CN112623837B - 卷材的卷绕方法、计算机程序产品、控制装置及卷绕机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及卷材的卷绕方法、计算机程序产品、控制装置及卷绕机。借助于卷绕机来卷绕卷材的方法，该卷绕装置可由多个驱动器驱动，并包括至少一个供料辊和卷绕体，方法包括：由供料辊提供卷材，和通过至少一个转向辊将由供料辊提供的卷材卷绕在卷绕体上，根据至少部分地补偿干扰的位置相关的补偿信号来调整至少一个驱动器，通过以下步骤为相应的驱动器提供位置相关的补偿信号：在卷绕过程中获取时域中的代表干扰的干扰变量，将获取的干扰变量从时域变换到频域内的频谱中，借助针对配属于驱动器的卷绕装置特定的滤波器对频谱滤波，将滤波后的频谱从频域变换到时域中，以提供时间相关的补偿信号，以及将时间相关的补偿信号变换为位置相关的补偿信号。

Description

卷材的卷绕方法、计算机程序产品、控制装置及卷绕机
技术领域
本发明涉及一种用于将来自供料辊的卷材卷绕到卷绕体上的方法和计算机程序产品。本发明还涉及用于卷绕机的控制装置以及这种卷绕机。
背景技术
当在卷绕体上卷绕卷材、尤其是金属丝或薄膜时，在卷材上有规律地施加有卷绕张力。卷绕张力在此对应于将卷材卷绕到卷绕体上的力(每横截面积)。在用于对卷材进行卷绕的现代化装置中，可以对卷绕张力进行调整。换句话说，卷绕张力是卷材的拉伸应力。
EP 2 485 227 A1描述了一种金属丝卷绕机以及用于这种金属丝卷绕机的控制装置。
EP 3 333 106 A1描述了一种用于将来自供料辊的卷材卷绕到具有非圆形横截面的卷绕体上的方法，其中，卷材由供料辊提供并且被卷绕到卷绕体上，其中，卷材的卷绕张力能够被设定到预设的卷绕张力，其中，为了设定该卷绕张力，控制或调节卷绕体的旋转速度，和/或通过设定单元将卷绕张力设定为预期的卷绕张力。
在这样的卷绕机中，组装和/或生产中的不精确性会导致干扰性的影响，从而可能对产品质量产生负面影响。在此，不一定知道是由卷绕机的哪个装置的哪个子部分导致故障。
例如，卷绕机的两个不同的转向辊的不平衡可能对幅材张力产生负面影响。尽管可以测量所产生的干扰，但是在传统的卷绕机中不能够进行干扰与子组件的关联以及在正确的位置对相应子组件进行先导控制。通过对在错误的位置处、例如不在引起干扰的子组件的装置上的信号的先导控制，甚至会降低产品质量。
在申请人的未公开的在前申请中，描述了一种用于将来自供料辊的卷材卷绕到卷绕机的具有非圆形横截面的卷绕体上的方法，其中，卷材由供料辊提供并且由供料辊提供的卷材通过至少一个转向辊卷绕到卷绕体上，其中，卷材的实际卷绕张力根据存储在存储单元中的位置相关的补偿信号而被调节为额定卷绕张力，以补偿由于卷材的非圆形横截面而导致卷材在转向辊和卷绕体之间变化的自由长度。
补偿信号所包含的频率分量或部分频谱尤其取决于卷绕体的几何形状、卷绕器相对于第一转向辊的几何布置以及处理速度。根据卷绕机的机械系统，尤其包括机构的强度、传动装置皮带和联轴器，不是所有的频率分量都可以无失真地传递到负载侧。这可能会导致从对过程质量的轻微负面影响到对卷绕机的机械损坏等。
发明内容
在这种背景下，本发明的一个目的是改善卷材在卷绕体上的卷绕。
根据第一方面，提出了一种用于通过具有多个卷绕装置的卷绕机来卷绕卷材的方法，该卷绕装置可以由多个驱动器驱动并且包括至少一个供料辊和一个卷绕体。该方法包括以下步骤：
由供料辊提供卷材，以及
将由供料辊提供的卷材通过至少一个转向辊卷绕到卷绕体上，其中，根据至少部分地对干扰进行补偿的位置相关的补偿信号来调整至少一个驱动器，其中，通过以下步骤为相应的驱动器提供位置相关的补偿信号：
a)在卷绕过程期间获取时域中的代表干扰的干扰变量，
b)将获取的干扰变量从时域变换到频域内的频谱中，
c)借助于针对配属于驱动器的卷绕装置特定的滤波器对频谱进行滤波，
d)将滤波后的频谱从频域变换到时域中，以提供时间相关的补偿信号，以及
e)将时间相关的补偿信号变换为位置相关的补偿信号。
利用当前的方法，可以生成优化的位置相关的补偿信号并在卷绕过程进行使用。尤其地，为卷绕机的能驱动的卷绕装置的每个驱动器生成特定的位置相关的补偿信号，并在卷绕过程期间使用补偿信号，尤其是用于各个驱动器的先导控制。
由于可以从所获取的干扰变量中得出位置相关的补偿信号，因此可以在不知道卷绕体几何形状的情况下使用本方法。因此，本方法是灵活的，尤其是在卷绕机的力学方面，因为通过应用步骤a)至e)可以了解干扰。卷绕体例如具有圆形的横截面，尤其具有非圆形的横截面，因为此时的补偿特别有效。
在此，尤其是在测量运行时，即在卷绕机正常运行之前执行步骤a)，在该步骤中，记录对过程质量起决定作用的干扰变量。然后借助于变换，诸如傅里叶变换(例如FFT，快速傅里叶变换)将所获取或记录的干扰变量变换到频域中，然后就可以进行分析。在该步骤中，可以从信号中滤除该信号无法通过传动系传输的高频分量。通过逆变换，例如逆FFT，将滤波后的信号变换回时域。然后，在从时域到空间域的变换之后，可以对以在此获得的补偿信号进行先导控制，以便补偿卷绕过程的干扰性的过程影响。此外，本方法的优点在于，在组装过程中也自动考虑了其他机械影响，例如转向辊或其他卷绕装置中的不平衡。
利用本方法，可以利用卷绕机的现有机械系统有利地提高处理速度。此外，利用本方法，还可以利用卷绕机的现有机械系统来提高处理质量。
卷绕过程期间的干扰可能是由于例如一个或多个卷绕装置在安装时的不平衡或在转向辊与卷绕体之间卷材变化的自由长度而引起的，尤其是在使用横截面为非圆形的卷绕体时。一个或多个补偿信号可以有利地补偿这些干扰。
干扰变量尤其是在多次卷绕或卷绕周期的至少一部分期间获取的、实际值与额定值之间的差。例如，在卷绕体具有非圆形横截面的情况下，该差可以至少部分地归因于由于卷材的非圆形横截面而在转向辊与卷绕体之间的卷材的可变自由长度。这样的实际值和额定值的示例包括卷材的实际卷绕张力和卷材的额定卷绕张力以及实际转矩和额定转矩。干扰变量的另一个示例是在卷绕过程期间调节辊的额定位置与调节辊的实际位置之间的调节辊位置偏差。
尤其地，针对整个卷绕过程或部分卷绕过程，预先计算位置相关的补偿信号，并将其存储在存储单元中。尤其地，计算出的补偿信号被存储在表或多项式表中，也称为“凸轮盘”(Kurvenscheibe)。
卷材的自由长度尤其是卷材在转向辊与卷绕体之间的幅长。在卷绕机中设置有多个转向辊的情况下，尤其是指紧接在卷绕体之前的转向辊。例如，卷材的自由长度是卷材在转向辊上的支撑点与卷材在卷绕体上的支撑点之间的幅长。
卷绕张力应理解为是指卷材在卷绕时的张力，尤其是机械张力。尤其地，卷绕张力被定义为垂直于其横截面积而作用在卷材上的力除以横截面积。
额定卷绕张力应理解为被用于将卷材被卷绕到卷绕体上的卷绕张力。额定卷绕张力也可以称为预设卷绕张力。可以将额定卷绕张力表示为卷绕体的方位的函数。例如，当将线作为卷材卷绕在有角的卷绕体上以获得最佳结果时，这是有意义的。
卷绕张力优选在卷绕体的支撑点处与卷绕体的曲率成比例。当卷绕金属线时，这种成比例是特别有利的。非圆形横截面应理解为是指与圆形不同的横截面。这意味着卷材具有非恒定的直径，即，至少两个不同的直径。例如，这种具有非圆形横截面的卷绕体的形状为椭圆形或矩形。
例如用本方法来电池单元或薄膜电容器生产。供料辊尤其是指用于将卷材存储在卷绕机中的装置。例如，供料辊是金属丝辊或在其上卷绕膜的辊。可以将第一旋转速度配属于卷绕体，而将第二旋转速度配属于供料辊，从而使供料辊以与第二旋转速度成比例的速度提供卷材。转向辊优选地是指这样的转向辊，卷材从该转向辊被引导至卷绕体。
卷绕张力也可以称为幅材张力或卷材张力。在具有非圆形横截面的卷绕体上的卷绕过程期间，当卷绕体旋转时，卷材在卷绕体上的接触点与卷材在上游的转向辊上的接触点之间的截面发生改变。如在当前情况下一样，这种改变被称为在转向辊与卷绕体之间的卷材的可变的自由长度。支撑点之间的这种距离的变化导致实际卷绕张力的变化，这也是本方法将实际卷绕张力调整为额定卷绕张力的原因。在本文中，调整尤其是指控制或调节。
优选地，实际绕线张力是恒定的，尤其是在卷绕体旋转N圈的卷绕周期中。在电池单元生产和电容器卷绕期间，实际卷绕张力应保持恒定。在此，“恒定”尤其是指：在卷绕过程期间，尤其是在卷材的接触点处，在(尤其是已经被卷绕的)卷绕体上的卷绕张力保持相同。
根据一个实施例，根据配属于驱动器的卷绕装置的参数对配属于驱动器的滤波器进行参数配置。
例如，供料辊在运行期间具有特定的旋转频率(运行频率)。因此，如果在卷绕过程期间出现干扰，供料辊则具有在该特定旋转频率或其一个或多个谐波下获取的干扰变量中的分量。然后根据这些参数对配属于供料辊的驱动器的过滤器进行参数配置。以这种方式被参数化的滤波器然后可以将频域中的干扰变量中的由供料辊引起的分量滤除，从而可以相应地提供待生成的用于驱动供料辊的补偿信号。过滤或滤出也可以称为提取。
根据另一实施例，在步骤c)中对频谱进行滤波时，消除或抑制高于特定界限频率的频谱的频率。
有利地，高于特定界限频率的那些频率被抑制，因为它们不能由卷绕机的机械系统传输并进而在产生一个或多个补偿信号时不必考虑它们。这有利地减少了损坏的可能性。
根据另一实施例，当在步骤c)中对频谱进行滤波时，频谱的与配属于驱动器的卷绕装置的运行频率相关的部分频谱被滤除。然后在步骤d)中，将被滤除的部分频谱从频域变换到时域中，以为驱动器提供时间相关的补偿信号。
这允许为各个驱动器生成特定的补偿信号。相应部分频谱涉及影响干扰的相应卷绕装置，并且为该卷绕装置的驱动器产生相应的补偿信号。
根据另一实施例，在步骤c)中对频谱进行滤波时，频谱的与配属于驱动器的卷绕装置的运行频率相关的或者与其谐波之一相对应的那些部分频谱被滤除。然后，在步骤d)中，将被滤除的部分频谱从频域变换到时域中，以为驱动器提供时间相关的补偿信号。
根据另一实施例，在步骤b)之后，对频谱进行分析，以将至少部分频谱配属于至少部分地引起干扰的卷绕装置。
该卷绕机包括多个卷绕装置，例如供料辊、卷绕体以及例如调节辊。各个卷绕装置尤其仅引起一部分干扰，并且因此仅对干扰变量产生部分影响。相应地，对干扰变量的频谱进行分析，并将相应的部分频谱配属于相应的引起干扰的卷绕装置。
然后，尤其根据分析结果来对配属于卷绕装置之一的相应部分频谱进行滤波或测定这部分频谱。之后，将滤波后的部分频谱从频域变换到时域，以便为配属于引起问题的卷绕装置的驱动器提供至少一部分的时间相关的补偿信号。
因此，所提供的补偿信号是相应地针对引起干扰的卷绕装置特定的，并用于例如对引起干扰的卷绕装置的驱动器进行先导控制。
根据另一实施例，在步骤a)中，在测量运行期间，尤其是在卷绕机的正常运行之前，时域中的干扰变量作为时间离散信号被获取。
然后，在步骤b)中例如通过FFT将作为所获取的干扰变量的表示的时间离散信号变换到频域中。
根据另一实施例，在步骤b)中，借助于频率变换，尤其是借助于傅里叶变换，将所获取的干扰变量从时域变换到频域的频谱中。
傅立叶变换的示例包括FFT(Fast-Fourier-Transformation，快速傅立叶变换)和DFT(Discrete-Fourier-Transformation，离散傅立叶变换)。
根据另一实施例，使用FFT(快速傅立叶变换)作为傅立叶变换。在步骤a)中，以第一采样率对干扰变量进行采样以提供时间离散信号。通过插值，例如借助于C样条，对采样信号进行插值，并且以第二采样率对插值后的信号进行采样，以使采样点的数量对应于2的幂数。然后，在步骤b)中，以FFT将以第二采样率采样的信号变换到频域中。第一采样率尤其也可以是控制装置或控制器的实际采样率。第二采样率尤其也可以是凸轮盘的操纵采样率。
由于使用了C样条并借助于第二采样率重新采样，因此在当前情况下无需借助于零来填充原始采样的信号(零填充)。
根据另一实施方式，借助于位置相关的补偿信号来先导控制驱动器。
根据另一实施例，对于卷绕体的N转的卷绕周期，时间相关的补偿信号根据卷绕体的相应位置变换成位置相关的补偿信号，并被存储在存储单元的表格中。
尤其地，根据卷材的卷绕长度和卷绕体的旋转速度来确定卷绕体在卷绕体旋转N圈的卷绕周期期间的相应位置。
根据另一实施例，多项式表被用作用于存储位置相关的补偿信号的表。多项式表也可以是凸轮盘。
根据另一实施例，对于卷绕装置的每个驱动器，通过相应地执行步骤a)至e)提供位置相关的补偿信号。
这样，为每个卷绕装置的相应的驱动器提供了一个特定的位置相关的补偿信号，从而可以以最佳的方式，尤其是在卷绕机上的正确部位处，对干扰进行补偿。
尤其地，卷绕机除了供料辊和卷绕体之外还具有作为从动卷绕装置的调节辊和布置在供料辊与调节辊之间的进给装置。调节辊充当调整单元或调整单元的一部分。附加地或可替代地，调整单元可以具有卷材储存器。
卷材在与伺服电机相连的转向辊上导引，并且通过调节转速来调整卷绕张力。
卷材储存器具有多个转向辊，其中，卷材由多个转向辊保持在长度可变的路径上。通过改变至少一个转向辊的位置，可以调节幅长。卷材的幅长对应于卷材储存器的容量。各个转向辊的位置尤其通过致动器来改变。
卷材储存器可以与调节辊组合使用，以平衡卷绕张力的波动。
根据第二方面，提出了一种计算机可读存储介质，安装有计算机程序产品，该计算机程序产品在程序控制的装置上执行如上所述的方法，以将来自供料辊的卷材卷绕到卷绕体上。
计算机程序产品，例如计算机程序装置例如可以作为存储介质，例如存储卡，U盘，CD-ROM，DVD或也可以从网络中的服务器下载文件的形式提供。例如，这可以在无线通信网络中通过传输具有计算机程序产品或计算机程序装置的相应的文件来实现。
根据第三方面，提出了一种用于卷绕机的控制装置，该控制装置被设置成使用驱动器来执行上述方法，以将来自供料辊的卷材绕线到卷绕体上。
该控制装置能以硬件来实现和/或也能以软件实现。在硬件的实现方案中，控制装置可以被设计为装置或装置的一部分，例如计算机或微处理器或控制计算机。在软件的实现方案中，控制装置可以被设计为计算机程序产品、功能、例程、程序代码的一部分或可执行对象。
根据第四方面，提出了一种用于卷绕卷材的卷绕机。该卷绕机具有多个可以由多个驱动器驱动的卷绕装置，并且该卷绕装置包括至少一个用于提供卷材的供料辊和卷绕体，以及尤其是根据第三方面的控制装置。该控制装置被配置为，在通过至少一个转向辊将通过供料辊提供的卷材卷绕到卷绕体上时，根据至少部分地对干扰进行补偿的位置相关的补偿信号来调节至少一个驱动器。控制装置为了为相应的驱动器提供位置相关的补偿信号而具有：
第一单元，用于在卷绕过程期间在时域中获取代表干扰的干扰变量，
第二单元，用于将获取的干扰变量从时域变换到频域内的频谱中，
第三单元，用于借助于针对配属于驱动器的卷绕装置特定的滤波器对频谱进行滤波，
第四单元，用于将滤波后的频谱从频域变换到时域中，以提供时间相关的补偿信号，以及
第五单元，用于将时间相关的补偿信号变换为位置相关的补偿信号。
相应的单元可以硬件和/或也可以软件地实现。在硬件实现中，相应的单元可以被设计为装置或装置的一部分，例如被设计为计算机或微处理器或控制计算机。在软件实现中，各个单元可以被设计为计算机程序产品，功能，例程，程序代码的一部分或可执行对象。
针对所提出的方法描述的实施例和特征相应地适用于所提出的控制装置和所提出的卷绕机。
本发明的其他可能的实施方式还包括以上或以下关于实施例描述的特征或实施例的未明确提及的组合。本领域技术人员还将增加各个方面作为对本发明的各个基本形式的改进或补充。
本发明的其他有利的设计方案和方面是下面描述的本发明的实施例。下面，根据优选实施例并参照附图更详细地说明本发明。
附图说明
图1示出了卷绕机的实施例的示意图；
图2示出了用于将卷材从供料辊卷绕到卷绕体上的方法的实施例的示意性流程图；
图3示出了用于为根据图1的卷绕机的两个卷绕装置的驱动器提供位置相关的补偿信号的方法的实施例的示意性框图；和
图4示出了用于卷绕机的控制装置的实施例的示意性框图。
在附图中，除非另有说明，否则相同或具有相同功能的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中，示出了卷绕机10的实施例的示意图。
此外，图2示出了用于将卷材D从卷绕机10的供料辊4卷绕到具有非圆形横截面的卷绕体1上的方法的实施例的示意性流程图。在下文中，将相互参照地解释图1和2。
图1的卷绕机10包括卷绕体1、转向辊2、调节辊3、供料辊4和进给装置5。调节辊3用作设定单元EE。附加地或替代地，设定单元EE可以具有卷材制动器或卷材储存器。进给装置5布置在供料辊4和调节辊3之间，并且向调节辊3供料卷材D。
卷绕体1和供料辊4可以通过驱动器M1、M4驱动。驱动器M1配属于卷绕体1，驱动器M4配属于供料辊4。因此，卷绕体1和供料辊4是卷绕机10的卷绕装置的实例，其可以由驱动器M1、M4驱动，也可以将驱动器(未示出)配属于进给装置5。
驱动器M1、M4可以通过控制装置SE来控制或调节。尤其地，控制装置SE控制或调节卷绕体1和/或供料辊4的驱动器M1、M4或电动机。在卷绕过程期间，卷绕体1以第一旋转速度W1旋转。供料辊4以第二旋转速度W4旋转。卷绕体1被卷材D包裹。卷材D以一定速度通过卷绕机10。卷材D在卷绕过程期间具有一定的卷绕张力。借助于卷绕体1的驱动器M1并且借助于用于供料辊4的驱动器M4，特定的卷绕张力被调整为额定卷绕张力或预定的卷绕张力。
卷材D经由转向辊2从供料辊4被引导至卷绕体1。在此，卷材D从转向辊2被卷绕到卷绕体1上。在图1中，P1表示卷材D在卷绕体1上的支撑点，P2表示卷材D在转向辊2上的支撑点，P3表示卷材D在供料辊4上的支撑点。卷材D在支撑点P2离开转向辊2。卷材D在支撑点P1处接触卷绕体1。自由长度x在支撑点P1和支撑点P2之间延伸。自由长度x对应于在转向辊2和卷绕体1之间的卷材D的长度。自由长度x在卷绕过程期间周期性地变化。另外，转向辊2上的支撑点P2也周期性地改变。
接下来涉及根据图2的方法。
图2中的方框100表示用于生成位置相关的补偿信号k1(α)、k4(α)的测量运行，方框200表示卷绕机10的运行(正常运行)。图3详细说明了关于卷绕体1的驱动器M1的位置相关的补偿信号k1(α)和供料辊4的驱动器M4的位置相关的补偿信号k4(α)的生成的细节。
图2中方法的示例包括带有步骤的测量运行和带有步骤210和220的正常运行：
根据方框100，通过以下步骤提供用于各个驱动器M1、M4的位置相关的补偿信号k1(α)、k4(α)。
在步骤110中，在测量运行期间，尤其是在卷绕机10的正常运行之前，代表卷绕期间的干扰的时域中的干扰变量SG作为时间离散信号被获取、尤其被采样。
在步骤120中，将所获取的干扰从时域变换到频域的频谱S中。尤其地，在此使用傅立叶变换，例如FFT(快速傅立叶变换)。
尤其地，在步骤110中，借助于第一采样率来采样干扰变量SG，以提供时间离散信号。然后，使用C样条对采样的信号进行插值，并以第二采样速率对插值的信号进行采样，以使采样点的数量等于2的幂。然后，在步骤120中，借助于FFT将以第二采样率采样的信号变换到频域中。
在步骤130中，借助于对于配属于驱动器M1、M4的卷绕装置1、4特定的滤波器F1、F4对频谱S进行滤波。在本示例中，驱动器M1被配属于作为卷绕装置的卷绕体1。特定的滤波器F1再次被配属于驱动器M1(见图3)。
相应地，驱动器M4被配属于作为卷绕装置的供料辊4。过滤器F4相应地配属于驱动器M4(见图3)。
在步骤140中，将滤波后的频谱(见图3中的TS1、TS4)从频域变换到时域中，以提供时间相关的补偿信号k1(t)、k4(t)。为此，使用与步骤120相反的变换。例如，如果在步骤120中使用了FFT，则在步骤140中使用逆FFT。
在步骤150中，时间相关的补偿信号k1(t)、k4(t)被变换为位置相关的补偿信号k1(α)、k4(α)。
然后可以借助于相应的位置相关的补偿信号k1(α)、k4(α)来先导控制相应的驱动器M1、M4。在图1的示例中，为卷绕体1的驱动器M1产生位置相关的补偿信号k1(α)，并且为供料辊4的驱动器M4产生另一位置相关的补偿信号k4(α)。此外，如果给调节辊3配属驱动器，则可以产生用于调节辊3的调整单元EE的另一补偿信号(未示出)。
如上所述，图3示出了用于产生用于卷绕体1的驱动器M1的位置相关的补偿信号k1(α)和用于供料辊4的位置相关的补偿信号k4(α)的方法的详细实施例的示意性流程图。
图3的方框100的步骤基于图2的方框100的步骤，其中，步骤针对两个驱动器M1、M4或者针对两个位置相关的补偿信号k1(α)和k4(α)的产生而不同。
为此，在图3的步骤上进行详细说明：
在步骤110中，在卷绕过程期间在时域中获取代表干扰的干扰变量SG。
在步骤120中，干扰被变换到频域内的频谱S中。
下面，在步骤中有针对相应的驱动器M1、M4的相应路径。针对驱动器M1的路径以及针对相应的位置相关的补偿信号k1(α)的路径包括步骤131、141和151。针对驱动器M4的路径或相应位置相关的补偿信号k4(α)的路径包括步骤132、142和152。
在步骤131中，将频谱S的与配属于驱动器M1的卷绕体1相关的工作频率或与其谐波中的一个或多个相对应的那些部分频谱TS1过滤掉。在接下来的步骤141中，将过滤的部分频谱TS1从频域变换到时域，以为驱动器M1提供与时间有关的补偿信号k1(t)。然后在步骤151中，将时间相关的补偿信号k1(t)变换为驱动器M1的位置相关的补偿信号k1(α)。
类似地产生用于供料辊4的驱动器M4的位置相关的补偿信号k4(α)。在步骤132中，将频谱S的配属于驱动器M4的供料辊4的工作频率或者与其谐波之一相对应的那些部分频谱TS4滤除。在随后的步骤142中，将过滤的部分频谱TS4从频域变换到时域，以为驱动器M4提供时间相关的补偿信号k4(t)。在步骤152中，时间相关的补偿信号k4(t)然后被变换为用于驱动器M4的位置相关的补偿信号k4(α)。
总体而言，滤波器F1特定于驱动器M1，而滤波器F4特定于驱动器M4。相应地，滤波器F1根据卷绕体1的参数，尤其是其旋转速度W1而被参数化。因此，过滤器F4根据配属于驱动器M4的供料辊4的参数，尤其是其在卷绕机10的运行期间的旋转速度W4而被参数化。
此外，图4示出了用于卷绕机10的控制装置SE(也参见图1)的实施例的示意性框图。控制装置SE为了为各个驱动器M1、M4提供位置相关的补偿信号k1(α)、k4(α)而包括第一单元11，第二单元12，第三单元13，第四单元14和第五单元15。
第一单元11被配置为，在卷绕过程期间在时域中获取代表干扰的干扰变量(G。
第二单元12被配置为，将获取的干扰变量从所述时域变换到频域内的频谱S中。
第三单元13被配置为，借助针对配属于驱动器M1、M4的卷绕装置1、4特定的滤波器F1、F4对频谱进行滤波。
第四单元14被配置为，将滤波后的频谱TS1、TS4从频域变换到时域中，以提供时间相关的补偿信号k1(t)、k4(t)。
第五单元15被配置为，将时间相关的补偿信号k1(t)、k4(t)变换为位置相关的补偿信号k1(α)、k4(α)。
此外，控制装置SE被配置为，在卷绕由供料辊4提供的卷材D时根据位置相关的补偿信号k1(α)、k4(α)来调整，例如先导控制或调节至少一个驱动器M1、M4(在图1的示例中，驱动器M1和M4两者)。
尽管已经基于实施例描述了本发明，但是可以以许多方式对其进行修改。
参考标号列表
D 卷材
F1 滤波器
F4 滤波器
k1(t) 驱动器M1的时间相关的补偿信号
k1(α) 驱动器M1的位置相关的补偿信号
k4(t) 驱动器M4的时间相关的补偿信号
k4(α) 驱动器M4的位置相关的补偿信号
M1 用于卷绕体的驱动器
M4 用于供料辊的驱动器
P1 卷材在卷绕体上的支撑点
P2 卷材在转向辊上的支撑点
P3 卷材在供料辊上的支撑点
S 频谱
SG 干扰变量
TS1 部分频谱
TS4 部分频谱
W1 卷绕体的旋转速度
W4 供料辊的旋转速度
X 卷材的自由长度
α 卷绕体的位置
1 卷绕体
2 转向辊
3 调节辊
4 供料辊
5 进给装置
10 卷绕机。

Claims (18)

1.一种借助于卷绕机(10)卷绕卷材(D)的方法，所述卷绕机具有多个能由相应配属的驱动器(M1、M4)驱动的卷绕装置，所述卷绕装置包括至少一个供料辊(4)和卷绕体(1)，所述方法具有以下步骤：
由所述供料辊(4)提供所述卷材(D)，并且
将由所述供料辊(4)提供的所述卷材(D)经由至少一个转向辊(2)卷绕到所述卷绕体(1)上，其中，根据至少部分地补偿干扰的位置相关的补偿信号(k1(α)、k4(α))来调整所述驱动器(M1、M4)中的至少一个，其中，通过以下步骤为相应的所述驱动器(M1、M4)提供所述位置相关的补偿信号(k1(α)、k4(α))：
a)在卷绕过程期间获取时域中的代表干扰的干扰变量(SG)，
b)将获取的所述干扰变量(SG)从时域变换到频域内的频谱中，
c)借助为配属于所述驱动器(M1、M4)的所述卷绕装置特定的滤波器(F1、F4)，对所述频谱进行滤波，
d)将滤波后的频谱从频域变换到时域中，以提供时间相关的补偿信号(k1(t)、k4(t))，并且
e)将所述时间相关的补偿信号变换为所述位置相关的补偿信号(k1(α)、k4(α))。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据配属于所述驱动器(M1、M4)的所述卷绕装置的参数，对配属于所述驱动器(M1、M4)的所述滤波器进行参数配置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤c)中对所述频谱(S)进行滤波期间，消除所述频谱(S)的高于特定的界限频率的频率。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤c)中对所述频谱(S)进行滤波期间，滤除所述频谱(S)的与配属于所述驱动器(M1、M4)的所述卷绕装置的运行频率相关的部分频谱(TS1、TS4)，其中，在步骤d)中，将滤除的所述部分频谱(TS1、TS4)从频域变换到时域中，以为所述驱动器(M1、M4)提供所述时间相关的补偿信号(k1(t)、k4(t))。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤c)中对所述频谱(S)进行滤波期间，滤除所述频谱(S)的与配属于所述驱动器(M1、M4)的所述卷绕装置的运行频率或者与所述卷绕装置的谐波之一相对应的部分频谱(TS1、TS4)，其中，在步骤d)中，将滤除的所述部分频谱(TS1、TS4)从频域变换到时域中，以为所述驱动器(M1、M4)提供所述时间相关的补偿信号(k1(t)、k4(t))。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤b)之后，对所述频谱(S)进行分析，以将至少一个部分频谱(TS1、TS4)分配给至少部分地引起干扰的卷绕装置，其中，对配属于所述卷绕装置之一的相应的部分频谱(TS1、TS4)进行滤波，其中，将经滤波的部分频谱(TS1、TS4)从频域变换到时域中，以为配属于引起干扰的卷绕装置的驱动器(M1、M4)提供至少一部分时间相关的补偿信号(k1(t)、k4(t))。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述分析的结果进行滤波。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤a)中，在测量运行期间，时域中的干扰变量(SG)作为时间离散信号被获取。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤a)中，在所述卷绕机(10)的正常运行之前，时域中的干扰变量(SG)作为时间离散信号被获取。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)中，借助于频率变换，将获取的所述干扰变量(SG)从时域变换到频域内的频谱中。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在步骤b)中，借助于傅立叶变换，将获取的所述干扰变量(SG)从时域变换到频域内的频谱中。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，将快速傅立叶变换作为所述频率变换使用，其中，在步骤a)中以第一采样率对所述干扰变量(SG)进行采样，以提供时间离散信号，其中，经采样的信号借助于C样条进行插值，并以第二采样率对插值后的信号进行采样，以使采样点的数量对应于2的幂数，其中，在步骤b)中，借助于快速傅立叶变换将以所述第二采样率采样的信号变换到频域中。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，借助于所述位置相关的补偿信号(k1(α)、k4(α))对所述驱动器(M1、M4)进行先导控制。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述卷绕体(1)在所述卷绕体(1)旋转N圈的卷绕周期期间的相应位置(α)，将所述时间相关的补偿信号(k1(t)、k4(t))变换为位置相关的补偿信号(k1(α)、k4(α))并存储在存储单元的表格中。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，通过相应地执行步骤a)至步骤e)，为所述卷绕装置的所述驱动器(M1、M4)中的每一个提供相应的所述位置相关的补偿信号(k1(α)、k4(α))。
16.一种计算机可读存储介质，安装有计算机程序产品，所述计算机程序产品在受程序控制的装置上使根据权利要求1至15中任一项所述的方法执行。
17.一种用于卷绕机(10)的控制装置(SE)，所述控制装置被配置成借助于驱动器执行根据权利要求1至15中任一项所述的方法。
18.一种用于卷绕卷材(D)的卷绕机(10)，具有多个能由相应配属的驱动器(M1、M4)驱动的卷绕装置，所述卷绕装置包括至少一个用于提供所述卷材(D)的供料辊(4)以及卷绕体(1)，所述卷绕机具有控制装置(SE)，
所述控制装置被配置为，在由供料辊(4)提供的卷材(D)经由至少一个转向辊(2)卷绕到所述卷绕体(1)上时，根据至少部分补偿干扰的位置相关的补偿信号(k1(α)、k4(α))来调整所述驱动器(M1、M4)中的至少一个，其中，所述控制装置(SE)为了为相应的所述驱动器(M1、M4)提供所述位置相关的补偿信号(k1(α)、k4(α))而具有：
第一单元(11)，用于在卷绕过程期间获取时域中的代表干扰的干扰变量(SG)；
第二单元(12)，用于将获取的所述干扰变量(SG)从时域变换到频域内的频谱(S)中；
第三单元(13)，用于借助于为配属于所述驱动器(M1、M4)的卷绕装置特定的滤波器(F1、F4)对所述频谱进行滤波；
第四单元(14)，用于将滤波后的频谱从频域变换到时域中，以提供时间相关的补偿信号(k1(t)、k4(t))；和
第五单元(15)，用于将所述时间相关的补偿信号(k1(t)、k4(t))变换为所述位置相关的补偿信号(k1(α)、k4(α))。
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