CN112209056A - 一种多层裁片运输皮带防打滑方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纤维织物加工技术领域，尤其涉及一种多层裁片运输皮带防打滑方法，包括：对皮带的张紧力进行调节，以及对吸风系统的吸附力进行调节，通过上述调节结果进行主动辊驱动力的控制。本发明中提供了一种多层裁片的运输皮带和主动辊之间防止打滑的控制方法，通过皮带张紧力的调节实现皮带与各个辊轮之间摩擦力的调节，而通过吸风系统吸附力的控制，实现了皮带与蜂窝板之间摩擦力的控制，以上述两个摩擦力进行主动辊驱动力的控制，可在最优动力下有效避免皮带与主动辊之间的打滑现象，保证了裁切精度及最终的产品质量。同时本发明中还请求保护一种多层裁片运输皮带防打滑装置，具有同样的技术效果。

Description

一种多层裁片运输皮带防打滑方法及系统
技术领域
本发明涉及纤维织物加工技术领域，具体涉及一种多层裁片运输皮带防打滑方法及系统。
背景技术
风电叶片在生产过程中，需要把纤维织物裁切成裁片，并通过裁片的堆叠实现最终所需的产品形状。在生产过程中，需要多层同步裁切以提高生产力，但实际在生产过程中，会存在皮带和主动辊之间的打滑现象，引起裁切短米，裁片尺寸偏差，从而导致批量半成品报废的问题。
鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种多层裁片运输皮带防打滑方法及系统，使其更具有实用性。
发明内容
本发明中提供了一种多层裁片运输皮带防打滑方法，从而有效解决背景技术中的问题。同时，本发明中还请求保护一种多层裁片运输皮带防打滑系统，具有同样的技术效果。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种多层裁片运输皮带防打滑方法，包括以下步骤：
S1：通过蜂窝板对皮带进行支撑，并通过所述蜂窝板上的孔位提供吸附力，使得各层裁片和皮带整体移动；
S2：通过主动辊为所述皮带提供移动动力，且通过张紧辊对所述皮带的张紧力进行调节；
S3：通过调节所述蜂窝板的蜂窝数量、单个蜂窝孔径的大小、单位时间内单个蜂窝所流过的流量，以及皮带的孔数量、单个孔径的大小、单位时间内单个孔径所流过的流量，对吸风系统的吸附力进行调节；
步骤S2和S3同时进行，或者，以任何一者在前的先后顺序进行；
S4：通过步骤S2和S3的调节结果进行所述主动辊驱动力的控制，通过足够的所述驱动力避免所述皮带与所述主动辊打滑。
进一步地，所述主动辊与所述张紧辊的表面材质相同。
进一步地，所述主动辊和张紧辊与所述皮带之间总摩擦力的模型如下：
f1＝u1×FN1×2πr×L×(α+β)/360
其中：
f1为所述主动辊和张紧辊与所述皮带之间总摩擦力，单位N；
u1为所述主动辊和张紧辊与所述皮带之间的摩擦系数，为常数；
FN1为单位面积上所述皮带与所述主动辊和张紧辊之间的正压力，单位N，单位面积为1平方米；
r为主动辊和张紧辊的半径，单位米；
L为所述主动辊长度，单位米；
α为所述皮带与主动辊之间的包角，单位度；
β为所述皮带与张紧辊之间的包角，单位度。
进一步地，所述蜂窝板与所述皮带间摩擦力的模型如下：
f2＝u2×(FN2+Mg)×S
f2为所述蜂窝板与所述皮带间摩擦力，单位N；
u2为所述蜂窝板与所述皮带间摩擦系数，为常数；
FN2为由吸风系统的吸附力形成的单位面积上蜂窝板与运载各层织物的皮带之间的正压力，单位N，单位面积为1平方米；
M为单位面积上各层织物的克重和，单位千克；
g为重力加速度；
S为所述蜂窝板与皮带的接触面积，单位平方米。
进一步地，M的模型如下：
M＝n×m
其中：
n为裁片层数；
m单位面积上最大克重的织物质量。
进一步地，所述主动辊的驱动力大于所述主动辊和张紧辊与所述皮带间摩擦力之间总摩擦力以及所述蜂窝板与所述皮带间摩擦力之和。
进一步地，所述主动辊的驱动力为所述主动辊和张紧辊与所述皮带间摩擦力之间总摩擦力以及所述蜂窝板与所述皮带间摩擦力之和的2倍。
进一步地，所述主动辊的驱动力控制模型如下：
F＝2[u1×FN1×2πr×L×(α+β)/360+u2×(FN2+Mg)×S]
其中：
f1为所述主动辊和张紧辊与所述皮带之间总摩擦力，单位N；
u1为所述主动辊和张紧辊与所述皮带之间的摩擦系数，为常数；
FN1为单位面积上所述皮带与所述主动辊和张紧辊之间的正压力，单位N，单位面积为1平方米；
r为主动辊和张紧辊的半径，单位米；
L为所述主动辊长度，单位米；
α为所述皮带与主动辊之间的包角，单位度；
β为所述皮带与张紧辊之间的包角，单位度；
f2为所述蜂窝板与所述皮带间摩擦力，单位N；
u2为所述蜂窝板与所述皮带间摩擦系数，为常数；
FN2为由吸风系统的吸附力形成的单位面积上蜂窝板与运载各层织物的皮带之间的正压力，单位N，单位面积为1平方米；
M为单位面积上各层织物的克重和，单位千克；
g为重力加速度；
S为所述蜂窝板与皮带的接触面积，单位平方米。
一种多层裁片运输皮带防打滑系统，包括：
蜂窝板，设置于所述皮带底部，对所述皮带的局部位置进行支撑；
吸风系统，设置于所述蜂窝板底部，在设定范围内通过所述蜂窝板上的孔位对所述皮带以及设置于所述皮带顶部的各层纤维织物提供吸附力；
输送系统，包括主动辊和张紧辊，所述主动辊为所述皮带提供移动动力，所述张紧辊对所述皮带的张紧力进行调节；
控制系统，根据所述蜂窝板的蜂窝数量、单个蜂窝孔径的大小、单位时间内单个蜂窝所流过的流量，以及皮带的孔数量、单个孔径的大小、单位时间内单个孔径所流过的流量，对吸风系统的吸附力进行调节；以及对所述张紧辊的位置进行调节，通过上述调节结果实现所述主动辊驱动力的控制。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明中提供了一种多层裁片的运输皮带和主动辊之间防止打滑的控制方法，通过皮带张紧力的调节实现皮带与各个辊轮之间摩擦力的调节，而通过吸风系统吸附力的控制，一方面实现了各层织物与织物之间，以及底层织物与皮带之间相对位置的稳定性，另一方面也实现了皮带与蜂窝板之间摩擦力的控制，以上述两个摩擦力之和进行主动辊驱动力的控制，可在最优动力下有效避免皮带与主动辊之间的打滑现象，保证了裁切精度及最终的产品质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为多层裁片运输皮带防打滑方法的流程图；
图2为多层裁片运输皮带防打滑系统的框架图；
附图说明：1、蜂窝板；2、吸风系统；3、主动辊；4、张紧辊；5、控制系统；6、皮带。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，一种多层裁片运输皮带防打滑方法，包括以下步骤：
S1：通过蜂窝板对皮带进行支撑，并通过蜂窝板上的孔位提供吸附力，使得各层裁片和皮带整体移动；
S2：通过主动辊为皮带提供移动动力，且通过张紧辊对皮带的张紧力进行调节；
S3：通过调节蜂窝板的蜂窝数量、单个蜂窝孔径的大小、单位时间内单个蜂窝所流过的流量，以及皮带的孔数量、单个孔径的大小、单位时间内单个孔径所流过的流量，对吸风系统的吸附力进行调节；
步骤S2和S3同时进行，或者，以任何一者在前的先后顺序进行；
S4：通过步骤S2和S3的调节结果进行主动辊驱动力的控制。
本实施中，以步骤S2在前为例。本发明中提供了一种多层裁片的运输皮带和主动辊之间防止打滑的控制方法，通过皮带张紧力的调节实现皮带与各个辊轮之间摩擦力的调节，而通过吸风系统吸附力的控制，一方面实现了各层织物与织物之间，以及底层织物与皮带之间相对位置的稳定性，另一方面也实现了皮带与蜂窝板之间摩擦力的控制，以上述两个摩擦力之和进行主动辊驱动力的控制，可在最优动力下有效避免皮带与主动辊之间的打滑现象，保证了裁切精度及最终的产品质量。
为了简化控制模型，在实施过程中优选主动辊与张紧辊的表面材质相同，且直径相等，在上述情况下，主动辊和张紧辊与皮带之间总摩擦力的模型如下：
f1＝u1×FN1×2πr×L×(α+β)/360
其中：
f1为主动辊和张紧辊与皮带之间总摩擦力，单位N；
u1为主动辊和张紧辊与皮带之间的摩擦系数，为常数；
FN1为单位面积上皮带与主动辊和张紧辊之间的正压力，单位N，单位面积为1平方米；
r为主动辊和张紧辊的半径，单位米；
L为主动辊长度，单位米；
α为皮带与主动辊之间的包角，单位度；
β为皮带与张紧辊之间的包角，单位度。
在实施过程中，可通过改变u1、FN1、r、L、α和β中任意一个或多个参数进行总摩擦力的调节，其中，在设备确定后，优选通过张紧辊的位置移动来实现FN1的调节，或者通过其他辊轮结构对皮带的导向实现α和β的调节，而保持u1、r和L不变，此种控制方式对设备的改动最小，且便于实现精准的闭环控制。
作为上述实施例的优选，蜂窝板与皮带间摩擦力的模型如下：
f2＝u2×(FN2+Mg)×S
f2为蜂窝板与皮带间摩擦力，单位N；
u2为蜂窝板与皮带间摩擦系数，为常数；
FN2为由吸风系统的吸附力形成的单位面积上蜂窝板与运载各层织物的皮带之间的正压力，单位N，单位面积为1平方米；
M为单位面积上各层织物的克重和，单位千克；
g为重力加速度；
S为蜂窝板与皮带的接触面积，单位平方米。
在上述实施例中，当皮带和蜂窝板确定后，FN2通过吸风系统的功率改变而实现调节，同样便于实现精准的闭环控制，且在设备明确的情况下可根据不同的织物层数和织物克重作为控制依据。
作为上述实施例的优选，M的模型如下：
M＝n×m
其中：
n为裁片层数；
m单位面积上最大克重的织物质量。
其中重大克重的织物根据不同的生产情况进行改变，一般而言针对某种特定产品进行加工的企业，最大克重的织物是可明确的，鉴于上述数值的改变对最终的控制结果影响较小，因此可采用上述优化方式来简化控制过程。
在控制过程中，为了保证控制结果的可靠性，需保证主动辊的驱动力大于主动辊和张紧辊与皮带间摩擦力之间总摩擦力以及蜂窝板与皮带间摩擦力之和。
作为一种具体的优选方式，选择主动辊的驱动力为主动辊和张紧辊与皮带间摩擦力之间总摩擦力以及蜂窝板与皮带间摩擦力之和的2倍。
在本优选方案中，主动辊的驱动力控制模型如下：
F＝2[u1×FN1×2πr×L×(α+β)/360+u2×(FN2+Mg)×S]
其中：
f1为主动辊和张紧辊与皮带之间总摩擦力，单位N；
u1为主动辊和张紧辊与皮带之间的摩擦系数，为常数；
FN1为单位面积上皮带与主动辊和张紧辊之间的正压力，单位N，单位面积为1平方米；
r为主动辊和张紧辊的半径，单位米；
L为主动辊长度，单位米；
α为皮带与主动辊之间的包角，单位度；
β为皮带与张紧辊之间的包角，单位度；
f2为蜂窝板与皮带间摩擦力，单位N；
u2为蜂窝板与皮带间摩擦系数，为常数；
FN2为由吸风系统的吸附力形成的单位面积上蜂窝板与运载各层织物的皮带之间的正压力，单位N，单位面积为1平方米；
M为单位面积上各层织物的克重和，单位千克；
g为重力加速度；
S为蜂窝板与皮带的接触面积，单位平方米。
本优选方案中提供了完整的控制模型，在实施过程中，还存在纠偏辊和其他导向辊等，但是直径均较小，摩擦面积也较小，因此在本实施例中两倍余量下，可以忽略不做计算。
如图2所示，作为另一实施例：
一种多层裁片运输皮带防打滑系统，包括：
蜂窝板1，设置于皮带6底部，对皮带6的局部位置进行支撑；
吸风系统2，设置于蜂窝板1底部，在设定范围内通过蜂窝板1上的孔位对皮带6以及设置于皮带6顶部的各层纤维织物提供吸附力；
输送系统，包括主动辊3和张紧辊4，主动辊3为皮带提供移动动力，张紧辊4对皮带的张紧力进行调节；
控制系统5，根据蜂窝板1的蜂窝数量、单个蜂窝孔径的大小、单位时间内单个蜂窝所流过的流量，以及皮带6的孔数量、单个孔径的大小、单位时间内单个孔径所流过的流量，对吸风系统2的吸附力进行调节；以及对张紧辊4的位置进行调节，通过上述调节结果实现主动辊3驱动力的控制。
本实施例所取得的技术效果如上所述，此处不再赘述。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种多层裁片运输皮带防打滑方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过蜂窝板对皮带进行支撑，并通过所述蜂窝板上的孔位提供吸附力，使得各层裁片和皮带整体移动；
S2：通过主动辊为所述皮带提供移动动力，且通过张紧辊对所述皮带的张紧力进行调节；
S3：通过调节所述蜂窝板的蜂窝数量、单个蜂窝孔径的大小、单位时间内单个蜂窝所流过的流量，以及皮带的孔数量、单个孔径的大小、单位时间内单个孔径所流过的流量，对吸风系统的吸附力进行调节；
步骤S2和S3同时进行，或者，以任何一者在前的先后顺序进行；
S4：通过步骤S2和S3的调节结果进行所述主动辊驱动力的控制。
2.根据权利要求1所述的多层裁片运输皮带防打滑方法，其特征在于，所述主动辊与所述张紧辊的表面材质相同，且直径相等。
3.根据权利要求2所述的多层裁片运输皮带防打滑方法，其特征在于，所述主动辊和张紧辊与所述皮带之间总摩擦力的模型如下：
f1＝u1×FN1×2πr×L×(α+β)/360
其中：
f1为所述主动辊和张紧辊与所述皮带之间总摩擦力，单位N；
u1为所述主动辊和张紧辊与所述皮带之间的摩擦系数，为常数；
FN1为单位面积上所述皮带与所述主动辊和张紧辊之间的正压力，单位N，单位面积为1平方米；
r为主动辊和张紧辊的半径，单位米；
L为所述主动辊长度，单位米；
α为所述皮带与主动辊之间的包角，单位度；
β为所述皮带与张紧辊之间的包角，单位度。
4.根据权利要求1所述的多层裁片运输皮带防打滑方法，其特征在于，所述蜂窝板与所述皮带间摩擦力的模型如下：
f2＝u2×(FN2+Mg)×S
f2为所述蜂窝板与所述皮带间摩擦力，单位N；
u2为所述蜂窝板与所述皮带间摩擦系数，为常数；
FN2为由吸风系统的吸附力形成的单位面积上蜂窝板与运载各层织物的皮带之间的正压力，单位N，单位面积为1平方米；
M为单位面积上各层织物的克重和，单位千克；
g为重力加速度；
S为所述蜂窝板与皮带的接触面积，单位平方米。
5.根据权利要求4所述的多层裁片运输皮带防打滑方法，其特征在于，M的模型如下：
M＝n×m
其中：
n为裁片层数；
m单位面积上最大克重的织物质量。
6.根据权利要求1所述的多层裁片运输皮带防打滑方法，其特征在于，所述主动辊的驱动力大于所述主动辊和张紧辊与所述皮带间摩擦力之间总摩擦力以及所述蜂窝板与所述皮带间摩擦力之和。
7.根据权利要求6所述的多层裁片运输皮带防打滑方法，其特征在于，所述主动辊的驱动力为所述主动辊和张紧辊与所述皮带间摩擦力之间总摩擦力以及所述蜂窝板与所述皮带间摩擦力之和的2倍。
8.根据权利要求7所述的多层裁片运输皮带防打滑方法，其特征在于，所述主动辊的驱动力控制模型如下：
F＝2[u1×FN1×2πr×L×(α+β)/360+u2×(FN2+Mg)×S]
其中：
f1为所述主动辊和张紧辊与所述皮带之间总摩擦力，单位N；
u1为所述主动辊和张紧辊与所述皮带之间的摩擦系数，为常数；
FN1为单位面积上所述皮带与所述主动辊和张紧辊之间的正压力，单位N，单位面积为1平方米；
r为主动辊和张紧辊的半径，单位米；
L为所述主动辊长度，单位米；
α为所述皮带与主动辊之间的包角，单位度；
β为所述皮带与张紧辊之间的包角，单位度；
f2为所述蜂窝板与所述皮带间摩擦力，单位N；
u2为所述蜂窝板与所述皮带间摩擦系数，为常数；
FN2为由吸风系统的吸附力形成的单位面积上蜂窝板与运载各层织物的皮带之间的正压力，单位N，单位面积为1平方米；
M为单位面积上各层织物的克重和，单位千克；
g为重力加速度；
S为所述蜂窝板与皮带的接触面积，单位平方米。
9.一种多层裁片运输皮带防打滑系统，其特征在于，包括：
蜂窝板，设置于所述皮带底部，对所述皮带的局部位置进行支撑；
吸风系统，设置于所述蜂窝板底部，在设定范围内通过所述蜂窝板上的孔位对所述皮带以及设置于所述皮带顶部的各层纤维织物提供吸附力；
输送系统，包括主动辊和张紧辊，所述主动辊为所述皮带提供移动动力，所述张紧辊对所述皮带的张紧力进行调节；
控制系统，根据所述蜂窝板的蜂窝数量、单个蜂窝孔径的大小、单位时间内单个蜂窝所流过的流量，以及皮带的孔数量、单个孔径的大小、单位时间内单个孔径所流过的流量，对吸风系统的吸附力进行调节；以及对所述张紧辊的位置进行调节，通过上述调节结果实现所述主动辊驱动力的控制。
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