專利名稱：一種復(fù)卷伺服扭矩錐度張力控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)卷伺服扭矩錐度張力控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，卷筒紙柔版印刷機(jī)中的復(fù)卷通常是采用系統(tǒng)恒張力控制的，在復(fù)卷的過程中系統(tǒng)不斷對(duì)卷曲進(jìn)行持續(xù)自動(dòng)調(diào)整，以保證設(shè)定張力的穩(wěn)定和恒定，這種方式滿足了大部分產(chǎn)品的需求。然而，由于某些產(chǎn)品隨著卷徑增大會(huì)壓迫卷軸變型而影響產(chǎn)品卷曲質(zhì)量，故在復(fù)卷這類產(chǎn)品過程中，不僅需要系統(tǒng)不斷對(duì)卷曲進(jìn)行持續(xù)自動(dòng)調(diào)整以保證設(shè)定張力的穩(wěn)定和恒定，還需要材料張力隨著卷徑增大而相應(yīng)降低；這種降低不是線性的降低，而是對(duì)材料張力進(jìn)行弧度型的張力錐度控制，以達(dá)到在伺服扭矩狀態(tài)下復(fù)卷內(nèi)緊外松保護(hù)卷材的功能。因此，現(xiàn)在迫切需要開發(fā)一種用于控制材料張力錐度的技術(shù)，以滿足使用要求。所以在此開發(fā)了復(fù)卷伺服扭矩錐度張力技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明旨在提供一種復(fù)卷伺服扭矩錐度張力控制系統(tǒng)，以防止柔版在伺服扭矩狀態(tài)下復(fù)卷(收卷)時(shí)卷徑增大，而可能損傷卷軸并最終影響卷曲質(zhì)量的問題發(fā)生。本發(fā)明所述的一種復(fù)卷伺服扭矩錐度張力控制系統(tǒng)，它用于卷筒紙柔版印刷機(jī)，且該柔版印刷機(jī)包括交流伺服驅(qū)動(dòng)器、分別與該交流伺服驅(qū)動(dòng)器連接的三相降壓隔離變壓器、開關(guān)電源和交流伺服電機(jī)，所述的控制系統(tǒng)包括一齒輪編碼器、一復(fù)卷啟動(dòng)鈕、一同時(shí)與所述齒輪編碼器和復(fù)卷啟動(dòng)鈕連接的可編程控制器和一與該可編程控制器連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，其中，所述可編程控制器通過一復(fù)卷伺服啟動(dòng)繼電器和一復(fù)卷伺服雙環(huán)切換繼電器與所述交流伺服驅(qū)動(dòng)器連接。在上述的復(fù)卷伺服扭矩錐度張力控制系統(tǒng)中，所述復(fù)卷伺服雙環(huán)切換繼電器的線圈與所述可編程控制器連接，復(fù)卷伺服雙環(huán)切換繼電器的開關(guān)與所述交流伺服驅(qū)動(dòng)器連接，且該開關(guān)閉合時(shí)與所述開關(guān)電源連通，打開時(shí)與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連通。在上述的復(fù)卷伺服扭矩錐度張力控制系統(tǒng)中，所述復(fù)卷伺服啟動(dòng)繼電器的線圈與所述可編程控制器連接，復(fù)卷伺服啟動(dòng)繼電器的開關(guān)與所述交流伺服驅(qū)動(dòng)器連接。由于采用了上述的技術(shù)解決方案，本發(fā)明采用的非恒張力的伺服扭矩錐度張力技術(shù)，即通過可編程控制器計(jì)算出瞬間的錐度張力值，并配合數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，實(shí)時(shí)控制交流伺服驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)，使交流伺服驅(qū)動(dòng)器工作在扭矩模式下時(shí)自動(dòng)估測(cè)負(fù)載慣量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，并在數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的反饋下進(jìn)行復(fù)卷伺服扭矩錐度張力的控制，從而防止柔版在伺服扭矩狀態(tài)下復(fù)卷(收卷)時(shí)卷徑增大，而可能損傷卷軸并最終影響卷曲質(zhì)量的問題發(fā)生。


圖1是本發(fā)明一種復(fù)卷伺服扭矩錐度張力控制系統(tǒng)的安裝示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明，即一種復(fù)卷伺服扭矩錐度張力控制系統(tǒng)，它用于卷筒紙柔版印刷機(jī)，這種柔版印刷機(jī)包括交流伺服驅(qū)動(dòng)器10、分別與該交流伺服驅(qū)動(dòng)器10連接的三相降壓隔離變壓器20、開關(guān)電源30和交流伺服電機(jī)40。本發(fā)明的控制系統(tǒng)包括一齒輪編碼器1、一復(fù)卷啟動(dòng)鈕2、一同時(shí)與齒輪編碼器1和復(fù)卷啟動(dòng)鈕2連接的可編程控制器3和一與該可編程控制器3連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊4，其中，可編程控制器3通過一復(fù)卷伺服啟動(dòng)繼電器和一復(fù)卷伺服雙環(huán)切換繼電器與交流伺服驅(qū)動(dòng)器10連接；具體地說，即復(fù)卷伺服雙環(huán)切換繼電器的線圈51與可編程控制器3連接，復(fù)卷伺服雙環(huán)切換繼電器的開關(guān)52與交流伺服驅(qū)動(dòng)器10連接，且該開關(guān)52閉合時(shí)與開關(guān)電源20連通，打開時(shí)與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊4的輸出端連通，用于接收數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊4反饋的模擬量輸出控制信號(hào)；復(fù)卷伺服啟動(dòng)繼電器的線圈61與可編程控制器3連接，復(fù)卷伺服啟動(dòng)繼電器的開關(guān)62與交流伺服驅(qū)動(dòng)器10連接。本發(fā)明通過在可編程控制器3中固化下述有關(guān)復(fù)卷伺服扭矩錐度張力的編程數(shù)學(xué)公式1)伺服復(fù)卷齒輪比N = m/N2(其中，m為卷軸齒輪，N2為伺服傳動(dòng)齒輪)；2)伺服復(fù)卷厚度積分D = D0+2nd(其中，DO為當(dāng)前直徑，η為卷數(shù)，d為紙張厚度)；3)伺服復(fù)卷扭力M = F*R(其中，F(xiàn)為表面張力，R為卷半徑)；4)伺服復(fù)卷錐度曲線F = F0*[1-K*(1_D0/D)](其中，F(xiàn)O為設(shè)定張力，K為曲線系數(shù))；同時(shí)，將復(fù)卷錐度伺服驅(qū)動(dòng)的參數(shù)固化在交流伺服驅(qū)動(dòng)器10內(nèi)，并編制人機(jī)界面軟件來進(jìn)行復(fù)卷伺服扭矩錐度張力的控制。本發(fā)明中，可編程控制器3采用型號(hào)為FX3U-64MR的PLC，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊4采用型號(hào)為FX3U-4DA的產(chǎn)品，交流伺服驅(qū)動(dòng)器10采用的是型號(hào)為ASD-A的伺服驅(qū)動(dòng)器，交流伺服電機(jī)40采用3KW中慣量伺服電機(jī)，且交流伺服驅(qū)動(dòng)器10和交流伺服電機(jī)40組成一套相當(dāng)于雙閉環(huán)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。和傳統(tǒng)雙閉環(huán)不同的是，本發(fā)明，外環(huán)采用卷徑的變化來驅(qū)動(dòng)扭矩，由數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊4來提供-IOV +IOV的電壓操縱交流伺服電機(jī)40的扭矩，即數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊4跟蹤卷徑的變化而調(diào)整輸出電壓控制交流伺服電機(jī)40的扭矩；內(nèi)環(huán)采用扭矩控制的PDFF(具有前饋的偽微分反饋控制)自動(dòng)持續(xù)調(diào)整模式以達(dá)到高精度的錐度張力控制，并可在卷曲靜止?fàn)顟B(tài)下交流伺服電機(jī)40也輸出持續(xù)調(diào)整的扭力以保持張力恒定，一旦卷曲運(yùn)動(dòng)馬上進(jìn)入復(fù)卷錐度張力控制。本發(fā)明在運(yùn)作時(shí)，先通過人機(jī)界面設(shè)置錐度張力的參數(shù)，如復(fù)卷方向、初始張力、紙張克數(shù)等；按下復(fù)卷啟動(dòng)鈕2，啟動(dòng)后，可編程控制器3計(jì)算出瞬間的錐度張力值，同時(shí)，齒輪編碼器1實(shí)時(shí)反饋上述參數(shù)值；數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊4對(duì)錐度張力值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并輸出模擬量輸出控制信號(hào)來控制交流伺服驅(qū)動(dòng)器10，使交流伺服驅(qū)動(dòng)器10配合內(nèi)環(huán)持續(xù)調(diào)整扭矩，即使其隨著卷徑的增大，不斷瞬間變化最佳錐度張力值(張力控制波動(dòng)正負(fù)10克，錐度張力控制范圍0-50公斤)；另外，需顯示的各數(shù)值可轉(zhuǎn)換成可顯示的代碼，送入人機(jī)界面顯示。
以上結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明對(duì)本發(fā)明做出種種變化例。因而，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定，本發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)卷伺服扭矩錐度張力控制系統(tǒng)，它用于卷筒紙柔版印刷機(jī)，且該柔版印刷機(jī)包括交流伺服驅(qū)動(dòng)器、分別與該交流伺服驅(qū)動(dòng)器連接的三相降壓隔離變壓器、開關(guān)電源和交流伺服電機(jī)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)包括一齒輪編碼器、一復(fù)卷啟動(dòng)鈕、一同時(shí)與所述齒輪編碼器和復(fù)卷啟動(dòng)鈕連接的可編程控制器和一與該可編程控制器連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，其中，所述可編程控制器通過一復(fù)卷伺服啟動(dòng)繼電器和一復(fù)卷伺服雙環(huán)切換繼電器與所述交流伺服驅(qū)動(dòng)器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)卷伺服扭矩錐度張力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述復(fù)卷伺服雙環(huán)切換繼電器的線圈與所述可編程控制器連接，復(fù)卷伺服雙環(huán)切換繼電器的開關(guān)與所述交流伺服驅(qū)動(dòng)器連接，且該開關(guān)閉合時(shí)與所述開關(guān)電源連通，打開時(shí)與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)卷伺服扭矩錐度張力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述復(fù)卷伺服啟動(dòng)繼電器的線圈與所述可編程控制器連接，復(fù)卷伺服啟動(dòng)繼電器的開關(guān)與所述交流伺服驅(qū)動(dòng)器連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)卷伺服扭矩錐度張力控制系統(tǒng)，它用于卷筒紙柔版印刷機(jī)，且該柔版印刷機(jī)包括交流伺服驅(qū)動(dòng)器、分別與該交流伺服驅(qū)動(dòng)器連接的三相降壓隔離變壓器、開關(guān)電源和交流伺服電機(jī)，所述的控制系統(tǒng)包括一齒輪編碼器、一復(fù)卷啟動(dòng)鈕、一同時(shí)與所述齒輪編碼器和復(fù)卷啟動(dòng)鈕連接的可編程控制器和一與該可編程控制器連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，其中，所述可編程控制器通過一復(fù)卷伺服啟動(dòng)繼電器和一復(fù)卷伺服雙環(huán)切換繼電器與所述交流伺服驅(qū)動(dòng)器連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，能防止柔版在伺服扭矩狀態(tài)下復(fù)卷(收卷)時(shí)卷徑增大，而可能損傷卷軸并最終影響卷曲質(zhì)量的問題發(fā)生。
文檔編號(hào)B65H18/26GK102372175SQ20101026148
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者朱林祥 申請(qǐng)人:上海紫光機(jī)械有限公司