一种高真空环境下多张力连续镀膜设备张力控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种高真空环境下多张力连续镀膜设备张力控制系统，通过初始数据设置模块设置过程目标张力SV、以及建立电子虚轴并设定电子虚轴的转动速度V0，通过动力模块启动走膜，采用速度数据采集模块实时获取各动力辊的转动速度Vn，采用张力数据采集模块实时获取各动力辊前后的过程当前张力PV，通过张力大小比对模块实时比对过程当前张力PV与过程目标张力SV的大小，由速度校正模块的PID控制器调整电子齿轮比R，进而调整各动力辊的转动速度Vn，使各动力辊保持动态的速度变化来维持工艺过程基膜张力恒定，以保证张力稳定，采用速度控制模式控制张力，能够忽略工艺过程动力辊转动到不同的角度阻尼变化较大、阻力矩不均衡的影响。响。响。

【技术实现步骤摘要】
一种高真空环境下多张力连续镀膜设备张力控制系统


[0001]本专利技术涉及一种高真空环境下多张力连续镀膜设备张力控制系统。

技术介绍

[0002]在真空环境下，长材料的加工过程中，过程张力控制是传动控制的难点，目前，张力控制技术已经广泛应用包装、印刷、标签、造纸、塑料、成衣、线缆、无纺、瓦楞纸加工等行业。事实上，卷绕的过程张力好坏将是决定产品质量的关键，过程张力太大，容易使材料变形、拉断，过程张力太小又容易使材料不平整松垮，影响镀膜质量，因而为了达到使卷绕过程中基膜形态稳定，保证产品的质量，都要求在卷绕过程中，工艺段张力特别稳定，在材料上建立稳定的张力，并保持张力为恒定值。
[0003]在以往张力控制模式中，收放卷轴基本上是采用力矩控制模式，工艺过程动力辊采用调节磁粉离合器的输出扭矩驱动动力辊，由于工艺过程中的动力辊中引入有冷却水，导致机械结构复杂，因此安装后存在工艺过程动力辊转动到不同的角度阻尼变化较大、阻力矩不均衡的问题，从而导致张力不稳。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出了一种高真空环境下多张力连续镀膜设备张力控制系统，目的在于解决现有张力控制模式的工艺过程动力辊转动到不同的角度阻尼变化较大、阻力矩不均衡而导致张力不稳的问题。
[0005]本专利技术由以下技术方案实现的：
[0006]一种高真空环境下多张力连续镀膜设备张力控制系统，包括：
[0007]动力模块，其用于张紧以及启动基膜走膜；
[0008]辅助压送模块，其用于与动力模块配合夹送基膜，以保证动力辊电机的转动速度与基膜的走动速度一致；
[0009]初始数据设置模块，其用于设置各动力辊前、后的过程目标张力SV、以及建立电子虚轴并设定电子虚轴的转动速度V0，以电子虚轴的转动速度V0作为标准转动速度；
[0010]速度数据采集模块，其用于实时获取各动力辊的转动速度Vn；
[0011]张力数据采集模块，其用于实时获取各动力辊前后的过程当前张力PV；
[0012]张力大小比对模块，其用于实时比对过程当前张力PV与过程目标张力SV的大小；
[0013]速度校正模块，其包括PID控制器，所述PID控制器用于根据过程当前张力PV与过程目标张力SV的大小输出对应的PID_OUTn，并根据PID_OUTn的大小改变所对应的各动力辊电机转轴分别与电子虚轴的电子齿轮比R，进而调整各动力辊的转动速度Vn，使各动力辊保持动态的速度变化，以维持工艺过程基膜张力恒定。
[0014]如上所述一种高真空环境下多张力连续镀膜设备张力控制系统，所述电子齿轮比R＝Vn/V0＝R0+PID_OUTn，其中，R0为基准电子齿轮比且R0＝1。
[0015]如上所述一种高真空环境下多张力连续镀膜设备张力控制系统，所述动力模块包
括用于驱动放卷辊转动的放卷电机、用于驱动收卷辊转动的收卷电机、以及用于驱动动力辊转动的动力辊电机。
[0016]如上所述一种高真空环境下多张力连续镀膜设备张力控制系统，所述辅助压送模块包括动力夹辊，所述动力夹辊设置与CM2室，用于与CM2室中的动力辊配合夹送基膜。
[0017]如上所述一种高真空环境下多张力连续镀膜设备张力控制系统，所述张力数据采集模块包括：
[0018]放卷张力检测辊，其用于检测放卷张力；
[0019]收卷张力检测辊，其用于检测收卷张力；
[0020]过程张力检测辊，其于动力辊的前、后布局，用于检测所述动力辊前、后的过程当前张力PV。
[0021]如上所述一种高真空环境下多张力连续镀膜设备张力控制系统，所述速度数据采集模块包括：
[0022]速度传感器，其安装于动力辊上，用于检测动力辊转动速度。
[0023]与现有技术相比，本专利技术有如下优点：
[0024]本专利技术提供了一种高真空环境下多张力连续镀膜设备张力控制系统，通过设置辅助压送模块与动力模块配合夹送基膜，保证动力辊电机的转动速度与基膜的走动速度一致，通过初始数据设置模块设置各动力辊前、后的过程目标张力SV、以及建立电子虚轴并设定电子虚轴的转动速度V0，以电子虚轴的转动速度V0作为标准转动速度，将各动力辊电机转轴耦合到电子虚轴，通过动力模块启动走膜时，采用速度数据采集模块实时获取各动力辊的转动速度Vn，采用张力数据采集模块实时获取各动力辊前后的过程当前张力PV，通过张力大小比对模块实时比对过程当前张力PV与过程目标张力SV的大小，最后采用速度校正模块，由PID控制器调整电子齿轮比R，进而调整各动力辊的转动速度Vn，使各动力辊保持动态的速度变化来维持工艺过程基膜张力恒定，以保证张力稳定，采用速度控制模式控制张力，能够忽略工艺过程动力辊转动到不同的角度阻尼变化较大、阻力矩不均衡的影响。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0026]图1为本专利技术的控制流程图；
[0027]图2为本专利技术镀膜设备的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术一种高真空环境下多张力连续镀膜设备的张力控制模型示意图；
[0029]图4为本专利技术具体实施例中高真空环境下多张力连续镀膜设备张力控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]当本专利技术实施例提及“第一”、“第二”等序数词时，除非根据上下文其确实表达顺
序之意，应当理解为仅仅是起区分之用。
[0032]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，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专利技术中的具体含义。
[0033]具体实施例，如图1
‑
3所示的一种高真空环境下多张力连续镀膜设备张力控制方法，镀膜设备的放卷辊L1、收卷辊L18以及动力辊L2～L17分别与放卷电机、收卷电机以及对应动力辊电机连接，该方法包括以下步骤：
[0034]步骤S1：在CM2室设置动力夹辊L19，所述动力夹辊L19用于与CM2室中的动力辊L2配合夹送基膜，以保证动力辊电机的转动速度与基膜的走动速度一致；
[0035]步骤S2：在生产线上设置放卷张力检测辊T1、收卷张力检测辊T17、以及设置在各动力辊前后的过程张力检测辊T2～T16；设置放卷目标张力、收卷目标张力、以及各动力辊前后的过程目标张力SV；
[0036]步骤S3：启动放卷电机以及收卷电机，使放卷端基膜、收卷端基膜、以及工艺过程基膜张紧；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高真空环境下多张力连续镀膜设备张力控制系统，其特征在于，包括：动力模块，其用于张紧以及启动基膜走膜；辅助压送模块，其用于与动力模块配合夹送基膜，以保证动力辊电机的转动速度与基膜的走动速度一致；初始数据设置模块，其用于设置各动力辊前、后的过程目标张力SV、以及建立电子虚轴并设定电子虚轴的转动速度V0，以电子虚轴的转动速度V0作为标准转动速度；速度数据采集模块，其用于实时获取各动力辊的转动速度Vn；张力数据采集模块，其用于实时获取各动力辊前后的过程当前张力PV；张力大小比对模块，其用于实时比对过程当前张力PV与过程目标张力SV的大小；速度校正模块，其包括PID控制器，所述PID控制器用于根据过程当前张力PV与过程目标张力SV的大小输出对应的PID_OUTn，并根据PID_OUTn的大小改变所对应的各动力辊电机转轴分别与电子虚轴的电子齿轮比R，进而调整各动力辊的转动速度Vn，使各动力辊保持动态的速度变化，以维持工艺过程基膜张力恒定。2.根据权利要求1所述的一种高真空环境下多张力连续镀膜设备张力控制系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：高文波，李星，姜翠宁，张灵朝，
申请(专利权)人：浙江生波智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：