专利名称：直进式拉丝机收线装置恒张力控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种恒张力控制系统，特别是一种直进式拉丝机收线装置恒张力 控制系统。
背景技术：
在直进式拉丝机收线过程中，牵引电机以恒定的速度拉丝。随着收线卷筒上缠绕 的金属丝越来越多，收线卷筒直径逐渐增大。如果此时不对收线电机进行调速控制，当收线 卷筒线速度大于拉丝机牵引卷筒上金属丝的线速度时，就会影响金属丝的质量甚至导致断 丝，反之，张力过小时，会产生乱丝缠绕现象。为避免上述问题的发生，现通常在收线装置安 装一个张力检测装置，这种张力检测装置具有一个张力轮，金属丝绕在张力轮上，张力轮安 装在一个可活动的张力臂上，当张力臂上下动作时，输出电信号控制收线变频器的输出频 率，从而控制张力臂稳定在一个位置上，可编程控制器PLC经过PID运算后，控制收线电机 的速度。但是这种控制系统要求的机器空间大，对精细的金属丝加工有一定影响；张力检测 装置中的张力轮上带有轴承，需定期维护更换；设备启动或停止时张力轮的位置相对于设 定值有一定的偏移，从而金属丝的张力也有一定的偏移。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是为了降低制造和维护成本，并且避免金属丝的 张力在启动和停止时产生偏移，本实用新型提供一种直进式拉丝机收线装置恒张力控制系 统。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种直进式拉丝机收线装置恒 张力控制系统，包括用于驱动牵引卷筒的牵引电机、用于驱动收线卷筒的收线电机、用于控 制牵引电机速度的牵引电机变频器、用于控制收线电机转矩的收线电机变频器、测量牵引 电机转速的第一编码器和测量收线电机转速的第二编码器，还包括控制牵引电机变频器速 度和收线电机变频器速度的可编程控制器，所述的可编程控制器具有可读取编码器输出的 数字脉冲信号的高速计数器，高速计数器连接第一编码器和第二编码器。本实用新型的有益效果是，本实用新型的直进式拉丝机收线装置恒张力控制系统 的收线装置，直接控制收线电机的转矩，省略了张力检测装置，机器的空间要求小了，造价 和维护成本降低了 ；同时，启动和停止时转矩控制简单，金属丝的张力不会产生较大偏移， 与启动后的稳定状态较为一致，提高了生产质量。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型直进式拉丝机收线装置恒张力控制系统的收线装置结构示意 图。图2是本实用新型直进式拉丝机收线装置恒张力控制系统电气控制示意图。[0009]
图1中1、牵引卷筒，2、收线卷筒，3、支撑辊。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图， 仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。如
图1所示是本实用新型直进式拉丝机收线装置恒张力控制系统的收线装置结 构示意图，收线装置包括依次设置的牵引卷筒1、支撑辊3和收线卷筒2，绕于牵引卷筒1上 的金属丝经过支撑辊3的上部直接绕于收线卷筒2。如图2所示是本实用新型直进式拉丝机收线装置恒张力控制系统电气控制示意 图，包括用于驱动牵引卷筒的牵引电机、用于驱动收线卷筒的收线电机、用于控制牵引电机 速度的牵引电机变频器、用于控制收线电机转矩的收线电机变频器、测量牵引电机转速的 第一编码器和测量收线电机转速的第二编码器，还包括控制牵引电机变频器速度和收线电 机变频器速度的可编程控制器PLC，可编程控制器PLC具有可读取编码器输出的数字脉冲 信号的高速计数器，高速计数器连接第一编码器和第二编码器。随着收线卷筒上的金属丝 越来越多，收线卷筒和缠绕在上面的金属丝整体的半径越来越大，如果收线电机的力矩不 变，则金属丝的张力会越来越小，所以转矩的给定值不是一个恒定值。可编程控制器PLC的 高速计数器通过总线读取第一编码器和第二编码器输出的数字脉冲信号，从而得到牵引电 机的速度和收线电机的速度。收线卷筒和缠绕在上面的金属丝整体的半径R = KXV1/V2, 其中K为一常数，Vl为牵引电机速度，V2为收线电机速度。金属丝张力F与收线电机力矩 T的关系为T = FXR,即收线电机力矩T = KXFXV1/V2。可编程控制器PLC根据收线电机 力矩计算式动态设定收线电机的力矩，从而稳定控制金属丝的张力。本实用新型系统稳定，张力的一致性较好，金属丝的质量得到了提高，且减少了设 备制造和维护成本。以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人 员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实 用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术 性范围。
权利要求1. 一种直进式拉丝机收线装置恒张力控制系统，其特征在于包括用于驱动牵引卷筒 的牵引电机、用于驱动收线卷筒的收线电机、用于控制牵引电机速度的牵引电机变频器、用 于控制收线电机转矩的收线电机变频器、测量牵引电机转速的第一编码器和测量收线电机 转速的第二编码器，还包括控制牵引电机变频器速度和收线电机变频器速度的可编程控制 器，所述的可编程控制器具有可读取编码器输出的数字脉冲信号的高速计数器，高速计数 器连接第一编码器和第二编码器。
专利摘要本实用新型涉及一种直进式拉丝机收线装置恒张力控制系统，包括用于驱动牵引卷筒的牵引电机、用于驱动收线卷筒的收线电机、用于控制牵引电机速度的牵引电机变频器、用于控制收线电机转矩的收线电机变频器、测量牵引电机转速的第一编码器和测量收线电机转速的第二编码器，还包括控制牵引电机变频器速度和收线电机变频器速度的可编程制器，可编程控制器具有高速计数器，高速计数器连接第一编码器和第二编码器。本实用新型直接控制收线电机的转矩，省略了张力检测装置，机器的空间要求小了，造价和维护成本降低了；同时，启动和停止时转矩控制简单，金属丝的张力不会产生较大偏移，与启动后的稳定状态较为一致，提高了生产质量。
文档编号B21C1/12GK201783523SQ20102069345
公开日2011年4月6日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者苏阿明 申请人:凡登(常州)新型金属材料技术有限公司