一种铝焊管动态智能控制连续作业控制方法及生产线技术

本发明专利技术公开了一种铝焊管动态智能控制连续作业控制方法，其包括以下步骤：(1)设置一铝焊管生产线；(2)设置动态智能控制装置；(3)张力传感器对带料张力采样，光电检测传感器对输送速度采样，位置传感器对辊位采样，并将各自采样的数据传输至控制单元；(4)通过铝焊管生产线特薄壁铝材带料的铝带张力装置、夹送辊装置以及成型装置的动态智能控制，实现铝焊管连续作业。本发明专利技术还公开了实施上述控制方法的生产线。本发明专利技术带料放卷闭环控制系统包含带料放卷闭环控制系统、夹送辊闭环控制系统、规格调节闭环控制系统，分别对张力、输送速度及辊位进行采样，并通过与预先HMI设定的参数对比，实现铝焊管动态智能控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铝散热管加工设备的
，具体涉及一种铝焊管动态智能控制连续作业控制方法及生产线。
技术介绍
特薄壁(0.15～0.50mm)铝及铝合金复合管材是汽车、空调器、机车、工程机械、船舶等内燃机为动力的设备中广泛使用且不可缺少的材料。根据产品的不同要求，管材的具体材料、结构的选择有所不同，但在制造工艺的选择上最具代性的是高频焊接工艺。铝合金特薄壁管材市场容量巨大，仅国内汽车交换器行业年需求就近30亿元人民币。目前热交换器用特薄壁铝焊管制造的先进生产技术主要由美、日、德等国掌握，而国内生产特薄壁铝焊管的设备智能化程度较低，对设备调试及现场操作人员的熟练程度依赖高，且不能有效地保证铝合金特薄壁管高频焊接质量的稳定性。为适应我国特薄壁铝焊管管材的大批量工业化生产，重点研究和专利技术了铝焊管动态智能控制作业方法。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术公开的一种铝焊管动态智能控制连续作业控制方法。本专利技术还公开的铝焊管动态智能控制连续作业生产线。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种铝焊管动态智能控制连续作业控制方法，其包括以下步骤：(1)位于同一铝焊管生产线上依次设置双锥头开卷装置、铝带张力装置、夹送辊装置、成型装置、挤压装置、外毛刺刨除装置、扁成型装置、校正装置以及飞剪切断装置；(2)设置动态智能控制装置，其包括控制单元，以及与控制单元连接的带料放卷闭环控制系统、夹送辊闭环控制系统与规格调节闭环控制系统；所述带料放卷闭环控制系统包括设置在铝带张力装置内的张力传感器，所述夹送辊闭环控制系统包括设置在夹送辊装置内的光电检测传感器，所述规格调节闭环控制系统包括设置在成型装置内的位置传感器；(3)所述张力传感器对特薄壁铝材带料张力采样，所述光电检测传感器对夹送辊装置的实时输送速度采样，所述位置传感器对成型装置各机架的辊位采样，并将各自采样的数据传输至控制单元；(4)控制单元处理对张力数据进行处理后，通过带料放卷闭环控制系统控制铝带张力装置保持一个恒定的张力；控制单元处理对输送速度数据处理后，通过夹送辊闭环控制系统控制夹送辊装置进行输送速度调节；控制单元处理对辊位数据进行处理后，通过规格调节闭环控制系统控制成型装置进行辊位调节；通过铝焊管生产线特薄壁铝材带料的铝带张力装置、夹送辊装置以及成型装置的动态智能控制，实现铝焊管连续作业。作为进一步改进，所述步骤(1)中双锥头开卷装置内设有磁粉制动器，所述磁粉制动器连接一磁粉控制器，所述磁粉控制器连接一信号放大器，所述信号放大器、张力传感器、磁粉控制器与磁粉制动器组成所述带料放卷闭环控制系统；所述步骤(4)具体还包括以下步骤：(41)控制单元对磁粉制动器进行控制，磁粉制动器是输出环节，在人机界面预先设定生产要求的成形速度，张力传感器把带料张力信号变成0～10V的标准电压信号反馈给控制单元进行PID调节，经运算.并与给定的张力参数进行比较，得出一相应的调节参数反馈给磁粉控制器，磁粉控制器发出相应的控制信号，控制磁粉制动器的制动力矩，从而调节开卷速度.使带料放卷速度与带料成形速度保持稳定的匹配；作为进一步改进，所述步骤(41)具体还包括以下内容：当带料成形速度或带料直径发生变化时，信号放大器根据张力传感器信号的变化自动调节输出参数，实现速度的稳定匹配。作为进一步改进，所述步骤(1)中夹送辊装置包括伺服驱动装置、伺服电机，所述伺服驱动装置、伺服电机与光电检测传感器组成所述夹送辊闭环控制系统；所述步骤(4)具体还包括以下步骤：(42)控制单元对伺服驱动装置进行控制，伺服驱动装置控制伺服电机的运作速度，进而调节铝带输送速度。作为进一步改进，所述步骤(1)中成型装置包括伺服驱动装置、伺服电机，所述伺服驱动装置、伺服电机与位置传感器组成所述规格调节闭环控制系统；所述步骤(4)具体还包括以下步骤：(43)控制单元对伺服驱动装置进行控制，伺服驱动装置控制伺服电机，伺服电机调节各机架的辊位。作为进一步改进，所述步骤(43)具体还包括以下内容：a、通过位置传感器采集成型装置各机架轧辊辊缝的位移变量；b、利用MATLAB模糊逻辑工具箱，建立了以辊缝位移量为被控对象的参数自调节模糊PID位移自动控制系统的模型，对接收的轧辊辊缝位移变量值与数据库管理系统(DBMS)对所产生的辊缝位移优选数据比对分析，生成相应比对数据；c、根据比对数据，计算成型装置各机架轧辊的辊位调整量，轧机自动控制系统用控制单元、位置传感器、伺服驱动装置、伺服电机进行模糊PID控制，以伺服电机调整成型装置各机架的辊位，形成闭环控制系统，达到智能调整。大大缩短了高频焊管机组成型机的调试时间和调试成本；提高了其作业效率，同时，增加了其智能化程度，极大的降低了其操作人员的工作强度。一种实施上述铝焊管动态智能控制连续作业控制方法的生产线，所述生产线包括依次设置的双锥头开卷装置、铝带张力装置、夹送辊装置、成型装置、挤压装置、外毛刺刨除装置、扁成型装置、校正装置以及飞剪切断装置；所述生产线还包括动态智能控制装置，所述控制装置包括控制单元，以及与控制单元连接的带料放卷闭环控制系统、夹送辊闭环控制系统与规格调节闭环控制系统，所述带料放卷闭环控制系统包括设置在铝带张力装置内的张力传感器，所述夹送辊闭环控制系统包括设置在夹送辊装置内的光电检测传感器，所述规格调节闭环控制系统包括设置在成型装置内的位置传感器。作为进一步改进，所述双锥头开卷装置内设有磁粉制动器，所述磁粉制动器连接一磁粉控制器，所述磁粉控制器连接一信号放大器，所述信号放大器、张力传感器、磁粉控制器与磁粉制动器组成所述带料放卷闭环控制系统。作为进一步改进，所述夹送辊装置包括伺服驱动装置、伺服电机，所述伺服驱动装置、伺服电机与光电检测传感器组成所述夹送辊闭环控制系统。作为进一步改进，所述成型装置包括伺服驱动装置、伺服电机，所述伺服驱动装置、伺服电机与位置传感器组成所述规格调节闭环控制系统。本专利技术的优点在于：本专利技术带料放卷闭环控制系统包含带料放卷闭环控制系统、夹送辊闭环控制系统、规格调节闭环控制系统，分别对张力、输送速度及辊位进行采样，并通过与预先HMI设定的参数对比，实现铝焊管动态智能控制；通过张力传感器，信号放大器与带料放卷磁粉控制器形成闭环控制，很好地控制带料放卷速度的稳定性，从而有效地保证铝合金特薄壁管高频感应焊接质量的稳定性；铝带张力装置是用来使带料在运行的过程中时刻保持一个恒定的张紧拉力，避免褶皱及表面质量受损。下面结合附图与具体实施方式，对本专利技术进一步说明。附图说明图1为本实施例的铝焊管自动控制连续作业生产线整体结构示意图；图2为本实施例的铝焊管自动控制连续作业生产线的俯视结构示意图；图3为本实施例的动态智能控制装置的统结构方框图；图4为本实施例的带料放卷闭环控制系统结构方框图；图5为本实施例的夹送辊闭环控制系统结构方框图；图6为本实施例的规格调节闭环控制系统结构方框图。图中：1.双锥头开卷装置，2.铝带张力装置，3.夹送辊装置，4.成型装置，5.挤压装置，6.外毛刺刨除装置，7.扁成型装置，8.校正装置，9.飞剪切断装置，10.交流电机。具体实施方式实施例，本实施例提供的铝焊管动态智能控制连续作业控制方法，其包括以下步骤：(1)位于同一铝焊管生产线上依次设置双锥头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝焊管动态智能控制连续作业控制方法，其特征在于：其包括以下步骤：(1)位于同一铝焊管生产线上依次设置双锥头开卷装置、铝带张力装置、夹送辊装置、成型装置、挤压装置、外毛刺刨除装置、扁成型装置、校正装置以及飞剪切断装置；(2)设置动态智能控制装置，其包括控制单元，以及与控制单元连接的带料放卷闭环控制系统、夹送辊闭环控制系统与规格调节闭环控制系统；所述带料放卷闭环控制系统包括设置在铝带张力装置内的张力传感器，所述夹送辊闭环控制系统包括设置在夹送辊装置内的光电检测传感器，所述规格调节闭环控制系统包括设置在成型装置内的位置传感器；(3)所述张力传感器对特薄壁铝材带料张力采样，所述光电检测传感器对夹送辊装置的实时输送速度采样，所述位置传感器对成型装置各机架的辊位采样，并将各自采样的数据传输至控制单元；(4)控制单元处理对张力数据进行处理后，通过带料放卷闭环控制系统控制铝带张力装置保持一个恒定的张力；控制单元处理对输送速度数据处理后，通过夹送辊闭环控制系统控制夹送辊装置进行输送速度调节；控制单元处理对辊位数据进行处理后，通过规格调节闭环控制系统控制成型装置进行辊位调节；通过铝焊管生产线特薄壁铝材带料的铝带张力装置、夹送辊装置以及成型装置的动态智能控制，实现铝焊管连续作业。...

【技术特征摘要】
1.一种铝焊管动态智能控制连续作业控制方法，其特征在于：其包括以下步骤：(1)位于同一铝焊管生产线上依次设置双锥头开卷装置、铝带张力装置、夹送辊装置、成型装置、挤压装置、外毛刺刨除装置、扁成型装置、校正装置以及飞剪切断装置；(2)设置动态智能控制装置，其包括控制单元，以及与控制单元连接的带料放卷闭环控制系统、夹送辊闭环控制系统与规格调节闭环控制系统；所述带料放卷闭环控制系统包括设置在铝带张力装置内的张力传感器，所述夹送辊闭环控制系统包括设置在夹送辊装置内的光电检测传感器，所述规格调节闭环控制系统包括设置在成型装置内的位置传感器；(3)所述张力传感器对特薄壁铝材带料张力采样，所述光电检测传感器对夹送辊装置的实时输送速度采样，所述位置传感器对成型装置各机架的辊位采样，并将各自采样的数据传输至控制单元；(4)控制单元处理对张力数据进行处理后，通过带料放卷闭环控制系统控制铝带张力装置保持一个恒定的张力；控制单元处理对输送速度数据处理后，通过夹送辊闭环控制系统控制夹送辊装置进行输送速度调节；控制单元处理对辊位数据进行处理后，通过规格调节闭环控制系统控制成型装置进行辊位调节；通过铝焊管生产线特薄壁铝材带料的铝带张力装置、夹送辊装置以及成型装置的动态智能控制，实现铝焊管连续作业。2.根据权利要求1所述的铝焊管动态智能控制连续作业控制方法，其特征在于：所述步骤(1)中双锥头开卷装置内设有磁粉制动器，所述磁粉制动器连接一磁粉控制器，所述磁粉控制器连接一信号放大器，所述信号放大器、张力传感器、磁粉控制器与磁粉制动器组成所述带料放卷闭环控制系统；所述步骤(4)具体还包括以下步骤：(41)控制单元对磁粉制动器进行控制，磁粉制动器是输出环节，在人机界面预先设定生产要求的成形速度，张力传感器把带料张力信号变成0～10V的标准电压信号反馈给控制单元进行PID调节，经运算.并与给定的张力参数进行比较，得出一相应的调节参数反馈给磁粉控制器，磁粉控制器发出相应的控制信号，控制磁粉制动器的制动力矩，从而调节开卷速度.使带料放卷速度与带料成形速度保持稳定的匹配。3.根据权利要求2所述的铝焊管动态智能控制连续作业控制方法，其特征在于：所述步骤(41)具体还包括以下内容：当带料成形速度或带料直径发生变化时，信号放大器根据张力传感器信号的变化自动调节输出参数，实现速度的稳定匹配。4.根据权利要求1所述的铝焊管动态智能控制连续作业控制方法，其特征在于：所述步骤(1)中夹送辊装置包括伺服驱动装置、伺服电机，所述伺服驱动装置、伺服电机与光电检测传感器组...

【专利技术属性】
技术研发人员：李显军，魏雪冬，张光健，秦兴超，姜业平，
申请(专利权)人：李显军，
类型：发明
国别省市：广东;44