专利名称：放箔机恒张力控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型放箔机恒张力控制器，属于自动放箔机恒张力控制技术领域。
背景技术：
目前使用的放箔机在放箔过程中通过人工 调节磁粉制动器的激磁电流来调整箔面张力，使箔面张力保持相对恒定，箔面张力的判断效果会影响放箔箔面的外观生成，直接影响放箔效果，由于对箔张力的确定完全依赖人工手压来感应，而每个人的经验感觉又不尽相同，所以对箔面张力的调节判断存在着一定的误差；即使用传统的放箔机，不能实现放箔的量化控制，工人劳动强度大，放箔效果受人为因素影响较大。
实用新型内容本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供一种可以对放箔箔面张力进行量化控制的放箔机恒张力控制器。为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是放箔机恒张力控制器，包括信号采集模块、信号处理模块、F/V转换模块和磁粉制动器；所述信号采集模块包括有红外线光标尺、信号采集模块CPU和光电耦合器，红外线光标尺的信号输出端与信号采集模块CPU的信号输入端相连，信号采集模块CPU的信号输出端与光电耦合器相连；所述信号处理模块包括有数字量输入单元、信号处理模块CPU和数字量输出单兀，数字量输入单兀与光电稱合器和信号处理模块CPU相连,信号处理模块CPU的信号输出端与数字量输出单元相连；所述数字量输出单元与F/V转换模块的信号输入端相连，F/V转换模块的信号输出端与磁粉制动器相连。所述红外线光标尺为远距离反射式单光束红外线光标尺。所述信号处理模块CPU采用EEPROM电可擦除式可编程ROM。本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是本实用新型采用专门的箔卷半径检测装置配合单片机芯片控制，能实现从箔卷半径数据的测量、接收、发送、处理到单片机发送反馈的控制信号，再到磁粉制动器产生相应的激磁电流来调整箔面张力使之恒定，整个过程采用计算机量化控制，控制精度高，调整箔面张力误差小，降低了工人的劳动强度。
以下结合附图
对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的说明图I为本实用新型的电路结构示意图；图中1为信号采集模块、2为信号处理模块、3为F/V转换模块、4为磁粉制动器、5为红外线光标尺、6为信号米集模块CPU、7为光电稱合器、8为数字量输入单兀、9为信号处理模块CPU、10为数字量输出单元。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型放箔机恒张力控制器，包括信号采集模块I、信号处理模块2、F/V转换模块3和磁粉制动器4 ;所述信号采集模块I包括有红外线光标尺5、信号采集模块CPU 6和光电稱合器7,红外线光标尺5的信号输出端与信号米集模块CPU 6的信号输入端相连，信号采集模块CPU 6的信号输出端与光电耦合器7相连；所述信号处理模块2包括有数字量输入单元8、信号处理模块CPU 9和数字量输出单元10，数字量输入单元8与光电耦合器7和信号处理模块CPU 9相连，信号处理模块CPU9的信号输出端与数字量输出单元10相连；所述数字量输出单元10与F/V转换模块3的信号输入端相连，F/V转换模块3的信号输出端与磁粉制动器4相连。所述红外线光标尺5为远距离反射式单光束红外线光标尺。·所述信号处理模块CPU 9采用EEPROM电可擦除式可编程ROM。根据力矩平衡原理有以下关系式FlxRl=F2xR2 ；上式中Fl为箔的拉力，Fl越大，对应箔的张力越大，在生产过程中，要求Fl保持恒定；R1为箔卷的半径，生产过程中Rl逐渐减小，该数据可由红外线光标尺5进行实时测量；R2为磁粉制动器到箔卷圆心的径向距离，对于同一台放箔机R2为一固定值；F2为磁粉制动器4的制动力，对制动力的控制将直接影响箔的拉力是否恒定；为保证上式两端的值保持相等，要求磁粉制动器4的制动力不断减小。在放箔过程中，箔卷的自重会逐渐减轻，卷轴与支撑轴承的压力在减小，其摩擦阻力也在减小，信号采集模块I在工作时综合考虑上述因素，对箔卷的半径进行分段检测；同时为避免检测装置与箔卷的接触，保证走箔过程中不受任何外力的影响，并考虑到方便铝箔的上架，信号采集模块I采用远距离反射式单光束红外线光标尺5进行测量，在测量时只需将红外线光标尺5固定于放箔机的非传动端，红外线光标尺5可以在不与箔卷接触的前提下准确检测箔卷的工作半径，将最大的箔卷半径按要求划分为均匀的若干段，利用红外探测点由箔卷的圆心向外循环扫描；信号采集模块I内部信号的传输采用交流耦合，可以有效排除外部其他光源如日光、弧光的干扰，使测量的半径数据更加准确。红外线光标尺5将采集到的箔卷半径数据传给信号采集模块CPU 6进行分析处理，信号采集模块CPU 6将处理后的数据通过光电耦合器7以脉冲数字信号的形式传给数字量输入单元8，数字量输入单元8再将信号传给信号处理模块CPU 9，通过光电耦合器7传输数据可以使传输信号稳定可靠，并且传输速度快，抗干扰能力强。信号处理模块CPU 9对接收到的箔卷半径数据进行确认、分析、判断，并输出与半径数据对应的磁粉制动器4的制动力控制信号，信号处理模块CPU 9以脉冲频率信号的形式输出制动力控制信号给数字量输出单元10，数字量输出单元10将信号传至F/V转换模块3。装置中的F/V转换模块3采用的是一种用于过程控制的F/V转换器，F/V转换模块3可以将数字量输出单元10传输过来的脉冲频率信号转换为相应的电压信号，转换精度大于99. 7% ;之后F/V转换模块3将电压信号传输至磁粉制动器4。磁粉制动器4根据电磁原理利用磁粉传达转矩，传达的转矩与激磁电流成线性关系，只需调节激磁电流的大小，便能准确控制得到所需转矩；磁粉制动器4接收电压信号后能以恒电流的方式工作，根据逐渐减小的箔卷半径值控制制动器的制动力逐渐减小。由于放箔机工作在温度高、湿度大，且充满腐蚀性气体的环境中，使用传统的微动按钮开关和薄膜开关容易出现漏电现象，本装置通过人机交互装置显示屏和操作键盘进行相关数据的显示与实时控制，避免因装置的控制面板与工作区间设置过近而出现漏电事故；为了克服箔卷的离散性，使用的操作键盘可以对控制磁粉制动器4的激磁电流进行七档加减微调，使用者可以在接箔时进行调节确认，正常放箔中不需再调整，直到整卷箔放完。本装置还设计有RS485通讯模块，可以很方便地做成局域网络，与其连接的控制中心计算机可以对每一条生产线的放箔机进行实时监测并对相关数据进行统一管理。本装置中使用的信号处理模块CPU采用EEPROM电可擦除式可编程R0M，通过跳线开关和系统配带的驱动程序盘，可以对EEPROM进行重写，方便地实现BIOS升级；整个装置采用220V交流电供电，控制方式上支持自动和手动调节。·
权利要求1.放箔机恒张力控制器，包括信号采集模块(I)、信号处理模块(2)、F/V转换模块(3)和磁粉制动器(4);其特征在于所述信号采集模块(I)包括有红外线光标尺(5)、信号米集模块CPU (6)和光电稱合器(7),红外线光标尺(5)的信号输出端与信号米集模块CPU(6)的信号输入端相连,信号米集模块CPU (6)的信号输出端与光电稱合器(7)相连； 所述信号处理模块(2 )包括有数字量输入单元(8 )、信号处理模块CPU (9 )和数字量输出单元(10 )，数字量输入单元(8 )与光电耦合器(7 )和信号处理模块CPU (9 )相连，信号处理模块CPU (9)的信号输出端与数字量输出单元(10)相连； 所述数字量输出单元(10)与F/V转换模块(3)的信号输入端相连，F/V转换模块(3)的信号输出端与磁粉制动器(4)相连。
2.根据权利要求I所述的放箔机恒张力控制器，其特征在于所述红外线光标尺(5)为远距离反射式单光束红外线光标尺。
3.根据权利要求I或2所述的放箔机恒张力控制器，其特征在于所述信号处理模块CPU (9)采用EEPROM电可擦除式可编程ROM。
专利摘要本实用新型放箔机恒张力控制器，属于自动放箔机恒张力控制技术领域；所要解决的技术问题是提供一种可以对放箔箔面张力进行量化控制的放箔机恒张力控制器；采用的技术方案是红外线光标尺的信号输出端与信号采集模块CPU的信号输入端相连，信号采集模块CPU的信号输出端与光电耦合器相连；数字量输入单元与光电耦合器和信号处理模块CPU相连，信号处理模块CPU的信号输出端与数字量输出单元相连；所述数字量输出单元与F/V转换模块的信号输入端相连，F/V转换模块的信号输出端与磁粉制动器相连；本实用新型安装使用在放箔机上。
文档编号G05D15/01GK202677212SQ201220298398
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月25日 优先权日2012年6月25日
发明者朱苏海, 徐麦管, 吕海华, 关心凯, 严建华, 陈兴旺, 师爱民, 卫春艳 申请人:永济粟海铝业有限公司