一种拉丝机调速控制方法与流程

本发明属于焊丝拉丝生产领域，尤其是涉及一种拉丝机调速控制方法。

背景技术：

焊丝拉丝设备包括直线式拉丝机和积线式拉丝机，直线式拉丝机设备中，通常在卷筒对应的游轮位置处设置张力传感器，通过检测穿过游轮的焊丝张力状况，获取焊丝在卷筒上缠绕情况，系统根据张力传感器检测结果控制卷筒转动速度，以保证卷筒上焊丝缠绕圈数一定。对于积线式拉丝机而言，由于积线式拉丝机设备无法安装张力检测机构，因此怎样保证积线式拉丝机对应卷筒上焊丝缠绕圈数恒定，成为一亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种拉丝机调速控制方法，以实现积线式拉丝机生产时对卷筒转速实时调整，使得卷筒上焊丝缠绕圈数满足要求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种拉丝机调速控制方法，包括以下步骤：

s1、围绕拉丝机的卷筒设置两个位置传感器，所述两个位置传感器与卷筒上游轮圆周方向的移动轨迹对应；两个所述位置传感器电连接控制器，控制器通过变频器连接电机；

s2、两个位置传感器检测游轮圆周方向位置变化，并将检测信号传递给控制器，控制器根据接收信号的先后判断游轮转动方向，并根据游轮转动方向和卷筒转动方向关系判定卷筒积线或放线状态，根据判定结果通过控制变频器来调整电机转速进而对卷筒转速进行调整。

进一步的，步骤s1中，两个所述位置传感器紧邻设置。

进一步的，步骤s2中所述判定卷筒积线或放线状态的方法具体包括：当游轮和卷筒同向转动时，判断卷筒为积线状态，此时游轮每顺次经过两个位置传感器一次，记录卷筒上焊丝实际圈数增加一圈；游轮和卷筒反向转动时，判断卷筒为放线状态，此时游轮每顺次经过两个位置传感器一次，记录卷筒焊丝实际圈数减小一圈。

进一步的，步骤s2中所述根据判定结果控制电机对卷筒转速进行调整的具体方法包括：系统预置卷筒上焊丝缠绕圈数，并根据游轮转动方向及顺次通过两个位置传感器次数统计卷筒上焊丝实际缠绕圈数，控制器根据实际缠绕圈数和预置缠绕圈数的差值，计算并输出控制信号控制卷筒实时转速。

更进一步的，卷筒实时转速的计算方法为：

控制器控制卷筒实时转速n＝n0+k(s-s0)；

其中：n0为拉丝时卷筒设定转速；

s为拉丝时卷筒预置焊丝圈数；

s0为卷筒上焊丝实际圈数；

k为转速调整系数。

相对于现有技术，本发明所述的一种拉丝机调速控制方法具有以下优势：

本发明所述的拉丝机调速控制方法中，通过两个位置传感器检测游轮位置变化状况，并根据检测信号先后判断卷筒是积线还是放线，并根据判定结果控制电机对卷筒转速进行调整，通过对卷筒转速的时实调整，即可控制卷筒上焊丝积线还是放线。本调速方法简单，能够很好实现对卷筒转速调整，满足生产需求，进而保证焊丝拉丝生产顺畅进行。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本实施例中焊丝拉丝状态图；

图2为本实施例中位置传感器、卷筒和游轮位置关系图。

附图标记说明：

1-卷筒；2-游轮；3-位置传感器；4-电机；5-滑轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种拉丝机，如图1所示，其包括卷筒1、电机4、游轮2和滑轮5，在拉丝机设备中，游轮也被称作线轮、导线辊或放线导轮，具体连接关系为，电机4和卷筒1连接，电机4驱动卷筒1转动，焊丝绕过卷筒1后顺次经过游轮2、滑轮5后输出。

所述拉丝机调速控制方法包括以下步骤：

s1、围绕拉丝机的卷筒1设置两个位置传感器3，两个所述位置传感器优选紧邻设置，两个所述位置传感器3与该卷筒上游轮2圆周方向移动轨迹对应；两个所述位置传感器3电连接控制器，控制器通过变频器连接电机4；

s2、两个位置传感器3检测游轮圆周方向位置变化，并将检测信号传递给控制器，控制器根据接收信号的先后判断游轮2转动方向，并根据游轮2转动方向和卷筒1转动方向关系判定卷筒1积线或放线状态，根据判定结果通过控制变频器来调整电机转速进而最终对卷筒转速进行调整。

在步骤s1中，两个位置传感器3位置可以如下设置，例如，两个位置传感器3设置在游轮2外侧且和游轮2等高度设置，如图1、2所示，此时两个位置传感器3分别在水平方向检测游轮2圆周方向移动时位置变化情况。两个位置传感器3也可设置在游轮2上方，此时两个位置传感器3分别朝下正对游轮2移动轨迹设置，两个位置传感器3分别在竖直方向检测游轮2圆周方向移动时位置变化状况。

在步骤s2中，判定卷筒积线或放线状态的方法具体包括：当控制器根据两个位置传感器3的信号先后顺序判断出游轮2和卷筒1同向转动时，说明卷筒积线速度大于放线速度，卷筒为积线状态，其上焊丝缠绕圈数增加，沿该正向(和游轮同向转动)游轮2每顺次经过两个位置传感器3一次，记录卷筒1焊丝实际圈数增加一圈，此时系统将卷筒焊丝实际缠绕圈数+1。控制器根据两个位置传感器3的信号先后顺序判断出游轮2和卷筒1反向转动时，说明卷筒积线速度小于放线速度，卷筒为放线状态，卷筒上焊丝缠绕圈数减小，沿该反向(和游轮反向转动)游轮2每顺次经过两个位置传感器3一次，记录卷筒1焊丝实际圈数减小一圈，此时系统将卷筒焊丝实际缠绕圈数-1。

步骤s2中根据判定结果控制电机对卷筒转速进行调整的具体方法包括：系统预置卷筒上焊丝缠绕圈数，并根据游轮转动方向及顺次通过两个位置传感器次数统计卷筒上焊丝实际缠绕圈数，控制器根据实际缠绕圈数和预置缠绕圈数的差值，计算并输出控制信号通过控制变频器来控制电机转速，最终实现对卷筒实时转速调整。

卷筒实时转速的计算方法为：

控制器最终控制卷筒实时转速n＝n0+k(s-s0)；

其中：n0为拉丝时卷筒设定转速；

s为拉丝时卷筒预置焊丝圈数；

s0为卷筒上焊丝实际圈数；

k为转速调整系数。

k值为经验值。拉丝生产中要保证卷筒在整个速度段平滑运行，不能有震荡。卷筒运行出现震荡，说明调整速度过快超调了，也就是k值大了；调整速度过慢会导致转速补偿不及时。因此调整k值原则：设备无论在哪个速度段运行，补偿的速度都不会造成卷筒速度震荡为原则。

现以实施例一和实施例二对本调速方法进一步说明：

实施例一，焊丝正常拉丝前卷筒主动积线时，对卷筒转速调速步骤进行说明，拉丝机正常拉丝生产前，首先需要焊丝在卷筒上缠绕一定圈数，也就是卷筒上焊丝圈数需达到预置圈数，该过程中卷筒2处于主动积线状态，卷筒主动积线时其转动速度调速包括以下步骤：

(1)、由于此时卷筒上焊丝零缠绕，因此将系统中卷筒1上焊丝实际圈数s0清零，即s0＝0；

(2)、启动系统，此时s-s0＝s,卷筒1以转速n＝n0+ks转动，游轮2被动绕卷筒1同向转动，卷筒主动积线，游轮2正向(和卷筒同向)第一次顺次经过两个位置传感器3时，卷筒1缠绕第一圈焊丝，系统记录此时卷筒上焊丝实际圈数s0＝1；

(3)、控制器根据位置传感器3的信号判断游轮2和卷筒1同向转动，并判断卷筒1为积线状态，游轮2每顺次经过两个位置传感器3一次，记录卷筒1焊丝实际圈数s0即增加一圈，控制器根据此时卷筒实际圈数s0控制卷筒实时转动速度n＝n0+k(s-s0)；由此可见在卷筒上焊丝圈数由0增至s圈的主动积线过程中，卷筒1转动速度由n0+ks值逐渐下降；

(4)、卷筒1积线至焊丝实际圈数s0＝s时，s-s0＝0，此时系统记录的卷筒上实际焊丝圈数s0即达到预置焊丝圈数s，卷筒转速降至n＝n0，即为拉丝生产时卷筒2的设定转速，此时游轮2位置趋于稳定，完成卷筒主动积线调速控制，此时卷筒完成预置焊丝圈数的缠绕，同时卷筒以拉丝设定转速转动。

实施例二，卷筒主动积线完成后，焊丝拉丝正常进行，为了保证生产中记录的卷筒上焊丝圈数保持为预置的焊丝圈数，需要实时对卷筒转速进行调整，该拉丝生产时对卷筒转速调整方法：

(1)、当控制器判断出游轮2转动方向和卷筒1同向时，表明卷筒1积线速度大于放线速度，此时卷筒1上实际圈数s0大于s，卷筒处于积线状态，控制器控制卷筒1转速为n＝n0-k(s0-s)，由于s0-s＞0，由此此时卷筒1转速减小，减小其积线速度，由此保证卷筒上焊丝实际圈数等于预置的焊丝圈数；

(2)、当控制器判断出游轮2转动方向和卷筒1反向时，表明卷筒1积线速度小于放线速度，此时卷筒1上实际圈数s0小于s，卷筒处于放线状态，控制器控制卷筒1转速n＝n0-k(s0-s)，由于s0-s＜0，因此此时卷筒1转速增加，增加其积线速度，由此保证卷筒上焊丝实际圈数等于预置的焊丝圈数。

现以k＝1、s＝10、n0＝50rpm为例对正常拉丝生产中控制器通过电机对卷筒转速调整进行说明：

(1)当系统计算出卷筒上实际根数s0＝11根时，控制器根据公式n＝n0+k(s-s0)计算出n＝50rmp+1*(10-11)＝49rpm,控制器控制电机将卷筒转速调整为49rpm，此时卷筒以实际转速n＝49rpm运行，也就是卷筒以比给定转速n＝50rmp以低1转的转速运行。

(2)当系统计算卷筒上实际根数s0＝9根时，控制器根据公式n＝n0+k(s-s0)计算出n＝50rmp+1*(10-9)＝51rpm,控制器控制电机将卷筒转速调整为51rpm，即此时卷筒以实际转速n＝51rpm运行，也就是卷筒以比给定转速n＝50rmp高1转的转速运行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。