一、織帶收卷機(jī)介紹
織帶收卷機(jī)常作為在織帶機(jī)之后連接的機(jī)器，作為軟帶或者薄膜等卷料生產(chǎn)線的收卷部分，其織帶機(jī)織出的原材料通過(guò)一定的方式在收卷軸上收卷成卷簡(jiǎn)。
收卷機(jī)是一種自動(dòng)收卷設(shè)備，主要用于將扁平或柔軟的材料卷成一定直徑的卷材。其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要包括卷筒、卷繞裝置、傳動(dòng)裝置、控制裝置和支撐框架等部分。
卷筒是收卷機(jī)的核心部件，它由不銹鋼或鋁合金板材料卷制而成，具有一定的彈性和強(qiáng)度。卷繞裝置包括繞桿和夾持件，通過(guò)夾持件將材料夾緊在繞桿上，并通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)，使材料逐漸卷繞在卷筒上。
收卷機(jī)的工作原理是，當(dāng)材料開始進(jìn)入卷筒后，電機(jī)給出固定力矩帶動(dòng)卷筒開始旋轉(zhuǎn)。隨著卷繞的進(jìn)行，材料直徑逐漸增大，負(fù)載隨之增加，此時(shí)跟隨增大電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，從而達(dá)到收卷均勻的效果。整個(gè)過(guò)程通過(guò)逐步增加張力使收卷達(dá)到理想效果。當(dāng)達(dá)到一定直徑時(shí)，控制裝置會(huì)自動(dòng)控制卷筒停止旋轉(zhuǎn)，同時(shí)傳動(dòng)裝置也會(huì)停止帶動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)。
一、系統(tǒng)方案
(一)原方案
原方案利用磁粉離合器來(lái)控制收卷張力，其核心原理是利用激磁電流與轉(zhuǎn)矩之間的線性關(guān)系。當(dāng)激磁電流通過(guò)磁粉離合器時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩與電流成正比。通過(guò)精確地控制激磁電流的大小，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)收卷筒轉(zhuǎn)矩的精確控制，從而保持理想的張力。在這個(gè)系統(tǒng)中，監(jiān)控收卷長(zhǎng)度是至關(guān)重要的。隨著收卷的不斷進(jìn)行，收卷長(zhǎng)度會(huì)逐漸增加，卷徑跟隨增加導(dǎo)致負(fù)載增大，相應(yīng)的，激磁電流也需要做出相應(yīng)的調(diào)整以保持張力恒定。控制系統(tǒng)通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)收卷長(zhǎng)度，并將這些信息轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的激磁電流指令。當(dāng)收卷長(zhǎng)度增加時(shí)，傳感器會(huì)發(fā)送信號(hào)給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)這個(gè)信號(hào)調(diào)整激磁電流，使轉(zhuǎn)矩增加，以保持張力不變。
(二)新方案
新方案是由4.3寸觸摸屏，單板智能伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)搭建的。在新方案中，我們使用4.3寸觸摸屏作為人機(jī)交互界面，單板智能伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)為核心器件，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)織帶收卷機(jī)的精確控制。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)織帶收卷機(jī)的精確控制，我們采用4.3寸觸摸屏來(lái)設(shè)計(jì)友好的人機(jī)交互界面。在這個(gè)界面上，操作人員可以輸入初始扭力、扭力遞增等級(jí)，所需總的收卷長(zhǎng)度，計(jì)算長(zhǎng)度的轉(zhuǎn)輪周長(zhǎng)即可使機(jī)器運(yùn)行起來(lái)。同時(shí)，操作人員還可以實(shí)時(shí)查看當(dāng)前的生產(chǎn)狀態(tài)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，如當(dāng)前實(shí)際輸出力矩大小，總產(chǎn)量等。
然后，我們使用單板智能伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)控制伺服電機(jī)的運(yùn)行。單板智能伺服驅(qū)動(dòng)器是集成式伺服驅(qū)動(dòng)器，它內(nèi)置PLC功能，運(yùn)動(dòng)控制功能。通過(guò)單板智能伺服驅(qū)動(dòng)器，我們可以精確地控制伺服電機(jī)的輸出力矩和轉(zhuǎn)向，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)織帶收卷機(jī)的精確控制。同時(shí)，單板智能伺服驅(qū)動(dòng)器還會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)伺服電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，它會(huì)立即停止伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并且可以迅速輸出信號(hào)通知其它部件，以防止事故的發(fā)生。總的來(lái)說(shuō)，利用4.3寸觸摸屏、單板智能伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)搭建織帶收卷機(jī)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)精確、高效、安全的控制。
一、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)及總結(jié)
在織帶收卷機(jī)控制系統(tǒng)中，單板智能伺服具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1. 張力控制穩(wěn)：?jiǎn)伟逯悄芩欧哂袃?nèi)置的張力控制功能，能夠精密控制收卷機(jī)的張力，確保卷材在收卷過(guò)程中保持恒定的張力，從而實(shí)現(xiàn)高精度的卷材收卷。這種控制方式能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量和一致性。
2. 力矩環(huán)速度保護(hù)：?jiǎn)伟逯悄芩欧€具有力矩環(huán)速度保護(hù)功能，可以在卷材收卷過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)力矩和速度的變化，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，能夠迅速采取保護(hù)措施，防止設(shè)備損壞和生產(chǎn)中斷。這種保護(hù)功能提高了設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，降低了維護(hù)成本。
3. 性價(jià)比高：相對(duì)于其他類型的控制系統(tǒng)，利用單板智能伺服搭建的收卷機(jī)控制系統(tǒng)價(jià)格更加實(shí)惠。由于單板智能伺服具有高度的集成化和智能化，因此可以減少其他硬件和軟件的投入，從而降低整個(gè)控制系統(tǒng)的成本。
4. 可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單手動(dòng)操作：只需觸摸屏上切換手動(dòng)模式，設(shè)定力矩與保護(hù)速度后，可控制卷筒隨意正反轉(zhuǎn)，方便調(diào)機(jī)和處理異常情況。
總之，利用單板智能伺服搭建的織帶收卷機(jī)控制系統(tǒng)具有張力控制、力矩環(huán)速度保護(hù)和價(jià)格實(shí)惠等優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)有助于實(shí)現(xiàn)高精度的卷材收卷，同時(shí)降低成本和提高生產(chǎn)效率。
