CN111170079A - 一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置 - Google Patents
一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111170079A CN111170079A CN202010095611.4A CN202010095611A CN111170079A CN 111170079 A CN111170079 A CN 111170079A CN 202010095611 A CN202010095611 A CN 202010095611A CN 111170079 A CN111170079 A CN 111170079A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel strand
- spool
- inductance
- compression roller
- winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 133
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 133
- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 51
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 51
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 29
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000011896 sensitive detection Methods 0.000 claims description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 6
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000007115 recruitment Effects 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000611 Zinc aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- HXFVOUUOTHJFPX-UHFFFAOYSA-N alumane;zinc Chemical compound [AlH3].[Zn] HXFVOUUOTHJFPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H63/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
- B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
- B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
- B65H54/2848—Arrangements for aligned winding
- B65H54/2851—Arrangements for aligned winding by pressing the material being wound against the drum, flange or already wound material, e.g. by fingers or rollers; guides moved by the already wound material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
- B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
- B65H54/40—Arrangements for rotating packages
- B65H54/52—Drive contact pressure control, e.g. pressing arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2701/00—Handled material; Storage means
- B65H2701/30—Handled filamentary material
- B65H2701/35—Ropes, lines
Abstract
本发明是一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置，工字轮支架顶部固定安装有可转动的工字轮，工字轮用于缠绕钢绞线，工字轮上方设置有压辊，压辊可转动的固定安装在摆动臂的一端，摆动臂的另一端与压辊支架顶端通过转动轴连接，摆动臂与压辊支架的转动轴连接处设置有角度传感器，角度传感器用于测量摆动臂的转动角度，进而计算得到钢绞线的盘卷直径和层数；压辊表面镶嵌有不少于两条与压辊轴向平行的电感，压辊外表面覆有压辊橡胶套；电感用于检测最外层钢绞线的轴向位置。该装置能够对钢绞线在用工字轮收卷时，对钢绞线收卷时绕线的径向位置和轴向位置进行测量，能够为收线控制系统提供反馈数据以调整运行参数，降低钢绞线绕卷的缺陷率。
Description
技术领域
本发明涉及钢绞线、钢丝绳等钢线制造技术领域，具体的说是一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置。
背景技术
钢绞线、钢丝绳等钢线有多根钢丝绞合而成，其表面可以根据需要增加镀锌层、锌铝合金层、镀铜层、涂环氧树脂等，常作为架空输电地线，阻拦索，结构索，用于桥梁、建筑、水利、能源及岩土工程等场合。
钢绞线一般包装成卷运输或者出售，故生产时需要一个由放线装置、张力控制装置、排线机构、工字绕线轮组成的收线设备将其盘绕成卷打包，然而由于收线设备在收卷时相邻两层钢绞线螺旋方向相反，钢绞线力学性能不同，再加上排线机构移动位置误差、张力值设定值不合理等原因，钢绞线绕卷时会出现跳线、绕线排列不紧密、鼓包等现象，从而造成钢绞线线卷质量问题，目前在生产中改善钢绞线质量问题的主要方式为人工方式，通过人眼观察缺陷，用工具敲击修正绕线不平整现象，该方式效率低劳动强度大，因此迫切需要一种钢绞线工字轮收卷时绕线位置检测装置，用以检测钢线收卷时入线的实时位置，反馈给收线设备控制装置调整排线位置和张力参数，自动改善绕线排列不紧密、鼓包等缺陷，但是由于钢绞线在盘卷过程中，钢绞线入线的轴向位置和径向位置都发生变化，如何实现钢绞线绕线两个维度位置的同时测量是亟待解决的一个问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置，能够在工字轮盘卷时，对钢绞线入线时的径向位置和轴向位置进行同时测量，通过对钢绞线位置的实时测量，为控制系统提供反馈检测数据，以修正收线设备的运行参数，改善绕线过程中排列不紧密、跳线、鼓包等现象，降低钢绞线绕卷的缺陷率。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案为：
一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置，其特征在于：包括固定支架、摆动臂、压辊、角度传感器、多组串联电感、控制与信号处理电路；所述固定支架固定在收线工字轮背面，所述固定支架顶部两端各安装一个摆动臂，摆动臂与固定支架通过与工字轮转轴平行的转轴连接；所述两摆动臂的另一端安装有与工字轮轴向长度相等的压辊，压辊转轴两端分别与摆动臂固定，所述压辊可以随摆动臂上下摆动，所述压辊靠重力压在所述工字轮的表面，所述工字轮两端由工字轮支架固定，工字轮可转动卷绕钢绞线，所述摆动臂与固定支架的转动轴连接处设置有角度传感器，所述角度传感器用于测量摆动臂的转动角度，进而计算得到绕在工字轮上的钢绞线直径和层数；
所述的压辊内表面开设有不少于二条与压辊轴向平行的凹槽，所述的凹槽底部设有多组串联电感，所述电感外侧凹槽周围设有屏蔽罩，所述的压辊外表面覆有橡胶套增加压辊与钢绞线摩擦力。
所述的电感用于检测最外圈钢绞线入线的实时轴向位置。
所述的钢绞线缠绕在工字轮表面，所述压辊通过重力压在钢绞线外表面，并随工字轮转动，所述压辊位于工字轮轮辐内侧。
所述的压辊为空心结构，所述的压辊的转轴为固定空心轴，所述的压辊围绕固定空心轴转动，所述的固定空心轴上固定有控制与信号处理模块，所述的固定空心轴外侧固定安装有集流环，电感的供电线穿过固定空心轴后通过集流环为设置在压辊内表面的电感供电，同时信号处理模块的输出结果也通过集流环穿过固定空心轴传输给外部电路。
所述的压辊内表面设置有二组电感，包括第一电感和第二电感，所述的第一电感和第二电感均匀分布在压辊内表面，所述的第一电感和第二电感的长度与压辊长度相同。
所述角度传感器为编码器或电位计，角度传感器输出端与控制与信号处理模块连接，所述控制与信号处理模块用于将角度变化数据计算转换为径向数据。
所述控制与信号处理模块将角度变化数据转换为径向位置数据的方法如下：
获取摆动臂的长度为L1、转动轴轴心距离工字轮转轴轴心的长度为L2、摆动臂和转动轴轴心与工字轮轴心连线之间的初始夹角为θ、角度传感器测得值Δθ，则压辊轴心距离工字轮轴心的长度为
进而可得钢绞线的半径为R＝L3-R1，钢绞线的半径即为当前钢绞线的径向位置数据，也可以得到钢绞线的层厚L4＝L3-R1-R2，式中，R1为压辊半径，R2为工字轮半径。
所述控制与信号处理模块(13)中包括直流稳压电源、正弦波振荡电路、电感传感器、放大器、相敏检波、A/D转换电路、单片机，所述的A/D转换电路与单片机连接，直流稳压电源为整个电路提供电源，正弦波振荡器为电感和相敏检波器提供了频率和幅值稳定的激励电压，当通电电感的电感量发生变化后，信号经过放大电路后，由相敏检波电路鉴出极性，得到一个与钢绞线轴向位移相对应的直流电压信号，经A/D转换电路转换后输入单片机进行处理，计算得到当前钢绞线刚进入工字轮时的轴向位置数据。
所述控制与信号处理模块中计算得到电感总变化量进而得到当前层钢绞线轴向位置数据的方法如下：
对于测量装置中压辊内表面布置的多个串联电感，总的电感值计算公式为：
L总＝L1+2M12+L2+2M23+L3+...+Ln-1+2Mn-1n+Ln，
又根据单个电感自感量计算公式
串联总电感可以改写为：
上式中：L总——串联电感的总电感量；
Ln——为各电感的电感量，n＝1…n；n取决于压辊的长度
Mn-1n——为相邻电感的互感量
N——线圈的匝数；
I——线圈中的电流；
δn——电感气隙厚度，n＝1…n；
μ0——气隙磁导率；
A——气隙横截面积。
当电感随工字轮旋转到工字轮上方，电感与工字轮表面的钢绞线形成闭合磁路，钢绞线与压辊间形成的气隙及气隙长度会随着当前层钢绞线圈数的变化而变化，根据串联电感公式：
上式中：L′总——变化后的总电感量；
δ′n-1——为当前变化的气隙
M′n-1n——变化后的相邻电感互感量
钢绞线引起的电感变化量为：|L′总-L初|＝ΔL总，L初为初始串联电感的总电感值，取压辊电感左右两端为原点x0，则当前层钢绞线的轴向位置为x＝k×ΔL总+x0，其中，k为一个由实验获取的比例系数。根据钢绞线轴向位置也可以换算得到钢绞线的圈数m等于
取整后的结果。
该种钢绞线收卷时绕线位置测量装置能够产生的有益效果为：
第一，利用通电线圈与钢绞线部分接触，线圈与工字轮表面的钢绞线形成闭合磁路，剩余部分存在气隙，当钢绞线位置发生变化时，气隙长度变化，从而导致电感线圈的电感量的变化。因此只要测出电感量的变化，就能确定出当前层钢绞线轴向位置数据。
第二，利用角度传感器所测角度，获得摆动臂的旋转角度，通过相关地换算，可以计算出实时钢绞线的层厚，就能确定出钢绞线的径向位置。
第三，利用电感线圈组也可以实现钢绞线平整度的非接触测量。
第四，通过钢绞线轴向和径向位置测量装置测出钢绞线入线轴向和径向实时位置后，可以为控制系统提供反馈检测数据，以修正收线设备的运行参数，改善绕线过程中排列不紧密、跳线、鼓包等现象，降低钢绞线绕卷的缺陷率。
附图说明
图1为本发明一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置的主视图。
图2为本发明一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置的侧视图。
图3为本发明一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置中压辊的侧视图。
图4为本发明一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置中压辊A-A剖视图。
图5为本发明一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置的工作原理图。
说明书附图标记：1、压辊；2、第一电感；3、第二电感；4、摆动臂；5、角度传感器；6、压辊支架；7、压辊橡胶套；8、工字轮支架；9、钢绞线；10、工字轮；11、转动轴；12、屏蔽罩；13、控制与信号处理模块；14、集流环；15、固定空心轴。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述。
一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置，包括固定支架6、摆动臂4、压辊1、角度传感器5、多组串联电感2、控制与信号处理电路13，所述固定支架6固定在收线工字轮10背面，所述固定支架6顶部两端各安装一个摆动臂4，摆动臂4与固定支架6通过与工字轮10转轴平行的转动轴11连接；所述两摆动臂4的另一端安装有与工字轮10轴向长度相等的压辊1，压辊1转轴两端分别与摆动臂固定，所述压辊1可以随摆动臂上下摆动，所述压辊1依靠重力压在所述工字轮10表面，所述工字轮10两端由工字轮支架8固定，工字轮10可转动卷绕钢绞线9，所述摆动臂4与固定支架6的转动轴11连接处设置有角度传感器5，所述角度传感器5用于测量摆动臂4的转动角度，进而计算得到绕在工字轮上的钢绞线9直径和层数；
所述的压辊内表面开设有不少于二条与压辊1轴向平行的凹槽，所述的凹槽底部设有多组串联电感，所述电感外侧凹槽周围设有屏蔽罩12，所述的压辊1外表面覆有橡胶套7。
所述的电感用于检测最外圈钢绞线9入线实时轴向位置。
本实施例中，钢绞线9缠绕在工字轮10外表面，所述压辊1通过重力压在钢绞线9表面，并随工字轮转动，所述压辊1位于工字轮10轮辐内侧。
本实施例中，压辊1为空心结构，所述的压辊1的转轴为固定空心轴15，所述的压辊1围绕固定空心轴15转动，所述的固定空心轴15上固定有控制与信号处理模块13，所述的固定空心轴15外侧固定安装有集流环14，电感的供电线穿过固定空心轴15后通过集流环14为设置在压辊1内表面的电感供电，同时信号处理模块13的输出结果也通过集流环14穿过固定空心轴传输给外部电路。
本实施例中，压辊1内表面设置有二组电感，包括第一电感2和第二电感3，所述的第一电感2和第二电感3均匀分布在压辊1内表面，所述的第一电感2和第二电感3的长度与压辊1长度相同。
本实施例中，角度传感器为编码器或电位计，角度传感器输出端与控制与信号处理模块13连接，所述控制与信号处理模块用于将角度变化数据计算转换为径向数据。
本实施例中，控制与信号处理模块13将角度变化数据转换为径向位置数据的方法如下：
获取摆动臂4的长度为L1、转动轴(11)轴心距离工字轮(10)轴心的长度为L2、摆动臂4和转动轴11轴心与工字轮10轴心连线之间的初始夹角为θ、角度传感器测得值Δθ，则压辊1轴心距离工字轮10轴心的长度为
进而可得钢绞线的半径为R＝L3-R1，钢绞线的半径即为当前钢绞线的径向位置数据，也可以得到钢绞线的层厚L4＝L3-R1-R2，式中，R1为压辊1半径，R2为工字轮10半径。
本实施例中，控制与信号处理模块13中包括直流稳压电源、正弦波振荡电路、电感传感器、放大器、相敏检波、A/D转换电路、单片机，所述的A/D转换电路与单片机连接，直流稳压电源为整个电路提供电源，正弦波振荡器为电感和相敏检波器提供了频率和幅值稳定的激励电压，当通电电感的电感量发生变化后，信号经过放大电路后，由相敏检波电路鉴出极性，得到一个与钢绞线轴向位移相对应的直流电压信号，经A/D转换电路转换后输入单片机进行处理，计算得到当前钢绞线刚进入工字轮时的轴向位置数据。
本实施例中，控制与信号处理模块(13)中计算得到电感总变化量进而得到当前层钢绞线轴向位置数据的方法如下：
对于测量装置中压辊内表面布置的多个串联电感，总的电感值计算公式为：
L总＝L1+2M12+L2+2M23+L3+...+Ln-1+2Mn-1n+Ln，
又根据单个电感自感量计算公式
串联总电感可以改写为：
上式中：L总——串联电感的总电感量；
Ln——为各电感的电感量，n＝1…n；n取决于压辊的长度
Mn-1n——为相邻电感的互感量
N——线圈的匝数；
I——线圈中的电流；
δn——电感气隙厚度，n＝1…n；
μ0——气隙磁导率；
A——气隙横截面积。
当电感随工字轮旋转到工字轮上方，电感与工字轮表面的钢绞线形成闭合磁路，钢绞线与压辊间形成的气隙及气隙长度会随着当前层钢绞线圈数的变化而变化，根据串联电感公式：
上式中：L′总——变化后的总电感量；
δ′n-1——为当前变化的气隙
M′n-1n——变化后的相邻电感互感量
钢绞线引起的电感变化量为：|L′总-L初|＝ΔL总，L初为初始串联电感的总电感值，取压辊电感左右两端为原点x0，则当前层钢绞线的轴向位置为x＝k×ΔL总+x0，其中，k为一个由实验获取的比例系数。根据钢绞线轴向位置也可以换算得到钢绞线的圈数m等于
取整后的结果。
通过上述的角度传感器5以及第一电感2和第二电感3能够获取钢绞线收卷时绕线的轴向位置数据和径向位置数据。
进一步的，压辊1为空心圆筒通过四个轮辐支撑形成，第一电感2和第二电感3的设置保证了采集间隔相比单电感缩小了一半时间。同理，可以均匀设置多个电感，提高检测的精准度。如图5所示，当钢绞线收卷时，压辊1紧贴着工字轮10上钢绞线9，随工字轮10的旋转而转动，压辊圆筒内表面轴向布置多个串联电感线圈，当线圈与钢绞线靠近时，由于磁路磁阻的改变，电感的电感值会发生变化，随着绕线圈数的增多，钢绞线轴向位置发生变化，电感线圈与钢绞线轴向相接触的部分发生变化，气隙长度也发生变化，从而改变串联电感总的电感值。因此只要能测出这种电感量的变化，就能确定出钢绞线的轴向位置。
进一步的，压辊装置也能对钢绞线线圈的平整度进行检测，随着绕线圈数的增多，如果绕线线圈均匀的话，电感线圈组的电感值应以固定的电感值逐步增加，如果电感值增加量明显低于该值，则说明绕线线圈平整度存在问题，线卷可能存在鼓包或者较大缝隙。
进一步的，电感也可以采用在压辊外表面布置导电橡胶或沿压辊外表面轴向布置多个压针代替。
进一步的，控制与信号处理模块13输出端与显示电路信号连接，所述的显示电路用于显示钢绞线卷入处的轴向位置数据和径向位置数据。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置，其特征在于：包括固定支架(6)、摆动臂(4)、压辊(1)、角度传感器(5)、多组串联电感(2)、控制与信号处理电路(13)，所述固定支架(6)固定在收线工字轮(10)背面，所述固定支架(6)顶部两端各安装一个摆动臂(4)，摆动臂(4)与固定支架(6)通过与工字轮(10)转轴平行的转动轴(11)连接；所述两摆动臂(4)的另一端安装有与工字轮(10)轴向长度相等的压辊(1)，压辊(1)转轴两端分别与摆动臂固定，所述压辊(1)可以随摆动臂上下摆动，所述压辊(1)依靠重力压在所述工字轮(10)表面，所述工字轮(10)两端由工字轮支架(8)固定，工字轮(10)可转动卷绕钢绞线(9)，所述摆动臂(4)与固定支架(6)的转动轴(11)连接处设置有角度传感器(5)，所述角度传感器(5)用于测量摆动臂(4)的转动角度，进而计算得到绕在工字轮上的钢绞线(9)直径和层数；
所述的压辊内表面开设有不少于二条与压辊(1)轴向平行的凹槽，所述的凹槽底部设有多组串联电感，所述电感外侧凹槽周围设有屏蔽罩(12)，所述的压辊(1)外表面覆有橡胶套(7)；
所述的电感用于检测最外圈钢绞线(9)的实时轴向位置。
2.根据权利要求1所述的一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置，其特征在于：所述的钢绞线(9)缠绕在工字轮(10)外表面，所述压辊(1)通过重力压在钢绞线(9)外表面，并随工字轮转动，所述压辊(1)位于工字轮(10)轮辐内侧。
3.据权利要求1所述的一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置，其特征在于：所述的压辊(1)为空心结构，所述的压辊(1)的转轴为固定空心轴(15)，所述的压辊(1)围绕固定空心轴(15)转动，所述的固定空心轴(15)上固定有控制与信号处理模块(13)，所述的固定空心轴(15)外侧固定安装有集流环(14)，电感的供电线穿过固定空心轴(15)后通过集流环(14)为设置在压辊(1)内表面的电感供电，同时信号处理模块(13)的输出结果也通过集流环(14)穿过固定空心轴传输给外部电路。
4.据权利要求3所述的一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置，其特征在于：所述的压辊(1)内表面设置有二组电感，包括第一电感(2)和第二电感(3)，所述的第一电感(2)和第二电感(3)均匀分布在压辊(1)内表面，所述的第一电感(2)和第二电感(3)的长度与压辊(1)长度相同。
5.据权利要求3所述的一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置，其特征在于：所述角度传感器为编码器或电位计，角度传感器输出端与控制与信号处理模块(13)连接，所述控制与信号处理模块用于将角度变化数据计算转换为径向数据。
6.据权利要求5所述的一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置，其特征在于：所述控制与信号处理模块(13)将角度变化数据转换为径向位置数据的方法如下：
获取摆动臂(4)的长度为L1、转动轴(11)轴心距离工字轮(10)轴心的长度为L2、摆动臂(4)和转动轴(11)轴心与工字轮(10)轴心连线之间的初始夹角为θ、角度传感器测得值Δθ，则压辊(1)轴心距离工字轮(10)轴心的长度为
进而可得钢绞线的半径为R＝L3-R1，钢绞线的半径即为当前钢绞线的径向位置数据，也可以得到钢绞线的层厚L4＝L3-R1-R2，式中，R1为压辊(1)半径，R2为工字轮(10)半径。
7.据权利要求3所述的一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置，其特征在于：所述控制与信号处理模块(13)中包括直流稳压电源、正弦波振荡电路、电感传感器、放大器、相敏检波、A/D转换电路、单片机，所述的A/D转换电路与单片机连接，直流稳压电源为整个电路提供电源，正弦波振荡器为电感和相敏检波器提供了频率和幅值稳定的激励电压，当通电电感的电感量发生变化后，信号经过放大电路后，由相敏检波电路鉴出极性，得到一个与钢绞线轴向位移相对应的直流电压信号，经A/D转换电路转换后输入单片机进行处理，计算得到当前钢绞线刚进入工字轮时的轴向位置数据。
8.据权利要求7所述的一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置，其特征在于：所述控制与信号处理模块(13)中计算得到电感总变化量进而得到当前层钢绞线轴向位置数据的方法如下：
对于测量装置中压辊内表面布置的多个串联电感，总的电感值计算公式为：
L总＝L1+2M12+L2+2M23+L3+...+Ln-1+2Mn-1n+Ln，
又根据单个电感自感量计算公式
串联总电感可以改写为：
上式中：L总——串联电感的总电感量；
Ln——为各电感的电感量，n＝1…n；n取决于压辊的长度
Mn-1n——为相邻电感的互感量
N——线圈的匝数；
I——线圈中的电流；
δn——电感气隙厚度，n＝1…n；
μ0——气隙磁导率；
A——气隙横截面积；
当电感随工字轮旋转到工字轮上方，电感与工字轮表面的钢绞线形成闭合磁路，钢绞线与压辊间形成的气隙及气隙长度会随着当前层钢绞线圈数的变化而变化，根据串联电感公式：
上式中：L′总——变化后的总电感量；
δ′n-1——为当前变化的气隙；
M′n-1n——变化后的相邻电感互感量；
钢绞线引起的电感变化量为：|L′总-L初|＝ΔL总，L初为初始串联电感的总电感值，取压辊电感左右两端为原点x0，则当前层钢绞线的轴向位置为x＝k×ΔL总+x0，其中，k为由实验获取的比例系数；根据钢绞线轴向位置也可以换算得到钢绞线的圈数m等于
取整后的结果。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010095611.4A CN111170079B (zh) | 2020-02-17 | 2020-02-17 | 一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010095611.4A CN111170079B (zh) | 2020-02-17 | 2020-02-17 | 一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111170079A true CN111170079A (zh) | 2020-05-19 |
| CN111170079B CN111170079B (zh) | 2021-09-14 |
Family
ID=70653031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010095611.4A Active CN111170079B (zh) | 2020-02-17 | 2020-02-17 | 一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111170079B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113432592A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-24 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 | 一种光纤环圈绕环机绕制缺陷自动识别与纠错系统 |
| CN113479717A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-10-08 | 海南中坚电缆科技有限公司 | 一种电线自动化生产的工艺制备方法 |
| CN113636407A (zh) * | 2021-10-14 | 2021-11-12 | 南通银龙钢绳有限公司 | 一种钢丝绳生产加工用包装生产线 |
Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1155554A1 (ru) * | 1983-11-24 | 1985-05-15 | Ленинградское Электромашиностроительное Объединение "Электросила" Им.С.М.Кирова | Устройство останова машины дл перемотки провода |
| EP0603841A1 (de) * | 1992-12-22 | 1994-06-29 | MAG Maschinen und Apparatebau Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln von Rundmaterial auf eine mit Endflanschen versehene Spule |
| JPH09202533A (ja) * | 1996-01-30 | 1997-08-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 線材用張力調整装置 |
| US5775610A (en) * | 1994-07-05 | 1998-07-07 | Neumag-Neumuenstersche Maschinen Und Anlegenbau Gmbh | Method and apparatus of controlling rotary drive winding machine |
| CN1220642A (zh) * | 1997-03-25 | 1999-06-23 | 巴马格股份公司 | 用来卷绕输入长丝的方法 |
| JP2000086088A (ja) * | 1998-09-04 | 2000-03-28 | Murata Mach Ltd | 合糸機 |
| US6109558A (en) * | 1997-10-10 | 2000-08-29 | Barmag Ag | Yarn winding apparatus and method |
| CN1818540A (zh) * | 2006-03-17 | 2006-08-16 | 清华大学 | 一种从径向测量转动轴轴向位移的方法及其传感器 |
| CN102009874A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-04-13 | 北京中丽制机工程技术有限公司 | 卷绕机转盘传动装置的控制方法 |
| CN203653862U (zh) * | 2013-12-17 | 2014-06-18 | 浙江富润海茂纺织布艺有限公司 | 一种剑杆织机的卷绕机构 |
| CN203781501U (zh) * | 2014-02-25 | 2014-08-20 | 徐工集团工程机械股份有限公司 | 排线装置 |
| CN105858332A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-08-17 | 磐安县科力软管有限公司 | 自动收线装置 |
| CN107187934A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-09-22 | 西安聚能装备技术有限公司 | 一种用于扁带及复合镶嵌的超导线材的高速密排收线机 |
| CN206705391U (zh) * | 2017-05-10 | 2017-12-05 | 滁州学院 | 一种便于电线的回收和精准计量的电线成圈机 |
| CN207047595U (zh) * | 2017-06-14 | 2018-02-27 | 天津市春鹏预应力钢绞线有限公司 | 一种预应力钢绞线收线装置 |
| CN208308010U (zh) * | 2018-05-29 | 2019-01-01 | 浙江宁鼎包装科技有限公司 | 自动收卷装置 |
| CN109230899A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-18 | 中电科技（合肥）博微信息发展有限责任公司 | 一种穿梭车供电装置 |
| CN109941805A (zh) * | 2017-12-21 | 2019-06-28 | 西安泰金工业电化学技术有限公司 | 一种电解铜箔一体机收卷压辊 |
-
2020
- 2020-02-17 CN CN202010095611.4A patent/CN111170079B/zh active Active
Patent Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1155554A1 (ru) * | 1983-11-24 | 1985-05-15 | Ленинградское Электромашиностроительное Объединение "Электросила" Им.С.М.Кирова | Устройство останова машины дл перемотки провода |
| EP0603841A1 (de) * | 1992-12-22 | 1994-06-29 | MAG Maschinen und Apparatebau Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln von Rundmaterial auf eine mit Endflanschen versehene Spule |
| US5775610A (en) * | 1994-07-05 | 1998-07-07 | Neumag-Neumuenstersche Maschinen Und Anlegenbau Gmbh | Method and apparatus of controlling rotary drive winding machine |
| JPH09202533A (ja) * | 1996-01-30 | 1997-08-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 線材用張力調整装置 |
| CN1220642A (zh) * | 1997-03-25 | 1999-06-23 | 巴马格股份公司 | 用来卷绕输入长丝的方法 |
| US6109558A (en) * | 1997-10-10 | 2000-08-29 | Barmag Ag | Yarn winding apparatus and method |
| JP2000086088A (ja) * | 1998-09-04 | 2000-03-28 | Murata Mach Ltd | 合糸機 |
| CN1818540A (zh) * | 2006-03-17 | 2006-08-16 | 清华大学 | 一种从径向测量转动轴轴向位移的方法及其传感器 |
| CN102009874A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-04-13 | 北京中丽制机工程技术有限公司 | 卷绕机转盘传动装置的控制方法 |
| CN203653862U (zh) * | 2013-12-17 | 2014-06-18 | 浙江富润海茂纺织布艺有限公司 | 一种剑杆织机的卷绕机构 |
| CN203781501U (zh) * | 2014-02-25 | 2014-08-20 | 徐工集团工程机械股份有限公司 | 排线装置 |
| CN105858332A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-08-17 | 磐安县科力软管有限公司 | 自动收线装置 |
| CN206705391U (zh) * | 2017-05-10 | 2017-12-05 | 滁州学院 | 一种便于电线的回收和精准计量的电线成圈机 |
| CN207047595U (zh) * | 2017-06-14 | 2018-02-27 | 天津市春鹏预应力钢绞线有限公司 | 一种预应力钢绞线收线装置 |
| CN107187934A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-09-22 | 西安聚能装备技术有限公司 | 一种用于扁带及复合镶嵌的超导线材的高速密排收线机 |
| CN109941805A (zh) * | 2017-12-21 | 2019-06-28 | 西安泰金工业电化学技术有限公司 | 一种电解铜箔一体机收卷压辊 |
| CN208308010U (zh) * | 2018-05-29 | 2019-01-01 | 浙江宁鼎包装科技有限公司 | 自动收卷装置 |
| CN109230899A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-18 | 中电科技（合肥）博微信息发展有限责任公司 | 一种穿梭车供电装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| M.比德林迈尔等: "《通信传输技术中单位、基本概念和测量方法》", 31 July 1984, 人民邮电出版社 * |
| 王建林: "LSIII24/750 倒立压辊式热处理收线机的改造", 《金属制品》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113432592A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-24 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 | 一种光纤环圈绕环机绕制缺陷自动识别与纠错系统 |
| CN113479717A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-10-08 | 海南中坚电缆科技有限公司 | 一种电线自动化生产的工艺制备方法 |
| CN113636407A (zh) * | 2021-10-14 | 2021-11-12 | 南通银龙钢绳有限公司 | 一种钢丝绳生产加工用包装生产线 |
| CN113636407B (zh) * | 2021-10-14 | 2021-12-14 | 南通银龙钢绳有限公司 | 一种钢丝绳生产加工用包装生产线 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111170079B (zh) | 2021-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111170079B (zh) | 一种钢绞线收卷时绕线位置测量装置 | |
| CN103389058B (zh) | 一种卷扬器层叠式收卷物的收卷长度自动计量系统及方法 | |
| CN111020645B (zh) | 一种电解铜箔生箔机、在线监测方法、控制装置 | |
| CN1818540A (zh) | 一种从径向测量转动轴轴向位移的方法及其传感器 | |
| CN205709156U (zh) | 一种用于漆包线的多功能绕线装置 | |
| CN105139966A (zh) | 一种多功能立式绞合退扭成缆机 | |
| CN114194937B (zh) | 一种高速绕线机绕线质量监控方法 | |
| CN111981992A (zh) | 一种钢卷卷径计算方法 | |
| CN103230946A (zh) | 检测辊、接触式板形仪及检测系统 | |
| CN107453567B (zh) | 一种盘式电机定子铁心的加工方法 | |
| CN101702373A (zh) | 矩形导线绕制线圈的装置 | |
| CN113532299A (zh) | 一种无接触式钢卷内径的检测装置与方法 | |
| CN203419595U (zh) | 物料卷取速度的控制装置 | |
| CN219534285U (zh) | 核聚变装置超导磁体多层多匝螺旋线圈绝缘自动包绕装置 | |
| CN2284109Y (zh) | 磁弹变压器式冷轧带材板形仪 | |
| CN216182975U (zh) | 一种钢丝圈螺旋包布机检测装置 | |
| CN104003252B (zh) | 一种用于空气包覆纱机上的绕线系统 | |
| CN203673957U (zh) | 用于漆包线绕制设备的在线测宽装置 | |
| CN203455668U (zh) | 带材卷径检测系统 | |
| CN109764826B (zh) | 一种高速检测桥梁拉索外形截面形状的检测仪 | |
| CN109668538B (zh) | 一种检测桥梁拉索外形截面形状的检测仪 | |
| CN209133347U (zh) | 一种用于超导线圈绕制的实时计长装置 | |
| CN209365416U (zh) | 一种缆型胎圈丝制造设备 | |
| CN210505282U (zh) | 起重机吊钩高度测量装置 | |
| CN220259136U (zh) | 一种金属丝放线速度补偿装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230711 Address after: 062450 Yan Village, Liugushi Town, Hejian City, Cangzhou, Hebei Province Patentee after: Hejian Tengmai Communication Equipment Co.,Ltd. Address before: 509 Kangrui Times Square, Keyuan Business Building, 39 Huarong Road, Gaofeng Community, Dalang Street, Longhua District, Shenzhen, Guangdong Province, 518000 Patentee before: Shenzhen lizhuan Technology Transfer Center Co.,Ltd. Effective date of registration: 20230711 Address after: 509 Kangrui Times Square, Keyuan Business Building, 39 Huarong Road, Gaofeng Community, Dalang Street, Longhua District, Shenzhen, Guangdong Province, 518000 Patentee after: Shenzhen lizhuan Technology Transfer Center Co.,Ltd. Address before: No. 1 Park Avenue Jiangning Hongjing District of Nanjing city of Jiangsu province in 211167 Patentee before: NANJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240410 Address after: No.789 Baiyun Road, East Industrial District, Xindu District, Chengdu, Sichuan 610500 Patentee after: Chengdu Goode Communication Equipment Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 062450 Yan Village, Liugushi Town, Hejian City, Cangzhou, Hebei Province Patentee before: Hejian Tengmai Communication Equipment Co.,Ltd. Country or region before: China |