并在到达所述起始锥度张力位置之前，PLC控制器向纸带磁粉张力输出组件输出所述初始锥度张力输出值；从所述起始锥度张力位置到所述结束锥度张力位置，PLC控制器运用PID计算功能，计算连续时刻的不同位置所需要的张力值，然后根据张力传感器探测到并回传给PLC控制器的实时张力数值，并实时修正锥度张力输出值。