本發(fā)明涉及銅箔分條機領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

銅箔分條機主要運用在有色金屬加工的箔材加工的最后一道機械加工工序，由于有其特定的裝機標(biāo)準(zhǔn)，主要采用放卷機、剪切刀具、收卷機分離的模式，長期以來一直都是采用活套坑匹配的速度控制，對于箔材分切有一定局限性，對操作工的技能及熟悉程度要求高，且稍有不慎就會造成擦傷、拉伸而報廢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實現(xiàn)一種能夠為分條機提供恒張力的系統(tǒng)，并能合理可靠的對張力進行控制。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：金屬箔分條機張力控制系統(tǒng)，金屬帶由開卷機構(gòu)輸送至分切機構(gòu)，所述分切機構(gòu)分割出的金屬條分別經(jīng)獨立的S輥輸送至不同的收卷機構(gòu)，每個所述收卷機構(gòu)包括電機、收卷輥、聯(lián)接電機和卷筒的齒輪箱，每個所述收卷機構(gòu)均設(shè)有采集單元，所述采集單元包括設(shè)置在S輥與卷筒之間的金屬條線速度采集單元，所述采集單元輸出所采集的信號至控制器，所述控制器輸出電流調(diào)節(jié)信號至電機的直流調(diào)速器。

所述采集單元包括采集收卷機構(gòu)卷徑的卷徑采集單元，所述卷徑為卷筒和卷筒上金屬條厚度之和。

所述控制器為西門子S7-200PLC。

所述金屬條線速度采集單元為接觸金屬條且具有轉(zhuǎn)速采集功能的滾輪，所述卷徑采集單元為支撐滾輪且具有支撐力采集功能的支架。

系統(tǒng)獲取金屬條的線速度，并根據(jù)獲取的線速度對電機的電樞進行電流補償，輸出至電樞的電流包括張力電流、動態(tài)補償電流和空載補償電流。

系統(tǒng)同線速度計算出卷曲帶材的收卷錐度，再利用獲取收卷錐度的獲得電機負(fù)載力矩，根據(jù)獲取的電機負(fù)載力矩利用輸出電流的補償進行張力調(diào)整。

系統(tǒng)獲取收卷機構(gòu)卷徑，并根據(jù)獲取的收卷機構(gòu)卷徑對電機的角速度進行調(diào)整。

本發(fā)明的分條張力控制需要考慮金屬內(nèi)應(yīng)力釋放導(dǎo)致的長度不均衡，所以采用了恒張力收卷的方式來進行帶材卷取，對箔材分切有很大的優(yōu)勢空間，通過微機來計算并控制速度、張力，會給分切工作帶來很大程度的便利，對成品率的提升、員工勞動強度的降低都有很大的好處。

附圖說明

下面對本發(fā)明說明書中每幅附圖表達的內(nèi)容作簡要說明：

圖1為金屬箔分條機張力控制系統(tǒng)的卷曲頭力矩的換算原理圖；

圖2為金屬箔分條機張力控制系統(tǒng)的電流電勢復(fù)合系統(tǒng)示意圖；

圖3為金屬箔分條機張力控制系統(tǒng)的電流補償示意圖；

圖4為金屬箔分條機張力控制系統(tǒng)的電機角速度補償示意圖；

圖5為金屬箔分條機張力控制系統(tǒng)的電氣控制原理圖。

具體實施方式

金屬箔分條機的金屬帶由開卷機構(gòu)輸送至分切機構(gòu)，分切機構(gòu)將金屬帶(如銅帶)分割成多個金屬條(如銅條)，根據(jù)分割的金屬條數(shù)量需要配備相應(yīng)數(shù)量的收卷機構(gòu)，收卷機構(gòu)同時收卷所分隔的金屬條，分切機構(gòu)分割出的金屬條分別經(jīng)獨立的S輥輸送至不同的收卷機構(gòu)，S輥的作用是把生產(chǎn)線的張力控制分隔成2段：開卷段和卷取段，開卷段張力較小，卷取段張力較大，二段張力互不影響，如圖1所示，每個收卷機構(gòu)包括電機、收卷輥、聯(lián)接電機和卷筒的齒輪箱。

系統(tǒng)增加一套控制器，控制器采用西門子S7-200PLC，利用控制器調(diào)節(jié)直流調(diào)速器，進行速度與張力控制，形成恒張力收卷，如圖2所示，每個所述收卷機構(gòu)均設(shè)有采集單元，采集單元包括設(shè)置在S輥與卷筒之間的金屬條線速度采集單元，采集單元輸出所采集的信號至控制器，控制器輸出電流調(diào)節(jié)信號至電機的直流調(diào)速器。此外，采集單元包括采集收卷機構(gòu)卷徑的卷徑采集單元，卷徑為卷筒和卷筒上金屬條厚度之和，通過采集單元對線速度和卷徑采集，能夠?qū)崟r的對電機進行調(diào)節(jié)，從而控制張力。

金屬條線速度采集單元為接觸金屬條且具有轉(zhuǎn)速采集功能的滾輪，一般采用一個橡膠輪，在橡膠輪上設(shè)置電子轉(zhuǎn)速器，卷徑采集單元為支撐滾輪且具有支撐力采集功能的支架，即在支撐滾輪的支架與支撐支架的安裝座之間設(shè)置壓力傳感器，通過壓力傳感器獲取上述支撐力。

如圖3所示，卷取機電機和帶材均有運動慣性，在卷取速度發(fā)生變化時，會產(chǎn)生動態(tài)力矩，從而使張力發(fā)生波動，所以要對電樞電流補償以消除速度變化時對帶材張力的影響，每次速度V發(fā)生變化時，S輥后的編碼器通過檢測后得到帶材的線速度，再根據(jù)收卷機的編碼器進行帶材角速度的檢測后經(jīng)過PLC運算得出卷取帶材錐度，同時通過直流調(diào)速器根據(jù)張力的設(shè)定進行張力調(diào)整，此時在傳動系統(tǒng)中均應(yīng)有相應(yīng)的補償電流投入。所以在卷徑和速度的變化的同時，可以保證張力的恒定。

收卷錐度計算公式：

其中：

F為錐度計算后輸出的力矩；

X為錐度設(shè)定0-100；

Dx為當(dāng)前收卷直徑

Dmin為最小收卷直徑；

Fx為設(shè)定的收卷力矩；

電機負(fù)載力矩的計算

其中：

T為電機的負(fù)載力矩；

F為收卷張力；

Dx為當(dāng)前收卷直徑；

基于上述系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過取金屬條的線速度，并根據(jù)獲取的線速度對電機的電樞進行電流補償，控制電動機的電流應(yīng)該包括三個部分：張力電流、動態(tài)(慣性)補償電流和空載補償電流。系統(tǒng)獲取收卷機構(gòu)卷徑，并根據(jù)獲取的收卷機構(gòu)卷徑對電機的角速度進行調(diào)整。如圖4所示，在恒張力控制系統(tǒng)中，卷徑是一個非常重要的參數(shù)，直接影響著張力控制的結(jié)果。線速度給定V取自速度控制模式S輥的線速度，當(dāng)前電機運行的角速度由編碼器測得D。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。