CN108861819A - 卷绕排线自动补偿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了卷绕排线自动补偿方法，包括补偿凸边/凹边和探边补偿，其中补偿凸边/凹边的方法步骤为：系统在进入张力检测区时，机械结构上金刚线通过一个摆杆，金刚线经过摆杆，摆杆位置会发生变化，通过摆杆的位置，系统可以实时采集到金刚线的张力值，每个中断比较张力的大小，判断张力的变化，如果张力发生变化，系统会自动启动Fuzzy Control模组，进行高频数据采集，分析和学习缺陷数据以及数据趋势，逐步通过趋势自学习，并对数据进行多次滤波。本发明有益效果：本发明采用PID张力探测模式，收集误差数据，并建立自学习数学模型，形成全闭回路的控制方式，不需要人工操作，不需要另外增加设备，系统自动计算，节省人力/物力/财力。
Description
技术领域
本发明涉及线缆卷绕排线技术领域，尤其是卷绕排线自动补偿方法。
背景技术
高速绕线需求日益增加，在高速排线过程中，存在收线和放线2个必要环节，在收线环节中，如果因为排线起点和终点设定不准确或者收线滚筒精度不一致或者有缺陷，就会导致排线反向的位置和实际需要反向的位置不一致，引起排线两端的堆线或者欠线，引起已经排好的线材坍塌，引起压线，最终在线材使用过程中，拉断，引起严重损失。鉴于这个需求和背景，研发了基于PID张力误差量作为控制输入源，对排线过程中进行实时探测，在张力发生变化的过程中，根据张力误差的变化幅值和张力变化趋势，采用对张力模型进行自学习的方式，不断建立更符合当前需要补偿凹凸面的数学模型，并计算出补偿幅宽增量以及补偿速度和次数，实现对排线宽度和滚筒缺陷的实时纠正，以保证排线的准确性。
实例方案：
目前相近似的方案1：靠人工肉眼观察凸边凹边情况，进行人工调整排线起点终点来修复。
目前相近似的方案2：通过激光传感器探测凸边凹边情况，系统进行补偿，修复客户对边造成的误差。
现有的技术方式是开环模式，主动计算，前一层线内缩，后一层的线外扩，以此逐层排线，这种排线方式计算简单，控制方便，但是因为是开环，如果实际滚筒和预设滚筒存在偏差时，就无法消除产生的误差，导致误差累计，失控，压线，断线等问题。
因此，对于上述问题有必要提出卷绕排线自动补偿方法。
发明内容
本发明目的是克服了现有技术中的不足，提供了卷绕排线自动补偿方法，采用PID张力探测模式，收集误差数据，并建立自学习数学模型，形成全闭回路的控制方式，避免因为各种因素导致的无法预测的误差产生，引起压线，断线。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：
卷绕排线自动补偿方法，包括补偿凸边/凹边和探边补偿，其中补偿凸边/凹边的方法步骤为：系统在进入张力检测区时，机械结构上金刚线通过一个摆杆，金刚线经过摆杆，摆杆位置会发生变化，通过摆杆的位置，系统可以实时采集到金刚线的张力值，每个中断比较张力的大小，判断张力的变化，如果张力发生变化，系统会自动启动Fuzzy Control模组，进行高频数据采集，分析和学习缺陷数据以及数据趋势，逐步通过趋势自学习，并对数据进行多次滤波，保留有效数据，进行缺陷进行时间积分同时对缺陷进行位置积分并进行峰值滤波，去除峰值对变化趋势的影响，并通过边缘递归算法，寻找到需要进行补偿的位置以及补偿幅度，持续补偿时间等指标，并考虑到机台结构对缺陷的响应时间常数，做数据进行惯性环节处理。
进入张力检测区后与设定的张力阀值进行比较，如果张力的累计值超过设定的张力阀值，那么系统则认为需要补偿，当张力累计值为正时，则是张力变大，那么系统判断为凸边，控制排线内缩补偿，并且系统计算出一个补偿值K，次数L，第N次内缩距离＝K-(N-1)*K/L，当张力累计值为负时，则是张力变小，那么系统判断为凹边，控制排线外扩，并且系统计算出一个补偿值K，总次数L，第N次内缩距离＝K-(N-1)*K/L，补偿过程中系统不会再次探测张力，补偿完毕之后系统会再次探测张力，不会修改客户对边的起点以及终点坐标。
其中探边补偿的方法为：探边由系统主动发位置命令给排线轴外扩运动实现，另外，如果系统在张力检测区内一直没有张力的变化，那么当层数到达一定的时候也会进行一次探边的动作，如果探边张力变大，系统则会调整排线起点/终点内缩，如果探边张力变小，系统则会调整排线起点/终点外扩，达到修复对边产生的误差目的。
本发明有益效果：本发明采用PID张力探测模式，收集误差数据，并建立自学习数学模型，形成全闭回路的控制方式，避免因为各种因素导致的无法预测的误差产生，引起压线，断线，不需要人工操作，不需要另外增加设备，系统自动计算，节省人力/物力/财力，使产品更加优质，更具有竞争力。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的模块框图；
图2是本发明的摆杆结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1并结合图2所示，卷绕排线自动补偿方法，包括补偿凸边/凹边和探边补偿，其中补偿凸边/凹边的方法步骤为：系统在进入张力检测区时，机械结构上金刚线通过一个摆杆，金刚线经过摆杆，摆杆位置会发生变化，通过摆杆的位置，系统可以实时采集到金刚线的张力值，每个中断比较张力的大小，判断张力的变化，如果张力发生变化，系统会自动启动Fuzzy Control模组，进行高频数据采集，分析和学习缺陷数据以及数据趋势，逐步通过趋势自学习，并对数据进行多次滤波，保留有效数据，进行缺陷进行时间积分同时对缺陷进行位置积分并进行峰值滤波，去除峰值对变化趋势的影响，并通过边缘递归算法，寻找到需要进行补偿的位置以及补偿幅度，持续补偿时间等指标，并考虑到机台结构对缺陷的响应时间常数，做数据进行惯性环节处理。
进入张力检测区后与设定的张力阀值进行比较，如果张力的累计值超过设定的张力阀值，那么系统则认为需要补偿，当张力的累计值为正时，则是张力变大，那么系统判断为凸边，控制排线内缩补偿，并且系统计算出一个补偿值K，次数L，第N次内缩距离＝K-(N-1)*K/L，当张力累计值为负时，则是张力变小，那么系统判断为凹边，控制排线外扩，并且系统计算出一个补偿值K，总次数L，第N次内缩距离＝K-(N-1)*K/L，补偿过程中系统不会再次探测张力，补偿完毕之后系统会再次探测张力，不会修改客户对边的起点以及终点坐标。
其中探边补偿的方法为：探边由系统主动发位置命令给排线轴外扩运动实现，另外，如果系统在张力检测区内一直没有张力的变化，那么当层数到达一定的时候也会进行一次探边的动作，如果探边张力变大，系统则会调整排线起点/终点内缩，如果探边张力变小，系统则会调整排线起点/终点外扩，达到修复对边产生的误差目的。
本发明采用PID张力探测模式，收集误差数据，并建立自学习数学模型，形成全闭回路的控制方式，避免因为各种因素导致的无法预测的误差产生，引起压线，断线，不需要人工操作，不需要另外增加设备，系统自动计算，节省人力/物力/财力，使产品更加优质，更具有竞争力。
另外本发明的实现也可通过激光传感器探测凸边凹边情况，系统进行补偿，修复客户对边造成的误差。
另外文中术语解释:
对边：设定排线起点以及终点；工字轮：金刚线卷绕的治具；
凸边：卷绕生产前，对边超过工字轮，当卷绕生产时随着层数增加，会产生堆线情况，越堆越高，呈凸边；
凹边：卷绕生产前，对边不及工字轮，当卷绕生产时随着层数增加，会产生欠线情况，越来越凹，呈凹边；平整：卷绕生产时随着层数增加未呈现凸边或者凹边；
内缩：排线的起点/终点往排线治具内部移动；外扩：排线的起点/终点往排线治具外部移动；
摆杆1：提供一个类似于弹簧一样的功能；探边：由系统主动发位置命令给排线轴外扩运动，实现主动探测张力变化。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (3)
1.卷绕排线自动补偿方法，其特征在于：包括补偿凸边/凹边和探边补偿，其中补偿凸边/凹边的方法步骤为：系统在进入张力检测区时，机械结构上金刚线通过一个摆杆，金刚线经过摆杆，摆杆位置会发生变化，通过摆杆的位置，系统可以实时采集到金刚线的张力值，每个中断比较张力的大小，判断张力的变化，如果张力发生变化，系统会自动启动FuzzyControl模组，进行高频数据采集，分析和学习缺陷数据以及数据趋势，逐步通过趋势自学习，并对数据进行多次滤波，保留有效数据，进行缺陷进行时间积分同时对缺陷进行位置积分并进行峰值滤波，去除峰值对变化趋势的影响，并通过边缘递归算法，寻找到需要进行补偿的位置以及补偿幅度，持续补偿时间等指标，并考虑到机台结构对缺陷的响应时间常数，做数据进行惯性环节处理。
2.如权利要求1所述的卷绕排线自动补偿方法，其特征在于：进入张力检测区后与设定的张力阀值进行比较，如果张力的累计值超过设定的张力阀值，那么系统则认为需要补偿，当张力累计值为正时，则是张力变大，那么系统判断为凸边，控制排线内缩补偿，并且系统计算出一个补偿值K，次数L，第N次内缩距离＝K-(N-1)*K/L，当张力累计值为负时，则是张力变小，那么系统判断为凹边，控制排线外扩，并且系统计算出一个补偿值K，总次数L，第N次内缩距离＝K-(N-1)*K/L，补偿过程中系统不会再次探测张力，补偿完毕之后系统会再次探测张力，不会修改客户对边的起点以及终点坐标。
3.如权利要求1所述的卷绕排线自动补偿方法，其特征在于：其中探边补偿的方法为：探边由系统主动发位置命令给排线轴外扩运动实现，另外，如果系统在张力检测区内一直没有张力的变化，那么当层数到达一定的时候也会进行一次探边的动作，如果探边张力变大，系统则会调整排线起点/终点内缩，如果探边张力变小，系统则会调整排线起点/终点外扩，达到修复对边产生的误差目的。
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