[发明专利]卷材处理系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及卷材加工技术领域，更具体涉及一种卷材处理系统。本发明还涉及用于卷材处理系统的控制方法。

背景技术

在例如汽车用双层钢管(镀铝和尼龙)处理系统高速运行过程中，整条管线的张力波动是影响管子涂层质量的主要因素。在这样的处理系统中，当一个开卷机上的钢管消耗完成时，需要停止该开卷机并利用压接机将该开卷机上的钢管的端部与另一开卷机上的钢管的端部压接以连续所供应的管材。在换管或者说接管的过程中，活动小车需要运动以将其储存的钢管输送至下游处理机构中以保证在换卷过程中不停止对钢管的处理程序。

在现有技术中，在换管时，通常采用速度控制方法来控制活动小车的往返移动以实现收放管线的功能，即，控制活动小车匀速往返移动。但活动小车的匀速运动可能存在问题，例如活动小车实际送管速度大于下游处理机构所需要的送管速度时，下游钢管会松弛，致使钢管的张力小于正常处理所需张力，而活动小车实际送管速度小于所需送管速度时，则钢管会过于紧绷致使钢管的张力过大甚至断裂。此外，采用这样的速度控制方式，处理系统还需要进行复杂的逻辑判断和检测，例如需确定何时开始换管和/或换管何时结束，并相应地控制活动小车匀速运动，且还需要时刻注意以防止活动小车运动过度以致于与其它设备相撞。

为此，希望提供一种能够有效控制张力波动的结构简单的卷材、尤其是汽车用钢管处理系统以及控制该系统的方法。

发明内容

本发明旨在提供一种卷材处理系统，其通过简单确定活动小车在更换卷材过程中的移动位置来改变施加到活动小车上的扭矩，从而以简单的系统实现更换卷材时的简单控制。本发明还提供用于上述卷材处理系统的控制方法。

根据本发明的一个方面的实施方案，提供一种卷材处理系统，其沿卷材处理路径依次包括用于供应卷材的至少一个开卷机、用于连接依序的两卷卷材的端部的压接机以及卷取机，该系统还包括：沿该卷材处理路径设置在压接机和卷取机之间的活动小车，活动小车具有供卷材绕过的滑轮机构且构造成可在一第一位置和一第二位置之间运动，用于驱动活动小车的致动机构，以及用于确定活动小车的位置的位置检测装置；其中，该系统配置成基于位置检测装置检测到的活动小车在第一位置和第二位置之间的位置来改变致动机构所施加的扭矩和/或力。

本实施方案通过位置检测装置以确定活动小车的位置并基于该确定的位置来改变致动机构施加到活动小车上的扭矩，进而能够保持在活动小车下游中的稳定的卷材张力。

在一个优选实施例中，活动小车构造成在压接机连接卷材时可沿第一方向从第一位置向第二位置移动，并在完成卷材连接时沿与第一方向相反的第二方向自第二位置返回第一位置；该系统配置成随着活动小车的位置距第一位置的距离增大而增大致动机构所施加的扭矩和/或力，且随距第一位置的距离减小而减小该扭矩和/或力，以平衡在卷材连接过程中因卷材的长度变化引起的其自身重力对张力的影响。在这里，第一位置是指在开始卷材连接时的活动小车的最大卷材储存位置，第二位置是指在卷材连接刚结束时、即开卷机刚开始恢复送卷时的活动小车的最小卷材储存位置。

为了更好地控制卷材的张力波动，优选地，该系统配置成随着活动小车的位置距第一位置的距离增大而线性增大致动机构所施加的扭矩和/或力，且随距第一位置的距离减小而线性减小该扭矩和/或力。

在一个具体实施例中，在活动小车在第一位置与第二位置之间运动的过程中，致动机构施加的扭矩以每毫米(3±1)/43000％的斜率线性增加或减小，其中斜率规定为致动机构的瞬时扭矩与额定扭矩之比的变化量与活动小车的位移变化量的比值。

具体地，致动机构构造成当活动小车在第一位置和第二位置之间移动时具有在4％与7％之间的瞬时扭矩与额定扭矩之比。

在一个具体实施例中，致动机构为电机，以通过调节其施加到活动小车上的扭矩来维持卷材张力，系统还包括用于安装活动小车且围绕电机安装的环带。

为了更准确地确定活动小车的位置，优选地，位置检测装置包括固定不动地设置的位置传感器，位置传感器构造成检测其与活动小车间的瞬时距离。

优选地，位置传感器位于沿活动小车在第一位置与第二位置之间的运动方向的延长线上，且在活动小车上设置有与位置传感器相对置的反光板，以通过位置传感器发射出的光线往返反光板的时间来确定瞬时距离。