CN112110263B - 恒张力收卷控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种恒张力收卷控制系统，用于控制收卷设备的工作状态，收卷设备包括收卷辊、张力辊、和与收卷辊传动连接的收卷电机，控制系统包括控制器和与控制器电性连接的张力传感器和测重仪，张力传感器用于检测收卷设备在收卷过程中的实时张力值，测重仪用于检测基材在收卷过程中的实时单重，控制器可根据预设张力值以及张力传感器和测重仪的反馈控制收卷电机的转速；上述恒张力收卷控制系统，除了设置有张力传感器，以保证收卷设备以恒张力运行，还设置有与控制器电性连接的测重仪，从而避免收卷电机高速转动，有效提高收卷电机的使用寿命和收卷基材的质量。
Description
技术领域
本发明涉及用于片状或带状基材的收卷设备技术领域，尤其涉及一种对用于收卷片状或带状基材的收卷设备进行恒张力控制运行的恒张力收卷控制系统。
背景技术
在生产过程中，经常会用到收卷设备，以对片状或带状基材进行收卷作业。以用来制作覆铜板的粘结片为例，收卷设备工作过程中，对粘结片表面收卷张力的控制直接影响到粘结片的收卷质量，从而使得恒张力调节对收卷设备显得尤为重要，因为在收卷过程中，卷径在逐渐变大，其变化是非线性的，如果以同一收卷速度收卷的话，其张力必定随卷径的逐步增大而增大，张力逐步增大将会导致收卷过紧，使得粘结片边缘收卷不整齐甚至出现幅宽变窄(粘结片幅宽要求大于1260mm)。因此，现在的收卷设备上一般都配置有恒张力控制装置，该恒张力控制装置包括张力传感器和控制器，控制器通过张力传感器的反馈至实时调节收卷转速，以达到恒张力的目的。但是，在收卷作业过程中，偶尔会发生玻纤布断裂或粘结片纬向左右两侧浸渍不均匀(对应的粘结片单重相差超过15g/m2时)的情况，由于张力辊两端的张力传感器检测到的张力平均值小于预设值，控制器会一直控制收卷设备增加收卷速度，造成收卷设备的高速转动，不仅影响收卷设备的使用寿命，而且还容易造成已经收卷在收卷辊上的粘结片之间发生打滑，影响粘结片的收卷质量。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题的不足而提供一种恒张力收卷控制系统，既可控制收卷设备以恒张力运行，又可避免在基材发生断裂或左右两侧厚度不均匀时仍然增大收卷速度的情况发生。
为了实现上述目的，本发明公开了一种恒张力收卷控制系统，用于控制收卷设备的工作状态，所述收卷设备包括收卷辊、张力辊、和与所述收卷辊传动连接的收卷电机，所述控制系统包括控制器和与所述控制器电性连接的张力传感器和测重仪，所述张力传感器用于检测收卷设备在收卷过程中的实时张力值，所述测重仪用于检测基材在收卷过程中的实时单重，所述控制器可根据预设张力值以及所述张力传感器和所述测重仪的反馈控制所述收卷电机的转速。
较佳地，当所述张力传感器的检测值与预设张力值的偏差超出预设范围时，所述控制器控制所述收卷电机以设定的加速度逐级向目标转速靠近。
较佳地，还包括与所述控制器电性连接的检测传感器，所述检测传感器用于检测所述收卷辊上收卷的所述基材的卷径。
较佳地，所述控制器可根据所述测重仪和所述检测传感器任一者的反馈控制所述收卷电机的工作状态。
较佳地，所述测重仪设置在所述基材的左右两侧，所述测重仪基于λ射线、β射线、X射线、近红外线中的任一种工作。
较佳地，所述张力传感器设置在所述张力辊的两端。
较佳地，所述检测传感器为设置在所述收卷辊一侧的激光测距仪。
较佳地，还包括与所述控制器电性连接的调节器，所述调节器用于调节所述预设张力值。
较佳地，还包括与所述控制器电性连接的显示器，所述显示器用于显示所述预设张力值和所述实时张力值。
较佳地，还包括与所述控制器电性连接的报警器。
与现有技术相比，本发明恒张力收卷控制系统，除了设置有张力传感器，以保证收卷设备以恒张力运行，还设置有与控制器电性连接的测重仪，收卷设备作业过程中，测重仪实时检测正在被收卷的基材的实时单重，如果检测到基材单重为“0”(即基材出现了断裂)或左右两侧单重相差超过预设值(如15g/m2)时，控制器不再以张力传感器的反馈值控制收卷电机的转速，从而避免收卷电机高速转动，有效提高收卷电机的使用寿命和收卷基材的质量。
附图说明
图1为本发明实施例中收卷设备的收卷工作示意图。
图2为本发明实施例中控制系统的控制原理示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明公开了一种恒张力收卷控制系统，用于控制收卷设备的工作状态，使收卷设备在恒张力下安全运行。本实施例中，如图1和图2所示，收卷设备包括引入辊10、收卷辊11、张力辊12和与收卷辊11传动连接的收卷电机13，控制系统包括控制器30和与控制器30电性连接的张力传感器31以及测重仪32。张力传感器31安装在张力辊12的两端，用于检测收卷设备在收卷过程中的实时张力值。测重仪32用于检测基材2在收卷过程中纬向左右两侧的实时单重(表面密度)，控制器30可根据预设张力值以及张力传感器31和测重仪32的反馈控制收卷电机13的转速。在收卷设备作业过程中，张力传感器31将检测到的张力值实时反馈给控制器30，控制器30将收到的实时张力值与预设张力值比较，如果差值超出预设范围，控制器30向收卷电机13发出相应的调整命令，从而使得收卷设备以恒定张力运行。当测重仪32反馈给控制器30的检测数据为零时，表示正在被收卷的基材2发生断裂；当测重仪32反馈给控制器30的检测数据反映基材2纬向左右两侧的单重差超出预设值时，表示正在被收卷的基材2纬向左右两侧厚度不同(即浸渍不均匀)，当出现上述两种情况时，控制器30不再以张力传感器31的反馈值控制收卷电机13的转速，此时，可逐渐降低收卷电机13的转速或控制收卷电机13以当前转速运行，从而避免收卷电机13高速转动，有效提高收卷电机13的使用寿命和收卷基材2的质量。
另外，通过监测发现，收卷辊11的转速发生突变是导致基材2被收卷不整齐的一个重要原因，因此，当张力传感器31的检测值与预设张力值的偏差超出预设范围时，控制器30控制收卷电机13以设定的加速度逐级向目标转速靠近，而不是立即跳变到目标转速，从而避免收卷辊11的转速发生突变，有效提高收卷基材2的质量。
进一步改进，控制系统还包括与控制器30电性连接的检测传感器33，检测传感器33用于检测收卷辊11上收卷的基材2的卷径。本实施例中，通过检测传感器33的设置，可实时监控卷径的变化，当卷径达到预设卷径的最大值时可停止收卷。另外，为避免在测重仪32发生故障时，控制器30无法收到基材2的断裂信号，控制器30可根据测重仪32和检测传感器33任一者的反馈控制收卷电机13的工作状态，也即，在测重仪32发生故障的情况下，如果正被收卷的基材2发生断裂，此时控制器30通过检测传感器33的反馈将发现卷径不再增加，那么控制器30也不再通过张力传感器31的反馈控制收卷电机13的转速，从而进一步增加了控制系统的防呆效果。
具体地，测重仪32基于λ射线、β射线、X射线、近红外线中的任一种工作。如，可在引入辊10的前端的左右两侧各设置一对相对的X射线照射器321和X射线线阵传感器322，正常收卷过程中，X射线照射器321发出的X射线经基材2部分吸收后由X射线线阵传感器322收到并反馈给控制器30，控制器30根据X射线强度的变化值计算出基材2左右两侧的实时单重，当然，线测重仪32的安装位置并不限于此，还可以是基材2经浸渍烘干后的其他合适的位置。对于检测传感器33，可优选为设置在收卷辊11一侧的激光测距仪，可设置在收卷辊11的上侧、下侧、左侧或右侧，激光测距仪实时检测其所在位置距收卷辊表面的距离，从而实时检测收卷的基材2的卷径。
为便于操作，控制系统还包括一操作面板，操作面板上设置有与控制器30电性连接的调节器340和显示器341。通过该调节器340，可根据不同型号的基材2调节预设张力值，从而可使得实时张力与当前基材2的材料型号相匹配。显示器341用于显示预设张力值和实时张力值，以方便调节张力和监控张力的实际调节效果。另外，本实施例中还设置有与控制器30电性连接的报警器35，当检测到基材2断裂、左右两侧浸渍不均匀或者卷径达到预设卷径的最大值时，报警器35启动，提醒操作人员做出相应处理措施。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种恒张力收卷控制系统，用于控制收卷设备的工作状态，所述收卷设备包括收卷辊、张力辊、和与所述收卷辊传动连接的收卷电机，其特征在于，所述控制系统包括控制器和与所述控制器电性连接的张力传感器和测重仪，所述张力传感器用于检测收卷设备在收卷过程中的实时张力值，所述测重仪用于检测基材在收卷过程中的实时单重，所述控制器可根据预设张力值以及所述张力传感器和所述测重仪的反馈控制所述收卷电机的转速；
当所述测重仪反馈给所述控制器的检测数据为零或反映基材纬向左右两侧的单重差超出预设值时，所述控制器不再以所述张力传感器的反馈值控制所述收卷电机的转速，且所述控制器逐渐降低所述收卷电机的转速或控制所述收卷电机以当前转速运行。
2.根据权利要求1所述的恒张力收卷控制系统，其特征在于，当所述张力传感器的检测值与预设张力值的偏差超出预设范围时，所述控制器控制所述收卷电机以设定的加速度逐级向目标转速靠近。
3.根据权利要求1所述的恒张力收卷控制系统，其特征在于，还包括与所述控制器电性连接的检测传感器，所述检测传感器用于检测所述收卷辊上收卷的所述基材的卷径。
4.根据权利要求3所述的恒张力收卷控制系统，其特征在于，所述控制器可根据所述测重仪和所述检测传感器任一者的反馈控制所述收卷电机的工作状态。
5.根据权利要求1所述的恒张力收卷控制系统，其特征在于，所述测重仪设置在所述基材的左右两侧，所述测重仪基于λ射线、β射线、X射线、近红外线中的任一种工作。
6.根据权利要求1所述的恒张力收卷控制系统，其特征在于，所述张力传感器设置在所述张力辊的两端。
7.根据权利要求3所述的恒张力收卷控制系统，其特征在于，所述检测传感器为设置在所述收卷辊一侧的激光测距仪。
8.根据权利要求1所述的恒张力收卷控制系统，其特征在于，还包括与所述控制器电性连接的调节器，所述调节器用于调节所述预设张力值。
9.根据权利要求1所述的恒张力收卷控制系统，其特征在于，还包括与所述控制器电性连接的显示器，所述显示器用于显示所述预设张力值和所述实时张力值。
10.根据权利要求1所述的恒张力收卷控制系统，其特征在于，还包括与所述控制器电性连接的报警器。
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