CN117230574A - 一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法和控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法，包括如下步骤：1)单网纤维进入铺网机前帘，设定入网速度为V0；2)根据出网达到的距离要求,设定铺网距离2.5m,即铺网小车位移为2.5m；3)上小车和铺网小车加速度根据入网速度调节a＝2.5V0 2,加速度可实现由入网速度动态调整；4)上小车向右运行时，上小车的运行匀速状态速度为‑0.5V0；上小车向左运行时，上小车运行匀速状态速度为+0.75V0；5)铺网小车向右运行时，铺网小车运行匀速状态速度为‑1.25V0；铺网小车向左运行时，铺网小车运行匀速状态速度为+1.25V0；其中本发明还提供了一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制系统，采用了如上所述的控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及真空绝热板，尤其涉及真空绝热板芯材的铺网系统。
背景技术
真空绝热板(VIP板)是英文Vacuum Insulation Panel的简称，是真空保温材料中的一种。其是由填充芯材、气体吸附剂与阻隔袋组成，真空绝热板可以广泛运用于多种行业。真空绝热板的内部结构为多层一定厚度的玻璃纤维毡构成。玻璃纤维毡单网克重为20～400g/m2。经过铺网后，成网克重：1500～5000g/m2
通过高速铺网的方法获得玻璃纤维厚毡12mm～150mm，克重为1000～5000g/m2再通过烤道热压成型，封装阻隔袋，抽真空制备真空绝板。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题是提供一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法，可以实现单网不同厚度、不同克重的玻璃纤维薄毡的高速铺网。在保持铺网距离一致的同时，动态调整铺网速度、调整铺网加速度。
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法，包括如下步骤：
1)单网纤维进入铺网机前帘，设定入网速度为V0；
2)根据出网达到的距离要求,设定铺网距离S＝2.5m；
3)上小车向右运行时，上小车的运行匀速状态速度为-0.5V0；
上小车向左运行时，上小车运行匀速状态速度为+0.75V0；
铺网小车向右运行时，铺网小车运行匀速状态速度为-1.25V0；
铺网小车向左运行时，铺网小车运行匀速状态速度为+1.25V0；
在一较佳实施例中：上小车和铺网小车在加速状态和减速状态加速度值为a，a由入网速度V0决定。
a＝2.5V0 2
在一较佳实施例中：所述小车和铺网小车的周期T＝4/V0+2.5V0/a。
在一较佳实施例中：所述铺网小车在一个周期T之中分为第一加速段、正向匀速段、减速段、负向匀速段和第二加速段。
在一较佳实施例中：所述第一加速段中铺网小车的位移方程为：
其中t为第一加速段中的任一时刻，0≤t≤1.25V0/a。
在一较佳实施例中：所述正向匀速段中铺网小车的位移方程为：
其中t为正向匀速段中的任一时刻，1.25V0/a≤t≤2/V0
在一较佳实施例中：所述减速段中铺网小车的位移方程为：
其中t为减速段中的任一时刻，2/V0≤t≤2/V0+2.5V0/a。
在一较佳实施例中：所述负向匀速段中铺网小车的位移方程为：
其中t为负向匀速段中的任一时刻，2/V0+2.5V0/a≤t≤4/V0+1.25V0/a。
在一较佳实施例中：所述第二加速段中铺网小车的位移方程为：
其中t为第二加速段中的任一时刻，4/V0+1.25V0/a≤t≤4/V0+2.5V0/a
本发明还提供了一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制系统，采用了如上所述的控制方法。
相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：
本发明提供了一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法，铺网小车速度通过控制算法调节。铺网速度可以根据入网速度变速调节。铺叠成的厚纤网输出速度和铺网小车运行速度及夹持在帘子内纤网运行速度有关。通过设定随入网速度变化的速度自动调整加速度值a＝2.5V0 2，使得铺网小车运行速度根据需要发生改变，调整达到最佳的铺网速度，有利于达到最佳的铺网效果。可以实现单网不同厚度、不同克重的玻璃纤维薄毡的高速铺网,速度≤120m/min。铺网后克重均匀，CV值<5％,制成的真空绝热板导热系数低。
本发明提供了一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法。根据需求，控制屏输入铺网距离、入网速度，程序自动计算上下小车加速度、运行周期，铺网小车每一时刻的运动位移量。
本发明提供了一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法，铺网小车速度通过控制算法调节。铺网速度可以根据入网速度变速调节。铺叠成的厚纤网输出速度和铺网小车运行速度及夹持在帘子内纤网运行速度有关。铺网小车运行速度和加速度根据需要发生改变，调整达到最佳的铺网速度，有利于达到最佳的铺网效果。
本发明通过程序计算实时自动控制铺网小车的加速度。纤维入网速度不同，上小车和铺网小车速度也动态调整，同时铺网距离保持一致，满足玻璃纤维铺网的工艺要求。通过程序自动控制铺网小车加速度，而不是人工的方式干预，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明优选实施例中铺网系统的示意图；
图2为本发明优选实施例中控制方法的示意图；
图3为本发明优选实施例中上小车和铺网小车的运行周期示意图；
图4为本发明优选实施例中铺网小车一个周期的分段示意图；
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是壁挂连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参考图1-图，本实施例提供了一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制系统，包括：玻璃纤维单网输送机1、前帘2、前帘卷帘电机3、玻璃纤维铺网成网输出网帘4、铺网小车5、上小车6、后帘电机7、后帘8、上小车同步带电机9、铺网小车同步带电机10；前帘补偿小车11和后帘补偿小车12。
使用时，玻璃纤维经过粗开松、精开松、梳理等工序，形成玻璃纤维毡，单网克重20～400g/m2的薄纤网，通过玻璃纤维单网输送机输送至高速铺网机前帘。高速铺网机进行交叉堆叠往复铺网至厚网状态，克重1000～5000g/m2，满足克重要求和均匀性指标，输出至玻璃纤维铺网成网输出网帘4。
高速铺网机主要由上小车6、铺网小车5、前帘2、后帘8、前帘补偿小车11、后帘补偿小车12及其附属电机构成。
上小车6和前帘补偿小车11形成一组运动单元，上小车向右移动同时前帘补偿小车向左移动。反之亦然，上小车6和前帘补偿小车11运动方向相反。上小车同步带电机9带动该运动单元形成闭环运动。
铺网小车5和后帘补偿小车12形成一组运动单元，铺网小车5向右移动同时后帘补偿小车12向左移动。反之亦然，铺网小车5和后帘补偿小车12运动方向相反。铺网小车同步带电机10带动该运动单元形成闭环运动。
铺网机中前帘2、后帘8对薄纤网起到托持和输送的作用，当铺网速度高时，由于周围相对速度增加，会造成薄纤网飘移，从而影响铺网质量。为了适应高速铺网要求，前帘2和后帘8采用抗静电碳帘夹持薄纤网，薄网在夹持状态下作往复运动，因此避免了气流干扰和意外牵伸，可实现高速铺网，同时又改善了纤网的均匀度，用于控制前帘2和后帘8的前帘卷帘电机3后帘电机7分别采用伺服电机和变频控制。铺网机上还装有网帘纠偏装置，防止前帘2和后帘8运行中歪斜跑偏。
上述的玻璃纤维薄毡高速铺网控制系统采用如下所述的控制方法来控制铺网小车速度，包括如下步骤：
1)单网纤维进入铺网机前帘，设定入网速度为V0；
2)根据出网达到的距离要求,设定铺网距离S＝2.5m；
3)上小车和铺网小车在加速状态和减速状态加速度值为a，a由入网速度V0决定,a＝2.5V0 2；
当上小车和铺网小车加速或减速结束后，会进入匀速运行状态，匀速运行又分成向右运行和向左运行两种：
上小车向右运行时，上小车的运行匀速状态速度为-0.5V0；
上小车向左运行时，上小车运行匀速状态速度为+0.75V0；
铺网小车向右运行时，铺网小车运行匀速状态速度为-1.25V0；
铺网小车向左运行时，铺网小车运行匀速状态速度为+1.25V0；
所述上小车和铺网小车都是1从静止状态先正向加速至匀速运行状态，匀速一段时间后再减速至反向匀速运行状态，反向匀速运行一段时间后再正向加速至速度为0的状态，达到一个完整的周期T，周期T＝4/V0+2V0/a。其中a＝2.5V0 2
因此，所述铺网小车在一个周期T之中分为第一加速段、正向匀速段、减速段、负向匀速段和第二加速段。上小车和铺网小车在加速状态和减速状态加速度值为a，a由入网速度V0决定，a＝2.5V0 2，所述小车和铺网小车的周期T＝4/V0+2.5V0/a。
所述第一加速段中铺网小车的位移方程为：
其中t为第一加速段中的任一时刻，0≤t≤1.25V0/a。
所述正向匀速段中铺网小车的位移方程为：
其中t为正向匀速段中的任一时刻，1.25V0/a≤t≤2/V0
所述减速段中铺网小车的位移方程为：
其中t为减速段中的任一时刻，2/V0≤t≤2/V0+2.5V0/a。
所述负向匀速段中铺网小车的位移方程为：
其中t为负向匀速段中的任一时刻，2/V0+2.5V0/a≤t≤4/V0+1.25V0/a。
所述第二加速段中铺网小车的位移方程为：
其中t为第二加速段中的任一时刻，4/V0+1.25V0/a≤t≤4/V0+2.5V0/a。
对于上小车，在一个周期中有几个关键时刻，如图3所示，这些关键时刻表述为：
同样的对于铺网小车，在一个周期中有几个关键时刻，如图3所示，这些关键时刻表述为：
参考图4，铺网小车在铺设任一层时，铺网小车运动的速度在7个时间段：A加速段(t0～t1)、B匀速段(t1～t2)、C减速段(t2～t3)、D匀速段(t3～t4)、E加速段(t4～t5)
铺网小车速度通过上述的控制算法调节。铺网速度可以根据入网速度调节。铺叠成的厚纤网输出速度和铺网小车运行速度及夹持在帘子内纤网运行速度有关。通过自动控制小车加速度，使得铺网小车运行速度根据需要发生改变，调整达到最佳的铺网速度，有利于达到最佳的铺网效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (10)
1.一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法，其特征在于包括如下步骤：
1)单网纤维进入铺网机前帘，设定入网速度为V0；
2)根据出网达到的距离要求,设定铺网距离S＝2.5m；
3)上小车向右运行时，上小车的运行匀速状态速度为-0.5V0；
上小车向左运行时，上小车运行匀速状态速度为+0.75V0；
铺网小车向右运行时，铺网小车运行匀速状态速度为-1.25V0；
铺网小车向左运行时，铺网小车运行匀速状态速度为+1.25V0。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法，其特征在于：上小车和铺网小车在加速状态和减速状态加速度值为a，a由入网速度V0决定。
a＝2.5V0 2
3.根据权利要求2所述的一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法，其特征在于：所述小车和铺网小车的周期T＝4/V0+2.5V0/a。
4.根据权利要求3所述的一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法，其特征在于：所述铺网小车在一个周期T之中分为第一加速段、正向匀速段、减速段、负向匀速段和第二加速段。
5.根据权利要求4所述的一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法，其特征在于：所述第一加速段中铺网小车的位移方程为：
其中t为第一加速段中的任一时刻，0≤t≤1.25V0/a。
6.根据权利要求4所述的一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法，其特征在于：所述正向匀速段中铺网小车的位移方程为：
其中t为正向匀速段中的任一时刻，1.25V0/a≤t≤2/V0
7.根据权利要求4所述的一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法，其特征在于：所述减速段中铺网小车的位移方程为：
其中t为减速段中的任一时刻，2/V0≤t≤2/V0+2.5V0/a。
8.根据权利要求4所述的一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法，其特征在于：所述负向匀速段中铺网小车的位移方程为：
其中t为负向匀速段中的任一时刻，2/V0+2.5V0/a≤t≤4/V0+
1.25V0/a。
9.根据权利要求4所述的一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法，其特征在于：所述第二加速段中铺网小车的位移方程为：
其中t为第二加速段中的任一时刻，4/V0+1.25V0/a≤t≤4/V0+2.5V0/a。
10.一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制系统，其特征在于采用了权利要求1-9中任一项所述的控制方法。
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| CN202311003209.9A CN117230574A (zh) | 2023-08-10 | 2023-08-10 | 一种玻璃纤维薄毡高速铺网控制方法和控制系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117947579A (zh) * | 2024-03-27 | 2024-04-30 | 厦门当盛新材料有限公司 | 多单元组合式高速纺丝铺网机、铺网方法及闪蒸无纺布 |
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2023
- 2023-08-10 CN CN202311003209.9A patent/CN117230574A/zh active Pending
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| CN117947579A (zh) * | 2024-03-27 | 2024-04-30 | 厦门当盛新材料有限公司 | 多单元组合式高速纺丝铺网机、铺网方法及闪蒸无纺布 |
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