物料卷取速度的控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種物料卷取速度的控制裝置，包括由卷取電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動的卷軸，支撐物料并將其導向卷軸的多個支承輥，以及可控制所述的卷取電機轉(zhuǎn)動的PLC，還包括可檢測卷軸轉(zhuǎn)動狀態(tài)的第一傳感器和可檢測所述的其中一個支承輥轉(zhuǎn)動狀態(tài)的第二傳感器，所述的第一傳感器和第二傳感器均與PLC信號連接。本實用新型的控制裝置通過在支承輥的一側(cè)設置可與其作用的傳感器，支承輥每轉(zhuǎn)動一周會給PLC發(fā)出一個計數(shù)信號，以卷軸每轉(zhuǎn)一周作為卷取電機調(diào)整的一個周期，通過檢測支承輥的在一個周期內(nèi)的計數(shù)差和支承輥的半徑即可獲知在卷軸一個轉(zhuǎn)動周期內(nèi)纏繞在卷軸上的物料長度即卷軸周長。
【專利說明】物料卷取速度的控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及自動化與機械加工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種物料卷取速度的控 制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]按照現(xiàn)有橡膠輪胎制造加工工藝，需將構(gòu)成胎胚半制品的所有物料在成型鼓上進 行貼合、滾壓加工，如將鋼絲簾布、內(nèi)襯層或帶束層等物料依次輸送、纏繞至成型鼓再實施 定長裁切。
[0003]通常上述物料是在卷取裝置上完成與墊布的卷取成卷的，卷取裝置的主要作用是 將連續(xù)生產(chǎn)、輸送過來的物料卷曲成卷并存放。通過與墊布的卷取使得物料表面平整、無皺 紋、卷邊整齊而易于存放、運輸。為防止物料被拉伸形變，要求在卷取時要保證卷曲松緊適 中，即卷取速度與輸送物料的生產(chǎn)線輸送速度相一致。
[0004]卷取伊始，由于卷取輥上沒有物料或物料較少，卷曲輥的轉(zhuǎn)速是一直快速增大的， 而輸送生產(chǎn)線的線速度則保持不變。隨著物料卷取半徑的增大，則相應地要求卷曲輥的轉(zhuǎn) 速逐漸減小，即卷取速度應當與輸送生產(chǎn)線的線速度相匹配。
[0005]現(xiàn)有物料卷取速度的控制方法，通常是實時地檢測卷取輥上物料的卷取半徑變 化，如采用超聲波傳感器測量卷取半徑、以變頻電機控制卷取軸的轉(zhuǎn)速。
[0006]在此類卷取半徑識別、控制卷取軸轉(zhuǎn)速的過程中，卷取半徑是一個快時變的參數(shù)， 若半徑變化量Ar設定地較小，則易出現(xiàn)卷取軸轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的滯后，導致卷取速度地忽快忽 慢；若半徑變化量Ar設定地較大，則不能及時地調(diào)節(jié)卷取軸轉(zhuǎn)速、易導致物料被拉伸變 形。而且，采用如超聲波傳感器等裝置測量卷取半徑，其檢測成本也較高。
[0007]中國專利201010576424.4公開了 一種物料卷取速度控制方法，檢測物料卷取周 長以準確調(diào)節(jié)卷取輥的轉(zhuǎn)動角速度，以浮動輥相對于平衡位置的波動來緩沖卷取輥轉(zhuǎn)速的 變化，實現(xiàn)卷取速度與輸送線速度之間的匹配，防止物料被拉伸形變，提高物料卷取存放質(zhì) 量。
[0008]但是該專利采用浮動輥的平衡位置檢測波動，結(jié)構(gòu)復雜，通過測量中間量進行速 度控制，導致測量有所偏差且控制容易造成震蕩。
實用新型內(nèi)容
[0009]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種能有效提高卷 取效率的卷取控制裝置。
[0010]為實現(xiàn)本實用新型的目的所采用的技術(shù)方案是:
[0011]一種物料卷取控制裝置，包括由卷取電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動的卷軸，支撐物料并將其導向 卷軸的多個支承輥，以及可控制所述的卷取電機轉(zhuǎn)動的PLC，還包括可檢測卷軸轉(zhuǎn)動狀態(tài)的 第一傳感器和可檢測所述的其中一個支承輥轉(zhuǎn)動狀態(tài)的第二傳感器，所述的第一傳感器和 第二傳感器均與PLC信號連接。[0012]所述的卷軸和支承輥上分別設置有凸輪，所述的第一傳感器和第二傳感器分別為可與所述的凸輪對應的第一接近傳感器和第二接近傳感器，每當卷軸或支承輥轉(zhuǎn)動一周，第一接近傳感或者第二接近傳感器會向PLC發(fā)出信號。
[0013]所述的第一接近傳感器和第二接近傳感器為電磁式傳感器。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0015]本實用新型的卷取速度控制方法，通過直接檢測卷軸和支承輥的轉(zhuǎn)動，直接獲取當前轉(zhuǎn)周內(nèi)的卷軸周長，減少測量中間變量再換算成周長的過程，使得檢測更為準確，計算更為迅捷。
[0016]本實用新型的控制裝置通過在支承輥的一側(cè)設置可與其作用的傳感器，支承輥每轉(zhuǎn)動一周會給PLC發(fā)出一個計數(shù)信號，以卷軸每轉(zhuǎn)一周作為卷取電機調(diào)整的一個周期，通過檢測支承輥的在一個周期內(nèi)的計數(shù)差和支承輥的半徑即可獲知在卷軸一個轉(zhuǎn)動周期內(nèi)纏繞在卷軸上的物料長度即卷軸周長，根據(jù)物料長度結(jié)合當前生產(chǎn)中物料傳送速度即可得出下一轉(zhuǎn)動周期的卷取電機的轉(zhuǎn)速，整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，布局便利，對卷軸和物料傳送同時進行監(jiān)控并按照反饋進行控制，能有效提高控制的穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1所示為本實用新型的卷取控制裝置結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0018]圖2所示為本實用新型的卷取控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0020]如圖1所示，本實用新型的物料卷取控制裝置，包括由卷取電機I驅(qū)動轉(zhuǎn)動的卷軸2，支撐物料并將其導向卷軸2的多個支承輥3，所述的支承輥3可旋轉(zhuǎn)地設置在支撐架4上，以及可控制所述的卷取電機轉(zhuǎn)動的PLC9，還包括可檢測卷軸轉(zhuǎn)動狀態(tài)的第一傳感器5和可檢測所述的其中一個支承輥轉(zhuǎn)動狀態(tài)的第二傳感器6，所述的第一傳感器和第二傳感器均與PLC信號連接。同時在所述的支撐架一側(cè)還設置有墊布導開裝置以將物料卷取纏繞的同時墊設在兩層之間防止發(fā)生粘連。優(yōu)選地，所述的第二傳感器設置在承受力較大的支承輥一端以避免因為支承輥和物料間的滑動造成的計數(shù)測長誤差。
[0021]通過直接檢測卷軸和支承輥的轉(zhuǎn)動，支承輥每轉(zhuǎn)動一周會給PLC發(fā)出一個計數(shù)信號，以卷軸每轉(zhuǎn)一周作為卷取電機調(diào)整的一個周期，通過檢測支承輥的在一個周期內(nèi)的計數(shù)差和支承輥的半徑即可獲知在卷軸一個轉(zhuǎn)動周期內(nèi)纏繞在卷軸上的物料長度，兩次卷軸轉(zhuǎn)周內(nèi)的物料長度差即當前纏繞周期內(nèi)的卷軸周長，所以根據(jù)物料長度結(jié)合當前生產(chǎn)中物料傳送速度即可得出下一轉(zhuǎn)動周期的卷取電機的轉(zhuǎn)速。
[0022]具體地說，如圖2所示，所述的卷軸和支承輥上一端分別設置有凸輪7和9，所述的第一傳感器和第二傳感器分別為可與所述的凸輪對應的第一接近傳感器和第二接近傳感器，每當卷軸或支承輥轉(zhuǎn)動一周，第一接近傳感或者第二接近傳感器感測到凸輪并向PLC發(fā)出信號。所述的第一接近傳感器和第二接近傳感器為電磁式傳感器，當然也可以采用光電式等形成傳感器。其中，作為上述結(jié)構(gòu)的變形，也可在卷軸或者支承輥一端偏心地或者一端側(cè)部設置一個觸塊，所述的觸塊可與第一接近傳感器或者第二傳感器發(fā)生干涉以產(chǎn)生控 制信號。凸輪或觸塊以及傳感器的設置在本實用新型的宗旨下易于實現(xiàn)，在此不贅述其結(jié) 構(gòu)。
[0023]利用上述物料卷取速度控制裝置的控制方法，包括以下步驟，
[0024]I) PLC檢測送料架上一個支承輥的轉(zhuǎn)動，以支撐輥周長為依據(jù)每轉(zhuǎn)動一周PLC累 加一次支撐輥周長并記為n，以此計算當前卷取長度，優(yōu)選地，所述的第二傳感器的信號上 升沿作為計數(shù)依據(jù)以提高數(shù)據(jù)準確性。
[0025]2) PLC檢測卷軸轉(zhuǎn)動,所述的卷軸每轉(zhuǎn)一周則PLC讀取卷取長度并計算出卷軸下 一周的轉(zhuǎn)速《，《= V/(Ill-1i2)，其中，V為物料傳送線速度，Ii1為卷軸在當前轉(zhuǎn)動周期內(nèi)所 記錄的卷取長度，n2卷軸在上一個轉(zhuǎn)動周期內(nèi)所記錄的卷取長度，H1-1i2為卷軸當前轉(zhuǎn)動周 期內(nèi)的卷軸周長；具體地說，給卷軸的轉(zhuǎn)動定義一個終點位置，卷軸每轉(zhuǎn)動一周通過一次該 終點位置，通過該終點位置意味著當前轉(zhuǎn)動周期的結(jié)束，下一轉(zhuǎn)動周期的開始，每次卷軸通 過該終點位置時PLC讀取PLC中支承輥累加的卷取長度并存儲，當前轉(zhuǎn)動周期結(jié)束時所讀 取的卷取長度值減去上次轉(zhuǎn)動周期結(jié)束時讀取的卷取長度值即為當前轉(zhuǎn)動周期內(nèi)卷軸周 長;
[0026]3) PLC按計算出的轉(zhuǎn)速控制卷取電機下一周的轉(zhuǎn)速，當下一周轉(zhuǎn)動完畢后繼續(xù)步 驟2)直至纏繞完畢。
[0027]采用上述控制方法，計算量小且每纏繞一周作為一個控制周期，控制穩(wěn)定可靠，能 有效實現(xiàn)纏繞的平穩(wěn)進行，避免物料過度拉伸。
[0028]優(yōu)選地，當前卷軸轉(zhuǎn)動周期內(nèi)計算出的卷軸周長同上一周期的計算結(jié)果求平均 值，這樣能有效消除波動，提高控制的穩(wěn)定性。
[0029]優(yōu)選地,若所述的PLC計算的卷軸周長n小于等于上一次計算的卷軸周長,則卷軸 的轉(zhuǎn)速保持不變，這樣能有效避免計數(shù)出錯帶來的控制錯誤。
[0030]相對于【背景技術(shù)】，本實用新型盡量簡化檢測裝置，使用簡潔的計算方法來直接計 算料卷周長再轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)速并非計算浮動輥角度，并通過與上一次結(jié)果進行比較的方法校驗 計算結(jié)果，避免出現(xiàn)錯誤。
[0031]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出的是，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普 通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改 進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種物料卷取速度的控制裝置，其特征在于，包括由卷取電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動的卷軸，支撐物料并將其導向卷軸的多個支承輥，以及可控制所述的卷取電機轉(zhuǎn)動的PLC，還包括可檢測卷軸轉(zhuǎn)動狀態(tài)的第一傳感器和可檢測所述的其中一個支承輥轉(zhuǎn)動狀態(tài)的第二傳感器，所述的第一傳感器和第二傳感器均與PLC信號連接。
2.如權(quán)利要求1所述的物料卷取速度的控制裝置，其特征在于，所述的卷軸和支承輥上分別設置有凸輪或觸塊，所述的第一傳感器和第二傳感器分別為可與所述的凸輪或觸塊對應的第一接近傳感器和第二接近傳感器，每當卷軸或支承棍轉(zhuǎn)動一周，第一接近傳感或者第二接近傳感器會向PLC發(fā)出信號。
3.如權(quán)利要求2所述的物料卷取速度的控制裝置，其特征在于，所述的第一接近傳感器和第二接近傳感器為電磁式傳感器。
【文檔編號】B65H23/195GK203419595SQ201320366596
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月24日
【發(fā)明者】張芝泉, 張建浩 申請人:天津賽象科技股份有限公司