[发明专利]适用于主动/被动送线模式的张力控制器及其控制方法

说明书

一种适用于主动/被动送线模式的张力控制器及其控制方法，包括一基板及张力设定控制器，所述基板上设置有张力线轮和张力调节机构；其特征在于：还包括伺服电机及张力传感器，对应于该伺服电机设置有PID控制器；所述张力线轮的转轴与所述伺服电机的输出轴传动连接；所述张力传感器的信号输出端与伺服电机驱动控制器的信号输入端电连接；通过所述张力设定控制器预设张力阈值；当所述张力传感器采集到的实时张力值大于或等于所述张力阈值时，所述伺服电机驱动控制器控制伺服电机工作在转矩控制模式；当所述张力传感器采集到的实时张力值小于或等于所述张力阈值时，所述伺服电机驱动控制器控制伺服电机工作在速度模式。

技术领域

本发明涉及缠绕工艺的张力器，尤其涉及一种基于扭矩伺服电机应用的设定型张力控制方法。

背景技术

目前在马达转、定子制造、小型变压器、继电器线圈等绕线工序中需要使用张力控制器，张力控制器的作用是保证绕线机在绕线过程中保持适当的线上张力，使得绕制的线圈松紧适宜、紧固饱满。

设定型张力控制系统是在通用型的电控张力控制系统上加装了张力预置控制电路，将手动调节张力改为直接输入张力参数给张力控制系统，更具智能化。

但无论何种形式的张力控制器按送线方式区分皆为主动送线式和被动送线式两大类。

主动送线式的突出优点在于控制精度高，对实现低端小张力控制平稳。一般都为恒张力控制方案。主动送线式张力控制器对弹簧的要求严格，不同张力段对应的弹簧不一。要想覆盖整个张力段往往需要大大小小多套弹簧的配合。客户要根据使用的张力段不断更换弹簧。

被动送线式的突出优点是机械简单，对弹簧的要求小，满足覆盖范围，保证收线条件即可。目前市场上被动送丝式张力控制器的缺点是控制精度不高，单一阻尼器的控制范围窄，不能做到恒张力控制。

发明内容

本发明目的是提供一种适用于主动/被动送线模式的张力控制器及其控制方法，不需要改变张力器的结构，可根据实际需要自动选用主动送线模式或被动送线模式。

为达到上述目的，本发明采用的第一技术方案是：一种适用于主动/被动送线模式的张力控制器，包括一基板及张力设定控制器，所述基板上设置有张力线轮和张力调节机构，张力线轮转动支撑在基板上，所述张力调节机构包括张力杆、拉簧及拉簧调节装置，拉簧设于张力杆与拉簧调节装置之间；其创新在于：

还包括伺服电机及张力传感器，对应于该伺服电机设置有PID控制器；

所述张力线轮的转轴与所述伺服电机的输出轴传动连接；

所述张力传感器的信号输出端与伺服电机驱动控制器的信号输入端电连接；

通过所述张力设定控制器预设张力阈值；

当所述张力传感器采集到的实时张力值大于或等于所述张力阈值时，所述伺服电机驱动控制器控制伺服电机工作在转矩控制模式，并通过PID控制器控制调节伺服电机输入电流从而调节伺服电机的转矩，启用张力器的被动送线模式，以保持运行张力值与张力阈值相同；

当所述张力传感器采集到的实时张力值小于或等于所述张力阈值时，所述伺服电机驱动控制器控制伺服电机工作在速度模式，并通过PID控制器控制调节伺服电机输入脉冲的频率从而控制伺服电机的转速，启用张力器的主动送线模式，同时，所述拉簧调节装置调节拉簧，以保持运行张力值与张力阈值相同。

为达到上述目的，本发明采用的第二技术方案是：一种适用于主动/被动送线模式的张力控制方法，包括一基板及张力设定控制器，所述基板上设置有张力线轮和张力调节机构，张力线轮转动支撑在基板上，所述张力调节机构包括张力杆、拉簧及拉簧调节装置，拉簧设于张力杆与拉簧调节装置之间；其创新在于：

还包括伺服电机及张力传感器，对应于该伺服电机设置有PID控制器；