一种玻璃纤维毡大卷装自动卷绕张力控制系统与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种玻璃纤维毡大卷装自动卷绕张力控制系统与装置，属于湿法毡领域，其包括输入模块、计时模块、运算模块、逻辑控制模块和存储模块，运算模块通过模拟建模确定收卷长度范围对应卷径的控制表，计算阻尼辊的角速度ω1以及卷轴控制角速度与转矩，控制阻尼辊和卷轴运转；逻辑控制模判断收卷长度是否达到规定长度，已发出相应控制指令并控制平衡辊的位置。此系统根据卷径自动调整卷轴转动的角速度和转矩，使其始终与生产线的线速度相适应的同时，实现了卷绕张力的整体控制，并通过平衡辊的位置实现卷绕张力的微调，既保证了卷绕中适宜的松紧度，又保证了卷的端面平整度，提高卷绕质量，从而完成玻璃纤维毡的大卷装缠绕。

A Tension Control System and Device for Automatic Winding of Glass Fiber Felt

The invention discloses an automatic winding tension control system and device for large winding of glass fiber felt, which belongs to the field of wet felt. It includes input module, timing module, operation module, logic control module and storage module. The operation module determines the control table of winding length range corresponding to winding diameter through simulation modeling, calculates the angular velocity_1 of damper roll and the angular speed and rotation of roll control. Moment controls the running of damper roll and reel. Logic control model determines whether the length of reel reaches the specified length. Corresponding control instructions have been issued and the position of balance roll has been controlled. This system can automatically adjust the angular speed and torque of the reel according to the diameter of the reel so that it is always in line with the linear speed of the production line. At the same time, it realizes the overall control of the winding tension, and realizes the fine adjustment of the winding tension by balancing the position of the roll. It not only ensures the suitable tightness in the winding process, but also ensures the evenness of the end surface of the reel and improves the winding quality, thus completes the glass fiber felt. Large volume winding.

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃纤维毡大卷装自动卷绕张力控制系统与装置
本专利技术属于湿法毡
，具体涉及一种玻璃纤维毡大卷装自动卷绕张力控制系统与装置。
技术介绍
玻璃纤维毡由于具有耐化学腐蚀、防火、防阻燃、防水、耐老化、耐气候性、绝缘等优点，被广泛用作玻璃钢基布、环氧复铜板、电器绝缘制品以及防腐防水、防火阻燃、保温等材料。目前的玻璃纤维毡大多采用湿法成型工艺，即由造纸法随机将分散均匀的玻璃纤维短切丝分布成连续的湿毡，然后用乳胶剂浸渍粘结后烘干固化而成。为适应装柜运输需求，通常将玻璃纤维毡成品卷绕在辊轴上成卷，使得收卷成了玻璃纤维毡生产的最后工序，一般卷绕长度不超过3600m。目前，收卷工序自动化生产程度较低，工作效率低下，仍需要配备大量人力。又加以国外屋面沥青瓦生产企业，为了减少工作中的换卷操作，提高工作的连续性，需要增大卷装容量，要求卷径达2300左右，毡的长度达6000m左右，这就对玻璃纤维毡的大卷装提出了强烈的需求，为了保证卷装质量，既要适宜的松紧度，又要保证端面的平整度，迫切需要提高玻璃纤维湿法薄毡的自动收卷及收卷过程中的张力控制程度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种玻璃纤维毡大卷装自动卷绕张力控制系统与装置，能够实现玻璃纤维毡的大卷装缠绕。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：设计一种玻璃纤维毡大卷装自动卷绕张力控制系统，其特征在于：包括输入模块：接收阻尼辊直径、平衡辊位置信息给定值、卷轴直径、张力初始设定值f0、锥度、玻璃纤维毡克重和收卷规定长度的设定信息，将设定信息存储进存储模块；并检测玻璃纤维毡生产线速度v和平衡辊位置信息；计时模块：累计卷轴的卷绕时间；运算模块：读取存储模块中的卷轴直径、玻璃纤维毡的克重和收卷规定长度以及输入模块检测的玻璃纤维毡生产线速度，通过模拟建模确定收卷长度范围对应卷径的控制表，并将控制表存储进存储模块；读取计时模块中的卷绕时间t，计算玻璃纤维毡的收卷长度L=vt，根据收卷长度读取控制表中对应的卷径值d，计算卷轴控制角速度ω=k2v/d，其中k为修正系数，并计算张力f=f0*﹝锥度值+卷轴直径/d*（1-锥度）﹞，将ω和f作为卷轴的控制结果输出；根据阻尼辊直径和玻璃纤维毡生产线速度v计算阻尼辊的角速度ω1，将ω1作为阻尼辊的控制结果输出；逻辑控制模块：判断运算模块中的收卷长度是否达到收卷规定长度，如果收卷长度达到收卷规定长度，则发出换轴与切刀控制指令，并将计时模块的卷绕时间清零后重新开始计时；如果收卷长度达不到收卷规定长度，则计时模块继续计时，直至收卷长度达到收卷规定长度；将输入模块检测到的平衡辊位置信息与存储模块中的平衡辊位置信息给定值进行比较，如果平衡辊的位置信息大于给定值，则降低平衡辊的高度；如果平衡辊的位置信息小于给定值，则抬高平衡辊的高度；如果平衡辊的位置信息等于给定值，则维持平衡辊的高度不变；存储模块：用来存储输入模块接收的设定信息和计算模块运算的控制表。优选的，还包括显示模块，用来显示存储模块中的设定信息和计算模块的收卷长度。优选的，所述模拟建模为三维仿真模拟建模。优选的，修正系数k的取值范围为1～1.05。本专利技术还提供了一种玻璃纤维毡大卷装自动卷绕张力控制装置，包括平衡辊、阻尼辊和换卷切刀机构，换卷切刀机构中安装有卷轴，平衡辊、阻尼辊和卷轴自前至后依次设置，其特征在于：还包括控制器，控制器中安装有软系统，软系统包括输入模块：接收阻尼辊直径、平衡辊位置信息给定值、卷轴直径、张力初始设定值f0、锥度、玻璃纤维毡克重和收卷规定长度的设定信息，将设定信息存储进存储模块；并检测玻璃纤维毡生产线速度v和平衡辊位置信息；计时模块：累计卷轴的卷绕时间；运算模块：读取存储模块中的卷轴直径、玻璃纤维毡的克重和收卷规定长度以及输入模块检测的玻璃纤维毡生产线速度，通过模拟建模确定收卷长度范围对应卷径的控制表，并将控制表存储进存储模块；读取计时模块中的卷绕时间t，计算玻璃纤维毡的收卷长度L=vt，根据收卷长度读取控制表中对应的卷径值d，计算卷轴控制角速度ω=k2v/d，其中k为修正系数，并计算张力f=f0*﹝锥度值+卷轴直径/d*（1-锥度）﹞，将ω和f作为卷轴的控制结果输出；根据阻尼辊直径和玻璃纤维毡生产线速度v计算阻尼辊的角速度ω1，将ω1作为阻尼辊的控制结果输出；逻辑控制模块：判断运算模块中的收卷长度是否达到收卷规定长度，如果收卷长度达到收卷规定长度，则发出换轴与切刀控制指令，并将计时模块的卷绕时间清零后重新开始计时；如果收卷长度达不到收卷规定长度，则计时模块继续计时，直至收卷长度达到收卷规定长度；将输入模块检测到的平衡辊位置信息与存储模块中的平衡辊位置信息给定值进行比较，如果平衡辊的位置信息大于给定值，则降低平衡辊的高度；如果平衡辊的位置信息小于给定值，则抬高平衡辊的高度；如果平衡辊的位置信息等于给定值，则维持平衡辊的高度不变；存储模块：用来存储输入模块接收的设定信息和计算模块运算的控制表。优选的，所述模拟建模为三维仿真模拟建模。优选的，所述控制器还包括显示模块，用来显示存储模块中的设定信息和计算模块的收卷长度。优选的，修正系数k的取值范围为1～1.05。优选的，所述平衡辊安装在摆臂上，摆臂的转轴连接电位计的滑动端，摆臂的转轴连接动力装置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术能够随着玻璃纤维毡的不断卷绕，根据卷径自动调整卷轴转动的角速度和转矩，使其始终与生产线的线速度相适应的同时，实现了卷绕张力的整体控制，使得在自动卷绕过程中张力按照卷绕曲线进行递减，并通过平衡辊的位置实现卷绕张力的微调，既保证了卷绕中适宜的松紧度，又保证了卷的端面平整度，提高卷绕质量，从而完成玻璃纤维毡的大卷装缠绕。附图说明图1是本专利技术的控制框图；图2是本专利技术的程序框图；图3是本专利技术的程序流程图。图中标记：1、电位计；2、生产线；3、控制器；4、卷轴；5、阻尼辊；6、摆臂；7、输入模块；8、显示模块；9、存储模块；10、运算模块；11、计时模块；12、逻辑控制模块。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。将本专利技术处于使用状态时，参照玻璃纤维毡由后及前的移动方向，将玻璃纤维毡最先进入一端定义为后端，相应地将后进入的一端定义为前端。如图1所示，本专利技术中设置了平衡辊、阻尼辊5和换卷切刀机构，换卷切刀机构中安装有卷轴4，平衡辊、阻尼辊5和卷轴4自后至前依次设置，其中平衡辊安装在摆臂6上，摆臂6的转轴连接电位计1的滑动端，摆臂6的转轴连接电机，电机通过传动链带动摆臂6的转轴转动，从而带动摆臂6摆动，实现平衡辊的升降控制。电位计1将检测的电信号传递给控制器3，控制器3根据此检测信号控制电机的转动方向，完成平衡辊的自动升降调整。控制器3自动控制阻尼辊5的转速、换卷切刀机构动作和卷轴4的转速及转矩。控制器3中安装有控制软件，如图2所示，控制软件包括输入模块7、计时模块11、运算模块10、逻辑控制模块12、存储模块9和显示模块8。其中输入模块7：接收阻尼辊直径、电位计给定值、卷轴直径、张力初始设定值f0、锥度、玻璃纤维毡克重和收卷规定长度的设定信息，将设定信息存储进存储模块9；并检测玻璃纤维毡生产线速度v和电位计信息；计时模块11：累计卷轴的卷绕时间t；运算模块10：读取存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃纤维毡大卷装自动卷绕张力控制系统，其特征在于：包括输入模块：接收阻尼辊直径、平衡辊位置信息给定值、卷轴直径、张力初始设定值f0、锥度、玻璃纤维毡克重和收卷规定长度的设定信息，将设定信息存储进存储模块；并检测玻璃纤维毡生产线速度v和平衡辊位置信息；计时模块：累计卷轴的卷绕时间；运算模块：读取存储模块中的卷轴直径、玻璃纤维毡的克重和收卷规定长度以及输入模块检测的玻璃纤维毡生产线速度，通过模拟建模确定收卷长度范围对应卷径的控制表，并将控制表存储进存储模块；读取计时模块中的卷绕时间t，计算玻璃纤维毡的收卷长度L=vt，根据收卷长度读取控制表中对应的卷径值d，计算卷轴控制角速度ω=2kv/d，其中k为修正系数，并计算张力f=f0*﹝锥度值+卷轴直径/d*（1‑锥度）﹞，将ω和f作为卷轴的控制结果输出；根据阻尼辊直径和玻璃纤维毡生产线速度v计算阻尼辊的角速度ω1，将ω1作为阻尼辊的控制结果输出；逻辑控制模块：判断运算模块中的收卷长度是否达到收卷规定长度，如果收卷长度达到收卷规定长度，则发出换轴与切刀控制指令，并将计时模块的卷绕时间清零后重新开始计时；如果收卷长度达不到收卷规定长度，则计时模块继续计时，直至收卷长度达到收卷规定长度；将输入模块检测到的平衡辊位置信息与存储模块中的平衡辊位置信息给定值进行比较，如果平衡辊的位置信息大于给定值，则降低平衡辊的高度；如果平衡辊的位置信息小于给定值，则抬高平衡辊的高度；如果平衡辊的位置信息等于给定值，则维持平衡辊的高度不变；存储模块：用来存储输入模块接收的设定信息和计算模块运算的控制表。...

【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维毡大卷装自动卷绕张力控制系统，其特征在于：包括输入模块：接收阻尼辊直径、平衡辊位置信息给定值、卷轴直径、张力初始设定值f0、锥度、玻璃纤维毡克重和收卷规定长度的设定信息，将设定信息存储进存储模块；并检测玻璃纤维毡生产线速度v和平衡辊位置信息；计时模块：累计卷轴的卷绕时间；运算模块：读取存储模块中的卷轴直径、玻璃纤维毡的克重和收卷规定长度以及输入模块检测的玻璃纤维毡生产线速度，通过模拟建模确定收卷长度范围对应卷径的控制表，并将控制表存储进存储模块；读取计时模块中的卷绕时间t，计算玻璃纤维毡的收卷长度L=vt，根据收卷长度读取控制表中对应的卷径值d，计算卷轴控制角速度ω=2kv/d，其中k为修正系数，并计算张力f=f0*﹝锥度值+卷轴直径/d*（1-锥度）﹞，将ω和f作为卷轴的控制结果输出；根据阻尼辊直径和玻璃纤维毡生产线速度v计算阻尼辊的角速度ω1，将ω1作为阻尼辊的控制结果输出；逻辑控制模块：判断运算模块中的收卷长度是否达到收卷规定长度，如果收卷长度达到收卷规定长度，则发出换轴与切刀控制指令，并将计时模块的卷绕时间清零后重新开始计时；如果收卷长度达不到收卷规定长度，则计时模块继续计时，直至收卷长度达到收卷规定长度；将输入模块检测到的平衡辊位置信息与存储模块中的平衡辊位置信息给定值进行比较，如果平衡辊的位置信息大于给定值，则降低平衡辊的高度；如果平衡辊的位置信息小于给定值，则抬高平衡辊的高度；如果平衡辊的位置信息等于给定值，则维持平衡辊的高度不变；存储模块：用来存储输入模块接收的设定信息和计算模块运算的控制表。2.根据权利要求1所述的玻璃纤维毡大卷装自动卷绕张力控制系统，其特征在于：还包括显示模块，用来显示存储模块中的设定信息和计算模块的收卷长度。3.根据权利要求1或2所述的玻璃纤维毡大卷装自动卷绕张力控制系统，其特征在于：所述模拟建模为三维仿真模拟建模。4.根据权利要求3所述的玻璃纤维毡大卷装自动卷绕张力控制系统，其特征在于：修正系数k的取值范围为1～1.05。5.一种玻璃纤维毡大卷装自动卷绕张力控制装置，包括平衡辊、阻尼辊和换卷切刀机构，换卷切刀机构中安装有卷轴，平衡辊、阻尼辊和卷轴自后至前依次设置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，赵延海，吴海涛，翟海涛，
申请(专利权)人：中材金晶玻纤有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37