CN112683181A - 一种简易漆包线漆膜厚度自动检测控制系统及生产设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种简易漆包线漆膜厚度自动检测控制系统及生产设备，其特征在于，该系统包括数据采集单元、PLC控制单元、反馈单元、调节单元，所述数据采集单元包括漆膜厚度检测装置，所述PLC控制单元内编程有PID控制结构程序，所述反馈单元包括数据统计模块、数据分析模块、无线模块、用户管理模块，所述调节单元包括变频控制器、报警装置，该设备包括退火装置、涂漆装置、烘炉、收线装置，本发明的有益效果为：一种简易的漆包线漆膜厚度自动检测控制方法及其生产设备，可自动完成对漆包线漆膜厚度的检测及烘炉温度、漆包线传送速度以及漆膜粘度等工艺参数的调整，能极大节省人力成本。
Description
技术领域
本发明涉及漆包线生产技术领域，具体涉及一种简易漆包线漆膜厚度自动检测控制系统及生产设备。
背景技术
漆包线是一种外表覆有绝缘薄膜的导线，其生产工艺流程可概括为：放线→退火→涂漆→烘焙→冷却→收线。漆包线在涂漆和烘焙过程中，容易出现表面缺陷、漆膜厚度不均匀等问题，也称漆膜缺陷，从而对漆包线的绝缘性能产生不良影响。为确保绝缘层的可靠性，需要实时对漆膜厚度进行线性检测。当检测的漆膜厚度不在预设范围内时，需及时调整烘炉温度、漆包线传送速度以及漆膜粘度。生产中对漆包线的漆膜厚度及连续性检测主要采用离线检测方法，比如采用低压水银法检测和低压电解液法检测等，这会导致额外的操作工序和加剧厂家的生产成本，并且传统人工巡检的速度较慢，滞后性严重，无法及时对供漆量进行调整。随着非接触式测量技术的发展，研究人员将机器视觉技术和红外测距技术运用到漆膜厚度检测中，取得了一定的成果。如何寻求一种结构简单且普及度高的漆包线漆膜厚度在线检测方法，以保证在漆包线高速行进过程中，仍能准确的实现对于该漆包线的在线精确检测，成为本领域近年来所亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，设计一种简易的漆包线漆膜厚度自动检测控制方法及其生产设备，可自动完成对漆包线漆膜厚度的检测及烘炉温度、漆包线传送速度以及漆膜粘度等工艺参数的调整，能极大节省人力成本。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种简易漆包线漆膜厚度自动检测控制系统，其特征在于，包括数据采集单元、PLC控制单元、反馈单元、调节单元，所述数据采集单元包括安装于漆包线生产设备出口处且采用激光测量原理的漆膜厚度检测装置，所述PLC控制单元内编程有PID控制结构程序，所述反馈单元包括数据统计模块、数据分析模块、无线模块、用户管理模块，所述调节单元包括变频控制器、报警装置；在不影响漆包线正常生产的前提下，利用漆膜厚度检测装置获取漆膜厚度，通过PLC控制单元对数据进行数字化处理并传输至数据统计模块，而后依次经过数据分析模块、无线模块、用户管理模块，对检测数据进行标定、测试和误差分析、反馈至调节单元。
上述的一种简易漆包线漆膜厚度自动检测控制系统可进一步设置为：所述漆膜厚度检测装置包括置于漆包线生产设备出口处的传感器装置、激光测量仪，所述传感器装置包括导向机构及与导向机构联动的压力传感器组件，所述导向机构包括导向支承环，所述导向支承环中部设有可与漆包线间隙配合的通孔，所述导向支承环位于通孔外周均布有若干组导向块，所述压力传感器组件包括若干组可采集漆包线的漆膜厚度数据的压力传感器，所述压力传感器与导向支承环固定连接且位于导向块之间，所述压力传感器、激光测量仪分别与PLC控制单元联动。
采用上述技术方案，在不影响漆包线正常生产的前提下，将漆膜厚度检测装置安装于漆包线生产设备出口处，利用压力传感器、激光测量原理和相关优化算法自动获取漆包线的漆膜厚度，然后通过反馈单元对采集到的漆包线漆膜厚度数据进行标定、测试和误差分析，自动完成对电机转速、漆棍速度和漆液温度等相关工艺参数的调整，可大大节省人力，且检测精度高。
一种采用上述漆包线漆膜厚度自动检测控制系统的漆包线生产设备，其特征在于，依次包括退火装置、涂漆装置、烘炉、收线装置，所述漆膜厚度检测装置位于烘炉出口处且可对经烘炉烘干后的漆包线进行膜厚检测。
上述的漆包线生产设备可进一步设置为：所述退火装置包括退火炉架及置于退火炉架上的退火炉，所述退火炉位于自身入口处设有变频调速助力轮牵引机构。
采用上述技术方案，变频调速助力轮牵引装置，保证线在退火炉内不被拉细。
上述的漆包线生产设备可进一步设置为：所述涂漆装置包括若干组独立控制的漆槽，所述漆槽外周联动有可调整螺丝，所述漆槽内设有若干组滚筒，所述滚筒外周面均布有可节流的毛毡。
采用上述技术方案，调整螺丝可方便调整漆槽水平，所述漆槽及配管采用不锈钢材质，循环回流加漆方式，循环系统配备阀门控制，既可以单边漆箱单独使用也可以供两边漆槽使用。
上述的漆包线生产设备可进一步设置为：所述烘炉采用热风循环系统。
采用上述技术方案，烘炉采用热风循环系统，不用任何电加热，防止裸铜线氧化。
上述的漆包线生产设备可进一步设置为：所述收线装置包括收线架及与收线架联动的转塔式半自动换盘，所述收线架设有若干组可对漆包线导向运输的导轮，所述导轮联动有计米机构，所述计米机构包括与导轮相对固定连接的金属块，所述收线架设有可感应金属块转动角度的感应开关。
采用上述技术方案，所述收线机构采用转塔式半自动换盘，每个头分别由控制的力矩电机单独传动，可实现排线无级调速，导轮圆周方向均布4个感应金属块，通过固定在收线架上的感应开关感应4个金属块随导轮转过的角度，从而计算收线长度，当到达设定长度或长度不变(即断线)时，发送信号给控制系统，系统自动停机并发送报警信号。
上述的漆包线生产设备可进一步设置为：所述收线装置联动有蜡油涂覆系统，所述蜡油涂覆系统包括涂蜡机构及与涂蜡机构联动的电加热装置，所述涂蜡机构包括涂蜡槽及涂蜡辊筒，所述电加热装置与涂蜡槽联动。
上述的漆包线生产设备可进一步设置为：所述涂蜡辊筒表面喷涂有陶瓷。
采用上述技术方案，防止蜡油冬天低温凝固，保证蜡油温度恒定。
本发明的有益效果：采用上述技术方案，在不影响漆包线正常生产的前提下，将漆膜厚度检测装置安装于漆包线生产设备出口处，利用压力传感器、激光测量原理和相关优化算法自动获取漆包线的漆膜厚度，然后通过反馈单元对采集到的漆包线漆膜厚度数据进行标定、测试和误差分析，自动完成对电机转速、漆棍速度和漆液温度等相关工艺参数的调整，可大大节省人力，且检测精度高。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明漆包线漆膜厚度自动检测控制系统实施例的结构示意图；
图2为本发明漆包线漆膜厚度自动检测控制系统实施例的示意图；
图3为本发明漆包线漆膜厚度自动检测控制系统实施例的控制流程示意图；
图4为本发明漆包线漆膜厚度自动检测控制系统实施例的PID控制结构原理示意图；
图5为本发明漆包线生产设备实施例的收线装置示意图；
图6为本发明漆包线漆膜厚度自动检测控制系统实施例的激光测径原理图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2至4所示的一种简易漆包线漆膜厚度自动检测控制系统，包括数据采集单元、PLC控制单元、反馈单元、调节单元，所述数据采集单元包括安装于漆包线9生产设备出口处且采用激光测量原理的漆膜厚度检测装置4，所述PLC控制单元内编程有PID控制程序，所述反馈单元包括数据统计模块、数据分析模块、无线模块、用户管理模块，所述调节单元包括变频控制器、报警装置；在不影响漆包线9正常生产的前提下，利用漆膜厚度检测装置4获取漆膜厚度，通过PLC控制单元对数据进行数字化处理并传输至数据统计模块，而后依次经过数据分析模块、无线模块、用户管理模块，对检测数据进行标定、测试和误差分析、反馈至调节单元。
所述漆膜厚度检测装置包括置于漆包线9生产设备出口处的传感器装置10、激光测量仪41，所述传感器装置包括导向机构及与导向机构联动的压力传感器104组件，所述导向机构包括导向支承环101，所述导向支承环101中部设有可与漆包线9间隙配合的通孔，所述导向支承环101位于通孔外周均布有四组导向块102，所述压力传感器104组件包括四组可采集漆包线9的漆膜厚度数据的压力传感器104，所述压力传感器104与导向支承环101固定连接且位于导向块102之间，所述压力传感器104、激光测量仪分别与PLC控制单元联动。
如图6所示的激光测径原理图，可概括为：由半导体激光器411发出激光束，通过电机413带动八棱镜412高速旋转，将激光器光束扫描通过棱镜414转换为平行光通过测试区(GATE)，当测试区有漆包线9时，其会遮挡住部份平行光，并通过聚焦棱镜415在光电接收管416上转换成低电平；而没有漆包线9遮挡的平行光则转换为高电平，通过计算低电平的扫描时间，则可计算出被测物在激光束扫描方向的外径值，即漆包线9的外径值。
如图1所示的一种漆包线生产设备，依次包括放线轮1、除尘轮组2、退火装置3、漆膜厚度检测装置4、涂漆装置5、烘炉6、收线装置7和收线轮8，所述漆膜厚度检测装置4分别位于退火装置3出口处和烘炉6出口处且可对经烘炉6烘干后的漆包线9进行膜厚检测。
所述烘炉6采用热风循环系统，热能重复利用，且不用任何电加热，防止裸铜线氧化，炉膛61采用8mm优质SUS304材质不锈钢板，不易变形。所述烘炉6炉长400mm，内胆宽度为0mm，炉体总宽为80mm。所述烘炉进口、中心、出口均以中心点控制。
所述退火装置3整体采用倾斜式，出线水封，包括退火炉架32及置于退火炉架32上的退火炉31，所述退火炉31位于自身入口处设有变频调速助力轮牵引机构2。
所述涂漆装置5包括两组左右独立控制漆槽51，所述漆槽51外周联动有可调整螺丝52，所述漆槽51内设有两组滚筒53，所述滚筒53外周面均布有可节流的毛毡54，漆槽中心距离炉口300mm，四周设有可调整螺丝52，方便调整漆槽51水平。所述漆槽51及配管55采用不锈钢材质，循环回流加漆方式，循环系统配备阀门控制，既可以单边漆箱56单独使用也可以供两边漆槽51使用。漆槽漆箱油漆循环齿轮泵电机57采用10:1减速电机传动并且有压力回流装置。
如图5所述收线装置7包括收线架71及与收线架71联动的转塔式半自动换盘72，每个头分别由控制的力矩电机单独传动，可实现排线无级调速，所述收线架71设有多组可对漆包线9导向运输的导轮73，导轮73圆周方向均布4个感应金属块75，通过固定在收线架71上的接近开关74感应4个金属块75随导轮73转过的角度，从而计算收线长度。当到达设定长度或长度不变(即断线)时，发送信号给控制系统，系统自动停机并发送报警信号。
所述收线装置7左右独立分开联动有蜡油涂覆系统，所述蜡油涂覆系统左右独立分开联动有蜡油涂覆系统各一套，涂蜡槽配备电加热装置，防止蜡油冬天低温凝固，保证蜡油温度恒定。涂蜡装置为液位自动平衡装置，带沟辊筒76加毛毡涂敷。牵引滚筒采用左右独立双速度型，表面喷涂陶瓷，外源径向跳动0.03mm以下，所述涂蜡辊筒76表面喷涂有陶瓷。
Claims (9)
1.一种简易漆包线漆膜厚度自动检测控制系统，其特征在于：包括数据采集单元、PLC控制单元、反馈单元、调节单元，所述数据采集单元包括安装于漆包线生产设备出口处且采用激光测量原理的漆膜厚度检测装置，所述PLC控制单元内编程有PID控制结构程序，所述反馈单元包括数据统计模块、数据分析模块、无线模块、用户管理模块，所述调节单元包括变频控制器、报警装置；在不影响漆包线正常生产的前提下，利用漆膜厚度检测装置获取漆膜厚度，通过PLC控制单元对数据进行数字化处理并传输至数据统计模块，而后依次经过数据分析模块、无线模块、用户管理模块，对检测数据进行标定、测试和误差分析、反馈至调节单元。
2.根据权利要求1所述的一种简易漆包线漆膜厚度自动检测控制系统，其特征在于：所述漆膜厚度检测装置包括置于漆包线生产设备出口处的传感器装置、激光测量仪，所述传感器装置包括导向机构及与导向机构联动的压力传感器组件，所述导向机构包括导向支承环，所述导向支承环中部设有可与漆包线间隙配合的通孔，所述导向支承环位于通孔外周均布有若干组导向块，所述压力传感器组件包括若干组可采集漆包线的漆膜厚度数据的压力传感器，所述压力传感器与导向支承环固定连接且位于导向块之间，所述压力传感器、激光测量仪分别与PLC控制单元联动。
3.采用上述权利要求1至2所述的任一项漆包线漆膜厚度自动检测控制系统的漆包线生产设备，其特征在于：依次包括退火装置、涂漆装置、烘炉、收线装置，所述漆膜厚度检测装置位于烘炉出口处且可对经烘炉烘干后的漆包线进行膜厚检测。
4.根据权利要求3所述的漆包线生产设备，其特征在于：所述退火装置包括退火炉架及置于退火炉架上的退火炉，所述退火炉位于自身入口处设有变频调速助力轮牵引机构。
5.根据权利要求3所述的漆包线生产设备，其特征在于：所述涂漆装置包括若干组独立控制的漆槽，所述漆槽外周联动有可调整螺丝，所述漆槽内设有若干组滚筒，所述滚筒外周面均布有可节流的毛毡。
6.根据权利要求3所述的漆包线生产设备，其特征在于：所述烘炉采用热风循环系统。
7.根据权利要求3所述的漆包线生产设备，其特征在于：所述收线装置包括收线架及与收线架联动的转塔式半自动换盘，所述收线架设有若干组可对漆包线导向运输的导轮，所述导轮联动有计米机构，所述计米机构包括与导轮相对固定连接的金属块，所述收线架设有可感应金属块转动角度的感应开关。
8.根据权利要求7所述的漆包线生产设备，其特征在于：所述收线装置联动有蜡油涂覆系统，所述蜡油涂覆系统包括涂蜡机构及与涂蜡机构联动的电加热装置，所述涂蜡机构包括涂蜡槽及涂蜡辊筒，所述电加热装置与涂蜡槽联动。
9.根据权利要求8所述的漆包线生产设备，其特征在于：所述涂蜡辊筒表面喷涂有陶瓷。
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