本发明专利技术涉及一种非晶材料制备技术改进，具体为一种非晶簿带材的张力及温度智能控制装置；包括放卷盘、收卷盘、放端压辊机构、收端压辊机构、热处理系统、控制系统、导向轮一，其中，所述的放卷盘和收卷盘采用电磁转差离合器的恒转矩调速电机驱动；所述的收放端压辊机构都包括各自的上压辊、下压辊、气缸、伺服电机，所述的收放端伺服电机都经各自连轴器与对应的上压辊同轴连接；所述收放端各自对应的下压辊通过与对应的上压辊的摩擦实现从动逆时针方向转动；其中放端上压辊转动为设定速度，收端上压辊速度由智能控制算法调节。装置不仅能够在系统上电后多次完成非晶簿带材的工艺处理，而且智能化程度高，易于安全操作，稳定运行可靠性高。
【技术实现步骤摘要】
一种非晶簿带材的张力及温度智能控制装置
本专利技术涉及一种非晶材料制备技术改进，具体为一种非晶簿带材的张力及温度智能控制装置。
技术介绍
非晶态金属与合金是20世纪70年代问世的一一个新型材料领域，是具有新型微观组织结构的功能材料。它的制备技术完全不同于传统的方法，而是采用了冷却速度大约每秒钟一百万度的超急拎凝固技术，从钢液到薄带一次成形，比一般冷轧金属薄带制造工艺减少了许多中间工序，各道工序加热用的能耗可节约80％，即生产1非晶态合金薄带比生产1kg冷轧薄硅钢片可节约1L石油。由于超急冷凝固，合金凝固的原子来不及有序排列，得到的固态合金是长程无序结构，与通常情况下金属材料的原子排布呈周期性和对称性不同，没有晶态合金的晶粒、晶界存在，谓之非晶态合金。这类材料在微观结构上完全不同于人类几千年来所认识和使用的金属和合金，因而有一系列的宏观特性和优异的使用性能，被称为冶金材料学的一次革命。目前，国内生产非晶带材的厂家所使用的生产线，一般通过中频感应炉熔炼原材料，钢水倾倒入中间包，底注到喷带包中。喷带包由人工调整机构带动，移动至冷却辊的上方，钢液由喷嘴喷射到高速旋转的冷却辊上，瞬间凝固成厚度在25-30μm的薄带，并通过离线卷取方式，由操作工与卷取装置手动配合完成卷取，卷取质量和张力大小依赖于操作工的经验和主观判断。这种生产线需要大量的劳动力，所生产非晶带材的质量依赖于操作工的经验，生产效率低下，难以满足生产高密度、高饱和磁感应强度非晶带材的要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种非晶簿带材的张力及温度智能控制装置。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：一种非晶簿带材的张力及温度智能控制装置，包括放卷盘、收卷盘、放端压辊机构、收端压辊机构、热处理系统、控制系统、导向轮一，其中，所述的放卷盘和收卷盘采用电磁转差离合器的恒转矩调速电机驱动；所述的放端压辊机构包括放端上压辊、放端下压辊、放端气缸、放端伺服电机，所述的放端伺服电机经放端连轴器与放端上压辊同轴连接以给定的速度带动放端上压辊顺时针方向转动；所述放端下压辊通过与放端上压辊的摩擦实现从动逆时针方向转动；所述的收端压辊机构包括收端上压辊、收端下压辊、收端气缸、收端伺服电机，所述的收端伺服电机经收端连轴器与收端上压辊同轴连接，由工业控制器根据采集到的张力传感器信号，经由嵌入在其内的控制算法智能调节，获取速度值带动收端上压辊顺时针方向转动，所述的收端下压辊通过与收端上压辊的摩擦实现从动逆时针方向转动；所述的热处理系统包括热处理箱、耐热管、电加热丝、耐高温隔热材料、温度传感器、电加热驱动电路、风冷式冷水机、冷水管道和冷水管道上的电磁阀；所述的热处理箱内部纵向中心位置布有外表有螺旋式缠绕电加热丝的耐热管；紧贴电加热丝的外表，覆盖有耐高温隔热材料，紧贴耐高温隔热材料的外表，布置有多段弯曲的冷水管道；所述的控制系统包括工业控制器、显示器、数据检测和执行机构；所述的数据检测包括张力传感器、温度传感器和收端压辊机构中的收端伺服电机的驱动器；所述的执行机构包括非晶簿带材收端压辊机构中的收端伺服电机的驱动器、冷水管道上的电磁阀执行器、电加热驱动电路、放端气缸的执行器、收端气缸的执行器和收卷盘的电磁转差离合器的恒转矩调速电机；所述的导向轮机构包含带材行程上的一系列导向轮，即导向轮一、导向轮二、导向轮三、导向轮四、导向轮五、导向轮六和导向轮七。作为优选，所述的非晶簿带材由放卷盘放卷，经导向轮一、导向轮二、导向轮三，从放端压辊机构的放端上压辊与放端下压辊之间穿过，再从热处理系统中耐热管的纵向中心位置穿过，达到热处理的目的，从耐热管中穿出的非晶簿带材经导向轮四、导向轮五和张力传感器后，再经导向轮六，从收端压辊机构的收端上压辊与收端下压辊之间穿过，经导向轮七后，由收卷盘进行收卷。作为优选，所述的放端气缸通过支撑可将放端下压辊进行垂直运动，实现与放端上压辊的紧密接触与分离；放端下压辊与放端上压辊为同样的圆柱面，放端下压辊与放端上压辊轴向垂直安装于机架上，且二者的纵向轴线位于同一垂直平面内，控制系统上电前，放端下压辊与放端上压辊处于分离状态。作为优选，所述的收端气缸通过支撑可将收端下压辊进行垂直运动，实现与收端上压辊的紧密接触与分离；收端下压辊与收端上压辊为同样的圆柱面，收端下压辊与收端上压辊轴向垂直安装于机架上，且二者的纵向轴线位于同一垂直平面内，控制系统上电前，收端下压辊与收端上压辊处于分离状态。作为优选，所述的非晶簿带材放卷盘、收卷盘由采用电磁转差离合器的恒转矩调速电机驱动，其中非晶簿带材放卷盘由预设的速度和恒转矩进行放卷，非晶簿带材收卷盘的速度根据控制系统中工业控制器给定的速度信号进行自动调节。作为优选，所述的非晶簿带材放端压辊机构中的放端伺服电机的速度由控制系统中的工业控制器给定的速度信号进行恒值运行，该恒值速度参数可由控制系统中的显示器界面进行改变。作为优选，所述的非晶簿带材收端压辊机构中的收端伺服电机的速度由控制系统中的工业控制器实时采集张力传感器的信号，经嵌入在其中的专家型智能算法快速运算后给定，收端伺服电机的速度值的实时自适应调节目的是保证非晶簿带材的张力具有工艺要求的稳态误差。作为优选，所述的热处理系统中耐热管的恒值温度由控制系统中的工业控制器实时采集温度传感器的信号，经嵌入在其中的专家型智能算法快速运算后，实时控制与电加热丝连接的电加热驱动电路和冷水管道上的电磁阀执行器。本专利技术有益效果：本专利技术的非晶簿带材的张力及温度智能控制装置不仅能够在系统上电后多次完成非晶簿带材的工艺处理，而且智能化程度高，易于安全操作，稳定运行可靠性高，有效提高非晶簿带材的产品性能，进一步满足自动化生产线的生产要求；同时工业控制器对放端伺服电机和收端伺服电机是采用脉冲信号进行驱动控制。附图说明图1为本专利技术的非晶簿带材的张力及温度智能控制装置的结构示意图；图2为本专利技术的非晶簿带材的张力及温度智能控制装置的控制系统组成示意图；图3为本专利技术的非晶簿带材的张力及温度智能控制装置的张力控制模型；图4本专利技术的非晶簿带材的张力及温度智能控制装置的温度控制模型。附图说明：1、收卷盘；2、收端上压辊；3、张力传感器；4、冷水管道；5、耐高温隔热材料；6、温度传感器；7、耐热管；8、热处理箱；9、放端上压辊；10、放卷盘；11、导向轮一；12、非晶簿带材；13、放端下压辊；14、放端气缸；15、放端伺服电机；16、电加热驱动电路；17、电磁阀；18、风冷式冷水机；19、收端下压辊；20、收端气缸；21、收端伺服电机；22、热处理系统；23、收端压辊机构；24、放端压辊机构；25、放端连轴器；26、收端连轴器；27、工业控制器；28、显示器；29、导向轮二；30、导向轮三；31、导向轮四；32、导向轮五；33、导向轮六；34、导向轮七；35、电加热丝。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非晶簿带材的张力及温度智能控制装置，其特征在于：包括放卷盘(10)、收卷盘(1)、放端压辊机构(24)、收端压辊机构(23)、热处理系统(22)、控制系统、导向轮一(11)，其中，/n所述的放卷盘(10)和收卷盘(1)采用电磁转差离合器的恒转矩调速电机驱动；/n所述的放端压辊机构(24)包括放端上压辊(9)、放端下压辊(13)、放端气缸(14)、放端伺服电机(15)，所述的放端伺服电机(15)经放端连轴器(25)与放端上压辊(9)同轴连接以给定的速度带动放端上压辊(9)顺时针方向转动；所述放端下压辊(13)通过与放端上压辊(9)的摩擦实现从动逆时针方向转动；/n所述的收端压辊机构(23)包括收端上压辊(2)、收端下压辊(19)、收端气缸(20)、收端伺服电机(21)，所述的收端伺服电机(21)经收端连轴器(26)与收端上压辊(2)同轴连接，由工业控制器(27)根据采集到的张力传感器(3)信号，经由嵌入在其内的控制算法智能调节，获取速度值带动收端上压辊(2)顺时针方向转动，所述的收端下压辊(19)通过与收端上压辊(2)的摩擦实现从动逆时针方向转动；/n所述的热处理系统(22)包括热处理箱(8)、耐热管(7)、电加热丝(35)、耐高温隔热材料(5)、温度传感器(6)、电加热驱动电路(16)、风冷式冷水机(18)、冷水管道(4)和冷水管道上的电磁阀(17)；所述的热处理箱(8)内部纵向中心位置布有外表有螺旋式缠绕电加热丝(35)的耐热管(7)；紧贴电加热丝(35)的外表，覆盖有耐高温隔热材料(5)，紧贴耐高温隔热材料(5)的外表，布置有多段弯曲的冷水管道(4)；/n所述的控制系统包括工业控制器(27)、显示器(28)、数据检测和执行机构；/n所述的数据检测包括张力传感器(3)、温度传感器(6)和收端压辊机构(23)中的收端伺服电机(21)的驱动器；/n所述的执行机构包括非晶簿带材收端压辊机构(23)中的收端伺服电机(21)的驱动器、冷水管道上的电磁阀(17)执行器、电加热驱动电路(16)、放端气缸(14)的执行器、收端气缸(20)的执行器和收卷盘(1)的电磁转差离合器的恒转矩调速电机；/n所述的导向轮机构包含带材行程上的一系列导向轮，即导向轮一(11)、导向轮二(29)、导向轮三(30)、导向轮四(31)、导向轮五(32)、导向轮六(33)和导向轮七(34)。/n...
【技术特征摘要】
1.一种非晶簿带材的张力及温度智能控制装置，其特征在于：包括放卷盘(10)、收卷盘(1)、放端压辊机构(24)、收端压辊机构(23)、热处理系统(22)、控制系统、导向轮一(11)，其中，
所述的放卷盘(10)和收卷盘(1)采用电磁转差离合器的恒转矩调速电机驱动；
所述的放端压辊机构(24)包括放端上压辊(9)、放端下压辊(13)、放端气缸(14)、放端伺服电机(15)，所述的放端伺服电机(15)经放端连轴器(25)与放端上压辊(9)同轴连接以给定的速度带动放端上压辊(9)顺时针方向转动；所述放端下压辊(13)通过与放端上压辊(9)的摩擦实现从动逆时针方向转动；
所述的收端压辊机构(23)包括收端上压辊(2)、收端下压辊(19)、收端气缸(20)、收端伺服电机(21)，所述的收端伺服电机(21)经收端连轴器(26)与收端上压辊(2)同轴连接，由工业控制器(27)根据采集到的张力传感器(3)信号，经由嵌入在其内的控制算法智能调节，获取速度值带动收端上压辊(2)顺时针方向转动，所述的收端下压辊(19)通过与收端上压辊(2)的摩擦实现从动逆时针方向转动；
所述的热处理系统(22)包括热处理箱(8)、耐热管(7)、电加热丝(35)、耐高温隔热材料(5)、温度传感器(6)、电加热驱动电路(16)、风冷式冷水机(18)、冷水管道(4)和冷水管道上的电磁阀(17)；所述的热处理箱(8)内部纵向中心位置布有外表有螺旋式缠绕电加热丝(35)的耐热管(7)；紧贴电加热丝(35)的外表，覆盖有耐高温隔热材料(5)，紧贴耐高温隔热材料(5)的外表，布置有多段弯曲的冷水管道(4)；
所述的控制系统包括工业控制器(27)、显示器(28)、数据检测和执行机构；
所述的数据检测包括张力传感器(3)、温度传感器(6)和收端压辊机构(23)中的收端伺服电机(21)的驱动器；
所述的执行机构包括非晶簿带材收端压辊机构(23)中的收端伺服电机(21)的驱动器、冷水管道上的电磁阀(17)执行器、电加热驱动电路(16)、放端气缸(14)的执行器、收端气缸(20)的执行器和收卷盘(1)的电磁转差离合器的恒转矩调速电机；
所述的导向轮机构包含带材行程上的一系列导向轮，即导向轮一(11)、导向轮二(29)、导向轮三(30)、导向轮四(31)、导向轮五(32)、导向轮六(33)和导向轮七(34)。
2.根据权利要求1所述的非晶簿带材的张力及温度智能控制装置，其特征在于：所述的非晶簿带材(12)由放卷盘(10)放卷，经导向轮一(11)、导向轮二(29)、导向轮三(30)，从放端压辊机构(24)的放端上压辊(9)与放端下压辊(13)之间穿过，再从热处理系统(22)中耐热管(7)的纵向中心位置穿过，达到热处理的目的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张亚锋，黄红云，云介平，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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