[发明专利]排线控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制系统，特别涉及一种排线控制系统及方法。

背景技术

排线层绕机的排线控制系统的好坏直接影响到排线的质量。请参照图1，通常，排线控制系统包括伺服电机11、丝杠12、排线机构13、工字轮14、第一编码器15以及第二编码器16；其中，伺服电机11与所述丝杠12和设置在所述丝杠12上的排线机构13相连；所述第一编码器15设置在所述工字轮14上，所述排线机构13的一端设有排线头17，所述第二编码器16与所述排线头17和排线机构13相连。

当工字轮14相应卷取排线，排线机构13沿着丝杠12运行，理想状态为：每当工字轮14转一圈，排线头17中排出的排线相应移动一个排线直径的位移，也就是排线与工字轮17时刻保持垂直，即排线角度α”始终等于零。当工字轮14一层排满后，换向继续反方向排线到达原点，形成一个循环周期。但由于排线控制系统运转过程中的机械振动、排线张力不均、伺服电机11频繁的加减速、排线直径的变化以及工字轮14的尺寸误差等诸多原因造成排线出现缝隙（指肉眼能够明显分辨的缝隙），为保证排线的紧密性，排线机构13需要相对于工字轮14有一个滞后的角度，同时在换向时既要保证每一层的最后一根排线贴紧工字轮14的边缘，又不能使排线叠加在一起，由于这过程中夹杂了伺服电机11的减速-停机-加速的过程，使得在换向时控制的难度大大增加。而实际生产过程中，必须要人工利用分卷棒（未图示）抵住排线来确保排线之间无缝隙或叠加，但是这样，既不能做到对所述排线进行精确定位，整个排线控制系统也无法离开操作工，增加人工成本及管理成本，同时排线层绕机是一个高速运转的系统，一旦发生断线的情况会非常危险，伤及操作工。

因此，如何提高排线层绕机的层绕成功率和生产效率，仍然是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明提供一种排线控制系统，能够在保证排线的紧密性的前提下，有效提高排线层绕机的层绕成功率和生产效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种排线控制系统，包括伺服电机、丝杠、排线机构、工字轮、第一编码器以及运动控制器；其中，所述伺服电机与所述丝杠和设置在所述丝杠上的排线机构相连；所述第一编码器设置在所述工字轮上；所述运动控制器分别与所述伺服电机、排线机构和第一编码器相连。

作为优选，在所述的排线控制系统中，所述运动控制器为PLC。

作为优选，在所述的排线控制系统中，所述排线机构包括排线头、第二编码器和排线头处理器，所述排线头通过所述第二编码器与所述排线头处理器相连，所述排线头处理器与所述运动控制器相连。

作为优选，在所述的排线控制系统中，包括平行设置的两根丝杠。

本发明还提供一种应用排线控制系统的排线控制方法，包括：在所述运动控制器中输入排线控制系统的各工作参数；根据所述工作参数生成凸轮表；

检测排线系统中的排线机构是否已启动，若未启动，所述排线控制系统停止工作；若已启动，所述排线机构调用所述凸轮表并进行周期性的排线工作，同时，所述排线机构进行乱线检测，并根据所述乱线检测的结果判断所述排线控制系统是否需要停止工作，若否，继续进行所述排线控制系统的周期性的排线工作，若是，所述排线控制系统停止工作。

作为优选，在所述的排线控制方法中，所述工作参数包括工字轮宽度、排线直径、滞后角度和原点偏置。

与现有技术相比，本发明的排线控制系统，包括伺服电机、丝杠、排线机构、工字轮、第一编码器以及运动控制器；其中，所述伺服电机与所述丝杠和设置在所述丝杠上的排线机构相连；所述第一编码器设置在所述工字轮上；所述运动控制器分别与所述伺服电机、排线机构和第一编码器相连。排线控制系统工作时，伺服电机根据运动控制器发出的信号，快速反应以控制所述丝杠上的排线机构进行周期性排线，所述工字轮相应旋转收线。其中，所述第一编码器不仅具有对所述工字轮进行圈数计数的功能，而且所述第一编码器具有精确定位的特性，能够准确定位所述排线在工字轮中的位置，为运动控制器精准的控制伺服电机提供可能。所述排线机构进行排线工作并确定排线是否平稳，所述排线机构能够进行排线，同时提供乱线检测的功能，判断所述排线是否稳定。此外，伺服电机具有响应迅速快、机电时间常数小、线性度高的特点，所述运动控制器控制整个排线控制系统，实现了全自动、高速、精密、连续的排线控制系统，保证无人工抵挡的情况下，高成功率的实现排线的精密排列，在降低人工成本的同时又能提升产量。

附图说明

图1为现有技术中排线控制系统的平面示意图；