[发明专利]一种接纸机控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种接纸机控制系统及控制方法，包括接纸控制系统和纸带张力控制系统，两个控制系统均包括PLC以及与PLC连接的运动控制定位模块，第一运动控制定位模块通过线缆连接有纸带压接机同步运动控制系统或纸带张力控制系统，所述纸带压接机同步运动控制系统和纸带张力控制系统均包括多个伺服放大器以及与各自伺服放大器连接的伺服电机单元；其中控制方法包括接纸控制方法和张力控制方法。本发明通过将接纸控制子系统和纸带张力控制子系统各自为一个独立系统，降低了系统复杂程度，减少了系统连线；并采用伺服电机检测张力，利用扭矩的粗、细控制结合，实现接纸机纸带传送过程中的张力恒定。

技术领域

本发明涉及一种纸盘换盘接纸机的控制系统及控制方法，适用于窄条纸带输送张力恒定和换盘过程中纸带粘接的控制技术及控制系统。

背景技术

一种柔性棒料由开松的纤维丝束用纸带包裹而成型。棒料外部包裹的窄条纸带通常卷绕成一盘纸盘，通过接纸机开卷机构协调稳定地控制来输送纸带包裹纤维丝束。接纸机在使用过程中要保证纸带张力的恒定，而随着一盘纸带的使用完结，就需要给另一个开卷辊上装上新纸盘。而后将新、旧纸盘上的纸带接合在一起，保证纸带输送的连续性。传统的工艺采用粘接胶带或胶纸将两条纸带粘接在一起，而在接纸的过程中，需要人工来找取并剥离纸头，并且在接纸的时候要求新旧纸盘停止运行或者速度降到很低才能成功接纸，接纸的粘接胶带或胶纸需要人工来施放。可见在工作过程会消耗大量劳动力并且降低了生产效率。目前压接工艺逐步成熟，现有压接工艺的纸带压接使用的是两个压接辊——全圆周压接光辊(简称光辊)和近1/4圆周甩动压接辊(其表面加工有压接花纹简称甩动辊)，参见附图1与附图2。

两个辊子的中心轴距固定不变，压接时，光辊已经高速旋转，而甩动辊快速启动旋转，在压接瞬间两个辊子的表面线速度与纸带运行速度基本相同，这样保证了纸带在不减速的情况下既能够连接起来，又不会被拉断。但该工艺控制要求较高，较难实现。在已有的自动接纸设备专利中，其控制系统均未述及，或使用技术落后，可靠性不高。

为了在纸带输送过程中保证纸带张力恒定，使用开卷辊的张力控制可以通过开卷辊的转矩控制来实现，但随着纸盘直径的减小，开卷辊将越转越快，在相同的转矩控制下，张力将越来越大。因此，目前基于转矩控制的恒张力控制系统大多为开环形式，采用分段式转矩控制，根据张力要求、纸带速度和纸盘直径，在不同直径区域设定不同的转矩限制值，直径越小，为了保持张力基本不变，转矩控制值就越小，这种方法对张力的控制精确度不高，为开环控制，无法对张力实现恒定控制。也有采用张力闭环控制，通过测量张力，得到偏差，据此连续改变转矩设定值。但是看似能够精确控制的闭环控制，由于在直径变化的范围内，转矩设定值的变化范围较大，控制上还是难以实现精确控制；张力检测也大多采用多圈电位器加弹性元件，测量精度低，可靠性差。

因此如何开发一种能实现恒张力控制，而且稳定性好，能克服系统误差的张力控制系统，这是当前需要解决的技术问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种纸带不减速压接，恒张力连续输送的接纸机控制系统及控制方法。

技术方案：本发明所述的一种接纸机控制系统，包括接纸控制系统和纸带张力控制系统，所述的接纸控制系统包括第一PLC以及与所述第一PLC连接的第一运动控制定位模块，所述第一运动控制定位模块通过线缆连接有纸带压接机同步运动控制系统，所述的纸带压接机同步运动控制系统包括多个伺服放大器以及与各自伺服放大器连接的第一伺服电机单元；所述的纸带张力控制系统包括第二PLC以及与所述第二PLC连接的第二运动控制定位模块，所述第二运动控制定位模块通过线缆连接有纸带张力控制系统，所述的纸带张力控制系统包括多个伺服放大器以及与各自伺服放大器连接的第二伺服电机单元。

进一步的，所述第一运动控制定位模块采用运动控制8轴定位模块；所述第二运动控制定位模块采用运动控制4轴定位模块。