基于张力转速反馈的变频伺服控制光纤着色机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及自动控制技术领域，特别涉及一种基于张力转速反馈的变频伺服控制光纤着色机。
【背景技术】
[0002]光纤着色机是光纤生产关键工序光纤着色工序的重要设备。该设备控制复杂，包括放线、放线排线、主牵引、收线和收线排线等运动控制以及烘干灯管等附属工艺装置的控制。尤其是对收线排线的平整度要求很高。着色后烘干的工艺效率也有很高的控制要求。
[0003]故主牵引轮的速度控制精度以及跳舞轮和放线、收线伺服的控制协调相当关键，而放线和收线伺服的光纤盘直径是逐渐变化的，该两个伺服的控制受盘面排线平整度制约，而排线伺服的控制及性能相当关键，其直接影响了放线、收线伺服的工作性能以及主牵引轮的速度稳定性，以致影响和制约光纤的烘干效果，进而影响生产效率。
[0004]更甚至，如果光纤的张力过大，会造成光纤断裂，而使自动控制系统失效，整个生产设备的崩溃。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种基于张力转速反馈的变频伺服控制光纤着色机，其可以解决目前技术存在的问题。
[0006]本实用新型提供了一种基于张力转速反馈的变频伺服控制光纤着色机，包括依次设置的放线辊、着色箱、第一松紧架、烘干箱、主牵引辊、第二松紧架和收线辊；所述基于张力转速反馈的变频伺服控制光纤着色机还包括驱动放线辊的第一伺服电机、驱动主牵引辊的第二伺服电机、驱动收线辊的第三伺服电机、PLC、第一脉冲编码器、第二脉冲编码器、第三脉冲编码器、第一张力传感器、第二张力传感器、第一变频器、第二变频器和第三变频器。
[0007]所述第一张力传感器、第二张力传感器分别检测第一松紧架、第二松紧架上光纤的张力。
[0008]所述第一脉冲编码器、第二脉冲编码器、第三脉冲编码器分别与放线辊、主牵引棍、收线棍连接。
[0009]所述PLC分别与第一脉冲编码器、第二脉冲编码器、第三脉冲编码器、第一张力传感器、第二张力传感器、第一变频器、第二变频器和第三变频器连接。
[0010]第一变频器、第二变频器和第三变频器分别与第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机连接。
[0011]第一张力传感器、第二张力传感器分别将第一松紧架、第二松紧架上光纤的张力信号送入PLC，第一脉冲编码器、第二脉冲编码器、第三脉冲编码器分别将放线辊、主牵引辊、收线辊的转速信号送入PLC，PLC分别通过第一变频器、第二变频器和第三变频器控制第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机，进而控制放线辊、主牵引辊、收线辊的转速。
[0012]本实用新型的有益效果是，在光纤着色生产线上均布转速、张力信号采集装置，便于控制器根据不同的控制方法对光纤的进给速度进行调整，尤其是可以分段调整放线辊与主牵引辊之间、主牵引辊与收线辊之间的光纤进给速度。本实用新型能够确保光纤张力在可控范围内，收线平整，保证光纤的烘干效果，提高生产效率。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的光纤着色机结构示意简图；
[0014]图2为本实用新型控制系统结构示意图。
[0015]其中，1、放线辊；2、着色箱；3、第一松紧架；4、烘干箱；5、主牵引辊；6、第二松紧架；7、收线棍；8、第一伺服电机；9、第二伺服电机；10、第三伺服电机；11、PLC ;12、第一脉冲编码器；13、第二脉冲编码器；14、第三脉冲编码器；15、第一张力传感器；16、第二张力传感器；17、第一变频器；18、第二变频器；19、第三变频器。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
[0017]如图1-图2所示，基于张力转速反馈的变频伺服控制光纤着色机，包括依次设置的放线辊1、着色箱2、第一松紧架3、烘干箱4、主牵引辊5、第二松紧架6和收线辊7 ;所述基于张力转速反馈的变频伺服控制光纤着色机还包括驱动放线辊I的第一伺服电机8、驱动主牵引辊5的第二伺服电机9、驱动收线辊7的第三伺服电机10、PLC11、第一脉冲编码器
12、第二脉冲编码器13、第三脉冲编码器14、第一张力传感器15、第二张力传感器16、第一变频器17、第二变频器18和第三变频器19。
[0018]所述第一张力传感器15、第二张力传感器16分别检测第一松紧架3、第二松紧架6上光纤的张力。
[0019]所述第一脉冲编码器12、第二脉冲编码器13、第三脉冲编码器14分别与放线辊1、主牵引棍5、收线棍7连接。
[0020]所述PLCll分别与第一脉冲编码器12、第二脉冲编码器13、第三脉冲编码器14、第一张力传感器15、第二张力传感器16、第一变频器17、第二变频器18和第三变频器19连接。
[0021]第一变频器17、第二变频器18和第三变频器19分别与第一伺服电机8、第二伺服电机9、第三伺服电机10连接。
[0022]第一张力传感器15、第二张力传感器16分别将第一松紧架3、第二松紧架6上光纤的张力信号送入PLC11，第一脉冲编码器12、第二脉冲编码器13、第三脉冲编码器14分别将放线辊1、主牵引辊5、收线辊7的转速信号送入PLClI，PLCll分别通过第一变频器17、第二变频器18和第三变频器19控制第一伺服电机8、第二伺服电机9、第三伺服电机10，进而控制放线辊1、主牵引辊5、收线辊7的转速。
[0023]所述PLCll可以全部或部分地根据光纤张力、辊的转速，如有需要，还可以给予PLCll张力给定值，按照现有算法将光纤张力、辊的转速的变化转化为变频频率的变化，从而将该变频频率的变化值传送到第一变频器17、第二变频器18和第三变频器19中，以实现第一伺服电机8、第二伺服电机9、第三伺服电机10，进而控制放线辊1、主牵引辊5、收线辊7的转速。
[0024]所述PLCll的算法可以通过力矩补偿和Gauss型隶属度函数等算法进行，也可通过本领域技术人员熟知的其他现有算法进行，由于其为现有技术，并在教科书、专利、论文中多有记载，在此不再赘述。
[0025]同时，本实施例还能够分别单独对放线辊I与主牵引辊5之间、主牵引辊5与收线辊7之间的光纤进给速度进行调整，操作时，只需调整放线辊I和主牵引辊5的转速，并配合第一松紧架3，即可对放线辊I与主牵引辊5之间的光纤进给速度进行调整，同理，也可完成对主牵引辊5与收线辊7之间的光纤进给速度进行调整。
[0026]本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
【主权项】
1.基于张力转速反馈的变频伺服控制光纤着色机，包括依次设置的放线辊(I)、着色箱(2)、第一松紧架(3)、烘干箱(4)、主牵引辊(5)、第二松紧架(6)和收线辊(7);其特征是，所述基于张力转速反馈的变频伺服控制光纤着色机还包括驱动放线辊(I)的第一伺服电机(8)、驱动主牵引辊(5)的第二伺服电机(9)、驱动收线辊(7)的第三伺服电机(10)、PLC(11)、第一脉冲编码器(12)、第二脉冲编码器(13)、第三脉冲编码器(14)、第一张力传感器(15),第二张力传感器(16)、第一变频器(17)、第二变频器(18)和第三变频器(19); 所述第一张力传感器(15)、第二张力传感器(16)分别检测第一松紧架(3)、第二松紧架(6)上光纤的张力； 所述第一脉冲编码器(12)、第二脉冲编码器(13)、第三脉冲编码器(14)分别与放线辊(I)、主牵引辊(5)、收线辊(7)连接； 所述PLC (11)分别与第一脉冲编码器(12)、第二脉冲编码器(13)、第三脉冲编码器(14)、第一张力传感器(15)、第二张力传感器(16)、第一变频器(17)、第二变频器(18)和第三变频器(19)连接； 第一变频器(17)、第二变频器(18)和第三变频器(19)分别与第一伺服电机(8)、第二伺服电机(9)、第三伺服电机(10)连接。
【专利摘要】本实用新型揭示了一种基于张力转速反馈的变频伺服控制光纤着色机，包括依次设置的放线辊（1）、着色箱（2）、第一松紧架（3）、烘干箱（4）、主牵引辊（5）、第二松紧架（6）和收线辊（7）；还包括第一伺服电机（8）、第二伺服电机（9）、第三伺服电机（10）、PLC（11）、第一脉冲编码器（12）、第二脉冲编码器（13）、第三脉冲编码器（14）、第一张力传感器（15）、第二张力传感器（16）、第一变频器（17）、第二变频器（18）和第三变频器（19）。本实用新型生产线上均布转速、张力信号采集装置，自动控制对光纤的进给速度调整，使光纤张力适中，收线平整，保证烘干效果，提高生产效率。
【IPC分类】B65H59/38, B65H59/40
【公开号】CN204823478
【申请号】CN201520538124
【发明人】方文艳
【申请人】上海津信变频器有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月23日