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基于运动控制器的收放卷系统张力控制装置及其控制方法
| 专利名称： | 基于运动控制器的收放卷系统张力控制装置及其控制方法 |
| 摘要： | 本发明公开了基于运动控制器的收放卷系统张力控制装置及其控制方法，它包括牵引辊（9）、收放卷辊（3）和压力反馈装置（5），所述牵引辊通过牵引马达（7）驱动，所述收放卷辊通过收放卷马达（2）驱动，所述牵引马达和收放卷马达分别通过第一变频器/第一伺服驱动器（1）和第二变频器/第二伺服驱动器（8）与运动控制器（4）信号连接，所述压力反馈装置和运动控制器信号连接，本发明的有益效果是由于张力控制是基于运动控制器实现的，因此可以实现多轴控制和多轴协调，数据交互简单容易，跟随响应快速，无需输入准确卷径，卷径计算快速自学习；可以满足一些对张力要求高的场合；比如锂电行业；薄膜、标签等微小张力的设备。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 福建;35 |
| 申请人： | 厦门正艾科技有限公司 |
| 发明人： | 陈明鸿;周大庆;叶木清 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请日期： | 2019-02-28T00:00:00+0800 |
| 发布日期： | 2019-06-18T00:00:00+0800 |
| 申请号： | CN201910150658.3 |
| 公开号： | CN109896326A |
| 代理机构： | 铜陵市天成专利事务所(普通合伙) |
| 代理人： | 吴晨亮 |
| 分类号： | B65H23/198(2006.01);B;B65;B65H;B65H23 |
| 申请人地址： | 361000 福建省厦门市软件园三期诚毅大街359号4层02单元之十二 |
| 主权项： | 1.基于运动控制器的收放卷系统张力控制装置，它包括牵引辊(9)、收放卷辊(3)和压力反馈装置(5)，其特征是：所述牵引辊通过牵引马达(7)驱动，所述收放卷辊通过收放卷马达(2)驱动，所述牵引马达和收放卷马达分别通过第一变频器/第一伺服驱动器(1)和第二变频器/第二伺服驱动器(8)与运动控制器(4)信号连接，所述压力反馈装置和运动控制器信号连接，所述第二变频器/第二伺服驱动器包括牵引马达外部脉冲接收模块、PID补偿模块、随动系数模块和控制器发脉冲模块。 2.如权利要求1所述的基于运动控制器的收放卷系统张力控制装置，其特征是：所述压力反馈装置为压力辊、浮动辊或摆杆。 3.如权利要求1所述的基于运动控制器的收放卷系统张力控制装置，其特征是：该收放卷系统张力波动<±0.5N。 4.如权利要求1所述的基于运动控制器的收放卷系统张力控制装置，其特征是：所述随动系数模块用于计算电子齿轮比/随动系数，所述电子齿轮比/随动系数为n＝Mf/(D*π*Mc)，其中Mc是牵引辊一米脉冲数；Mf是收放卷辊转一圈需要的反馈脉冲数，D是卷径，D＝Davg+Dpi+Db；单位m，牵引辊行走Km长对应收卷轴卷曲角度r°，则卷径为D＝Km*360/(r*π)，经过FIFO进行滤波，计算经过滤波后的平均卷径：式中N为FIFO深度，Di为前i周的实时卷径；PID补偿卷径Dpi＝PIDout*Dpidmax，PIDout＝Kp*e+Ki*∑e，e＝c-f，c为PID补偿模块的输入指令，f为压力反馈装置输出的反馈，Kp为PI调节器的比例增益，Ki为PI调节器的积分增益，c、f和PIDout取值范围为(-1,1)；FIFO深度补偿卷径Db＝N/2*材料厚度。 5.如权利要求1所述的基于运动控制器的收放卷系统张力控制装置，其特征是：所述控制器发脉冲模块用于输出脉冲信号给第一变频器/第一伺服驱动器和第二变频器/第二伺服驱动器，所述运动控制器的输出脉冲＝(脉冲指令-脉冲反馈)*Kp，所述脉冲指令为牵引马达脉冲模块输出指令和PID补偿模块输出指令之和与经过自适应获取的电子齿轮比/随动系数的乘积，所述脉冲反馈为第二变频器/第二伺服驱动器的脉冲反馈。 6.如权利要求1所述的基于运动控制器的收放卷系统张力控制装置的控制方法，其特征是它包括以下步骤：(1)、运动控制器控制牵引辊做变速运动；(2)、运动控制器接收牵引马达的信号来测量送料长度和速度；(3)、运动控制器由收放卷辊转一圈测量出对应牵引轴编码器脉冲数从而计算得出卷径；(4)、根据卷径及牵引轴一米脉冲数和收卷轴一圈脉冲数计算出电子齿轮比/随动系数；(5)、根据压力反馈装置反馈给运动控制器的压力大小动态修补电子齿轮比/随动系数，同时控制好牵引辊和收放卷辊的张力。 |
| 所属类别： | 发明专利 |
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