本发明涉及电解铜箔生产设备,具体涉及张力辊张力校准方法、装置和生箔机。
背景技术:
1、生箔机是电解铜箔生产的核心设备,其通过张力辊控制箔材输送张力,直接影响箔材的表面平整度和收卷质量。张力辊通常为固定轴结构,仅可绕轴线转动,其两端通过轴承座刚性固定在机架上。由于机械加工误差、安装偏差或长期运行磨损等原因,张力辊两端易出现张力不平衡,从而导致铜箔起皱和设备磨损等问题。
2、现有技术中,张力辊的张力校准方案多通过人工调整轴承座位置或单点张力反馈控制,其中人工校准依赖经验,校准周期长,无法实时补偿运行中的张力波动;单点张力控制仅保证整体平均张力稳定,无法解决两端内在不平衡问题。
技术实现思路
1、本发明提供了一种张力辊张力校准方法、装置和生箔机,以解决现有技术无法实时补偿运行中的张力波动和无法解决两端内在不平衡的问题。
2、第一方面,本发明提供了一种张力辊张力校准方法,包括:
3、标定扭矩-压力转换系数k;
4、获取张力辊两端张力,并计算张力差值;
5、根据扭矩-压力转换系数k,将张力差值转换为张力辊两端所需的等效压力差;
6、根据等效压力差,向张力辊两端施加对应扭矩,直至张力差值减小至阈值以内,实现平衡张力校准。
7、有益效果:本发明通过确定扭矩-压力转换系数k,可将驱动组件扭矩精确转换为张力辊两端压力,向张力辊两端施加对应压力,使张力差值减小至阈值以内,从而精准解决张力辊两端不平衡,避免设备运行中铜箔起皱,提高产品良率,消除张力辊附加弯矩,减少轴承磨损,延长了维护周期。
8、在一种可选的实施方式中,标定扭矩-压力转换系数k步骤包括:
9、在张力辊空载状态下,其中一个驱动组件向轴承座施加扭矩t,记录对应张力传感器输出的等效压力p;
10、重复实验获取多组扭矩与等效压力(t,p)数据,通过线性拟合获取扭矩-压力转换系数k。
11、有益效果:本发明采用线性模型的形式直观且易于理解,使得建模过程相对简单,预测过程相对容易理解,有助于解释模型的预测结果。
12、在一种可选的实施方式中,标定扭矩-压力转换系数k步骤后还包括:
13、初始扭矩同步校准。
14、有益效果:本发明初始扭矩同步校准,可使扭矩值在同步操作中保持精确匹配和一致性。
15、在一种可选的实施方式中,初始扭矩同步校准包括:
16、启动生箔机,向张力辊两端施加相同扭矩;
17、获取并记录张力传感器输出均值,将输出值作为零点基准。
18、在一种可选的实施方式中,根据等效压力差,向张力辊两端施加对应扭矩,直至张力差值减小至阈值以内,实现平衡张力校准步骤包括:
19、设备运行中,获取张力辊两端张力传感器的张力值f1、f2,计算平均张力favg和张力差值δf;
20、根据平均张力favg和张力差值δf关系,判断张力差值δf是否大于阈值;
21、若张力差值δf大于阈值,则触发压力校准,直至张力差值减小至阈值以内,实现平衡张力校准。
22、在一种可选的实施方式中,阈值为平均张力favg×5%。
23、在一种可选的实施方式中,压力校准步骤包括:
24、计算目标两端张力ftarget=favg,根据ftarget计算两端所需等效压力p1、p2,调整两个驱动组件扭矩t1′、t2′,直至δf≤favg×5%。
25、有益效果:本发明中5%阈值直接对应箔材起皱临界值,将张力差值设置为小于5%阈值减少低箔材起皱,提高产品良率。
26、第二方面,本发明还提供了一种张力辊张力校准装置,采用上述的张力辊张力校准方法,包括张力传感器、驱动组件和控制器,两个张力传感器适于安装在支架上,两个驱动组件适于安装在支架上,驱动组件与张力传感器相对应,驱动组件适于与张力辊端部抵接,控制器与张力传感器和驱动组件信号连接。
27、在一种可选的实施方式中,驱动组件包括驱动器和推杆,驱动器适于安装在支架上,推杆一端与驱动器连接,另一端适于与张力辊端部抵接。
28、第三方面,本发明还提供了一种生箔机,包括支架、上述的张力辊张力校准装置、轴承座和张力辊,张力传感器、驱动组件安装在支架上,两个轴承座分别对应安装在张力传感器上,张力辊两端安装在轴承座内。
29、由于张力辊张力校准装置和生箔机采用了本发明的张力辊张力校准方法,因此具有与张力辊张力校准方法相同的有益效果,在此不再赘述。
1.一种张力辊张力校准方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的张力辊张力校准方法,其特征在于,所述标定扭矩-压力转换系数k步骤包括:
3.根据权利要求1或2所述的张力辊张力校准方法,其特征在于,所述标定扭矩-压力转换系数k步骤后还包括:
4.根据权利要求3所述的张力辊张力校准方法,其特征在于,所述初始扭矩同步校准包括:
5.根据权利要求1所述的张力辊张力校准方法,其特征在于,所述根据等效压力差,向张力辊(6)两端施加对应扭矩,直至张力差值减小至阈值以内,实现平衡张力校准步骤包括:
6.根据权利要求5所述的张力辊张力校准方法,其特征在于,所述阈值为平均张力favg×5%。
7.根据权利要求5或6所述的张力辊张力校准方法,其特征在于,所述压力校准步骤包括:
8.一种张力辊张力校准装置,其特征在于,采用权利要求1至7中任一项所述的张力辊张力校准方法,包括:
9.根据权利要求8所述的张力辊张力校准装置,其特征在于,所述驱动组件(2)包括:
10.一种生箔机,其特征在于,包括: