张力控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种张力控制系统，张力控制系统包括：机架；放卷部件，可转动设置在机架上；收卷主轴，可转动地设置在机架上；张力调节件，可活动地设置在机架上，放卷部件上的待缠绕部件绕过张力调节件后缠绕在收卷主轴上，张力调节件可随收卷主轴的卷径的变化而运动，通过张力调节件的运动调整放卷部件的转速，以使待缠绕部件的张力在缠绕过程中保持不变。本实用新型专利技术的张力调节件可随收卷主轴的卷径的变化而运动，使得待缠绕部件的张力在缠绕过程中保持不变，进而使得待缠绕部件始终处于张紧状态，能够及时补偿收卷主轴的卷径的变化，实现不同形状的产品的恒张力缠绕，解决张力调整滞后问题。

Tension control system

【技术实现步骤摘要】
张力控制系统
本技术涉及绕线设备
，具体而言，涉及一种张力控制系统。
技术介绍
随着自动缠绕技术的发展，具有效率高、生产成本低、产品质量高等优点的自动绕线机在变压器设备生产中得到了不断应用。但是，在变压器自动绕线机运行过程中，对于绝缘带张力控制这一核心技术问题，一直是工业自动化控制领域的难点、弱点。在变压器绕线机绕线过程中，应用绝缘带作为相邻导线层之间的绝缘层，必须保持绝缘带张力均匀才能获得较佳的缠绕品质。在绝缘带由绝缘带轮传送至变压器的主轴的过程中，如在固定扭矩下，绝缘带张力会随着绝缘带轮的半径、变压器的主轴半径和旋转形状的改变而改变。如果张力太小，则主轴无法带动绝缘带前进，造成松弛现象。而如果张力太大，除了浪费扭矩外，还会使绝缘带产生变形，甚至损坏。因此，研制出适用于变压器绕线机的绝缘带张力控制系统和方法，确保对绝缘带张力进行稳定、高精度的控制，成了变压器自动绕线机领域关注的焦点。在张力控制的各行各业中，传统的手动控制方式由于其控制精度不高、依赖于人的感觉、只能进行阶段性的控制等缺点，已经无法应对市场的残酷竞争，因此较为先进的控制方式得到了不断地应用。目前，线材张力控制系统一般采用以下两种控制方式：第一种是卷径控制（开环控制），其原理为使卷轴产生与卷径成正比的控制扭矩。开环控制也称半自动控制，其具体为：张力控制装置通过卷径计算完成制动力计算，并以此为据进行制动力调整。第二中是全自动控制（闭环控制），其具体为：张力传感器检测张力，控制使之与目标张力一致，然后通过控制制动力使张力变化，并根据与目标张力的比较情况，完成制动力的调整。上述的卷径控制方式具有可以进行稳定的控制，不需要张力检测器，容易进行锥度控制等优点，但存在具有机械损耗、执行机构特性影响以及不能把握控制张力的缺陷。上述的全自动控制方式制控制精度良好，可以直接读取控制张力，还可以修正执行机的扭矩特性。现有技术中提供了一种恒张力恒速度卷绕控制方法和系统，该控制系统通过测量模块测量放卷卷轴速度、收卷卷轴速度、卷绕线速度和卷绕张力；然后根据放卷卷轴速度、卷绕线速度及放卷卷轴卷径控制放卷卷轴的转动速度以维持恒速度；根据收卷卷轴速度、卷绕线速度及收卷卷轴卷径控制收卷卷轴的转矩以维持恒张力。该控制系统需要利用传感器测量转速和张力，然后根据该信号进行张力调整，控制精度和速度受传感器反馈精度和工作频率的限制。但是，当绕线主轴的卷径的发生变化时，该控制系统不能够及时补偿，张力控制滞后。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种张力控制系统，以解决现有技术中恒张力恒速度卷绕控制系统不能及时补偿绕线主轴的卷径的变化造成张力控制滞后的问题。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种张力控制系统，包括：机架；放卷部件，可转动设置在机架上；收卷主轴，可转动地设置在机架上；张力调节件，可活动地设置在机架上，放卷部件上的待缠绕部件绕过张力调节件后缠绕在收卷主轴上，张力调节件可随收卷主轴的卷径的变化而运动，通过张力调节件的运动调整放卷部件的转速，以使待缠绕部件的张力在缠绕过程中保持不变。进一步地，张力调节件的右侧部件与待缠绕部件配合，收卷主轴的卷径变小时，张力调节件向右运动；收卷主轴的卷径变大时，张力调节件向左运动。进一步地，张力控制系统还包括：位移传感器，用于测量张力调节件的移动的位移量；控制器，与位移传感器和放卷部件连接，控制器控制放卷部件的转速。进一步地，张力控制系统还包括：收卷电机，设置在机架上并与收卷主轴驱动连接，控制器通过收卷电机控制收卷主轴的转速；放卷电机，设置在机架上并与放卷部件驱动连接，控制器通过放卷电机控制放卷部件的转速。进一步地，张力控制系统还包括：摆动件，摆动件的一端可转动地设置在机架上，摆动件的另一端可左右摆动并安装有张力调节件。进一步地，张力控制系统还包括：受驱动部件，与摆动件驱动连接。进一步地，受驱动部件为液压缸，液压缸的缸筒可转动地设置在机架上，液压缸的活塞杆与摆动件连接。进一步地，张力控制系统还包括导向轮，张力调节件和放卷部件之间和张力调节件和收卷主轴之间均设置导向轮。进一步地，收卷主轴的截面形状为矩形或由两个圆弧段和两个直线段形成的长圆形，和/或，张力调节件位于放卷部件和收卷主轴之间。进一步地，张力调节件为张力调节轮，和/或，待缠绕部件为绝缘带。应用本技术的技术方案，当放卷部件和收卷主轴以一定的速度转动时，张力调节件可随收卷主轴的卷径的变化而运动，使得待缠绕部件的张力在缠绕过程中保持不变，进而使得待缠绕部件始终处于张紧状态，通过张力调节件的运动调整放卷部件的转速，能够及时补偿收卷主轴的卷径的变化，实现不同形状的产品的恒张力缠绕，解决张力调整滞后问题。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本技术作进一步详细的说明。附图说明构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本技术的张力控制系统的实施例的主视示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、机架；20、收卷主轴；31、张力调节件；32、摆动件；33、受驱动部件；40、待缠绕部件；50、放卷部件；72、第一导向轮；73、第二导向轮。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种张力控制系统，其特征在于，包括：/n机架（10）；/n放卷部件（50），可转动设置在所述机架（10）上；/n收卷主轴（20），可转动地设置在所述机架（10）上；/n张力调节件（31），可活动地设置在所述机架（10）上，所述放卷部件（50）上的待缠绕部件（40）绕过所述张力调节件（31）后缠绕在所述收卷主轴（20）上，所述张力调节件（31）可随所述收卷主轴（20）的卷径的变化而运动，通过张力调节件（31）的运动调整所述放卷部件（50）的转速，以使所述待缠绕部件（40）的张力在缠绕过程中保持不变。/n

【技术特征摘要】
1.一种张力控制系统，其特征在于，包括：
机架（10）；
放卷部件（50），可转动设置在所述机架（10）上；
收卷主轴（20），可转动地设置在所述机架（10）上；
张力调节件（31），可活动地设置在所述机架（10）上，所述放卷部件（50）上的待缠绕部件（40）绕过所述张力调节件（31）后缠绕在所述收卷主轴（20）上，所述张力调节件（31）可随所述收卷主轴（20）的卷径的变化而运动，通过张力调节件（31）的运动调整所述放卷部件（50）的转速，以使所述待缠绕部件（40）的张力在缠绕过程中保持不变。


2.根据权利要求1所述的张力控制系统，其特征在于，所述张力调节件（31）的右侧部件与所述待缠绕部件（40）配合，所述收卷主轴（20）的卷径变小时，所述张力调节件（31）向右运动；所述收卷主轴（20）的卷径变大时，所述张力调节件（31）向左运动。


3.根据权利要求1或2所述的张力控制系统，其特征在于，所述张力控制系统还包括：
位移传感器，用于测量所述张力调节件（31）的移动的位移量；
控制器，与所述位移传感器和所述放卷部件（50）连接，所述控制器控制所述放卷部件（50）的转速。


4.根据权利要求3所述的张力控制系统，其特征在于，所述张力控制系统还包括：
收卷电机，设置在所述机架（10）上并与所述收卷主轴（20）驱动连接，所述控制器通过所述收卷电机控制所述收卷主轴（20）的转速；
放卷电机，设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔崑，许崇杰，毕俊杰，张瑞玉，
申请(专利权)人：哈工大机器人山东智能装备研究院，
类型：新型
国别省市：山东;37