一种大宽度编织带精准输送方法技术

一种大宽度编织带精准输送方法，包括：在与料带卷筒中心等高位置安装多个超声波测距传感器，基于超声波测距传感器对料带卷径的实时测量系统，通过传感器发出并接收超声波，测得料带工作过程中的实时卷径，并将卷径值反馈到补偿数据库中，向铺带机的电机输出一个补偿力矩值的信号，从而使电机输出的力矩值发生变化，使得编织带铺放过程中，不会由于料带卷径变化而影响送料的平稳性，对于不同大小的料卷都能保证其相同的送料速度，从而实现大宽度编织带的精准输送。本发明专利技术实现了料带卷径的非接触实时测量，不需要测量料带工作时的线速度，无需使用张力传感器等去实时监测张力变化，这种方法更加简便且误差更小，无需经常维护和更换耗材。换耗材。换耗材。

【技术实现步骤摘要】
一种大宽度编织带精准输送方法


[0001]本专利技术属于复合材料铺放
，具体涉及一种大宽度编织带精准输送方法。

技术介绍

[0002]在船体表面铺放编织带时，料卷的铺放过程中，能否保证料卷始终以相同的速度送料，即实现精准的输送，是影响铺放效果的重要因素。对于铺放机的控制系统来说，不管是通过控制速度还是间接控制张力，都需要获取料卷工作过程中的实时卷径，才能保证以恒定的张力控制卷取过程，保证编织带的铺放质量。
[0003]在料卷输送过程中，料卷直径是在逐渐减小的，如果电机功率始终保持恒定，当卷径变小，在相同时间内，送料的速度就会变小，就不能保证料卷平稳均匀的输送。目前所使用的传统的间接卷径计算法，如速度计算法、圈数计算法等在编织带厚度控制不均的情况下对卷径计算的精度有较大影响，都无法实现料卷输送的精准控制。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术公开了一种大宽度编织带精准输送方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的所述方法如下：
[0006]一种大宽度编织带精准输送方法，包括：
[0007]获取当前料卷的实时卷径和当前电机输出力；
[0008]根据所述实时卷径，在补偿数据库中查找与所述实时卷径对应的力矩补偿值；
[0009]将所述力矩补偿值补偿到所述当前电机输出力，得到电机目标输出力；
[0010]根据所述电机目标输出力运送所述当前料卷。
[0011]作为优选，将五个超声波测距传感器均匀排布，测量传感器至料卷卷筒中心的距离，并取其平均值，记为L1；铺带机工作时，获取超声波测距传感器至工作状态下料卷表面的距离，取平均值记为L2；依据公式r＝L1‑
L2，计算得到实时的料卷卷径r。
[0012]在初始状态下，设定一个合适的电机功率，并测得初始的电机力矩大小；
[0013]作为优选，在铺带机工作时，控制所述测试料卷在所述电机输出力下运行，且检测所述当前实际卷径运行时的实际张力值是否处于预设范围内；若所述实际张力值不处于所述预设范围内，则根据所述实际张力值及所述预设张力值计算力矩补偿值；于是，在不同卷径下，对应得到不同的力矩补偿值，从而构建一个补偿数据库。
[0014]作为优选，当实际铺带时，根据超声波测距传感器测量得到不同的卷径大小，信号输入到补偿数据库中，再将相对应的力矩补偿值反馈给电机，使得所述电机输出力矩发生变化。
[0015]作为优选，所述编织带为大宽度，其宽度约1m，厚0.1
‑
0.4mm，因为所述编织带宽度较大，所以布置了五个超声波测距传感器，使其均匀分布，以中间的超声波测距传感器作为主传感器，两侧的四个传感器作为辅助传感器，对主传感器测量得到的卷径进行修正。
[0016]作为优选，所述超声波测距传感器安装在与卷筒中轴线等高位置，使超声波测距
传感器与卷筒中心的距离固定不变，测量超声波测距传感器至卷筒中心的实际距离，取其平均值为L1；
[0017]所述超声波测距传感器向料卷发出超声波并接收回波，实时测量出超声波测距传感器至铺带机工作状态下料卷表面的距离值，取其平均值为L2；
[0018]所述超声波测距传感器获取所述实际距离L1和距离值L2，建立料卷卷径r与上述参数的数学关系，并依据超声波测距传感器测量的实时数据L1和L2得到料卷卷径r，并向补偿数据库实时输送料卷卷径值，补偿数据库得到一个与实际料卷卷径的补偿力矩值，然后向电机输出信号，改变电机输出的力矩值。
[0019]作为优选，所述超声波测距传感器包括超声波探头以及与超声波探头连接的超声波发射电路和接收电路，超声波探头采用收发分离探头，利用单片机产生电流激励经过功率放大电路后使超声波换能器发射出超声波，超声波在空气中传播时接触到正在输送的料卷表面后立刻返回，超声波探头接收到来自料卷反射的超声波后，将声波信号送入滤波、放大、整形电路后再返回至单片机中，单片机根据计时器记录的测得发射和接收回波的时间差
△
t，计算出超声波测距传感器至料卷表面的距离L2，即L2＝ν
△
t，其中ν为声速。
[0020]本专利技术的有益效果为：
[0021](1)本专利技术的料卷卷径测量系统利用超声波测距原理，实现了实时非接触式测量。避免了传统测量方法繁琐复杂的计算，各步骤之间不存在误差的累计叠加，而且装置简便，成本低易于维护。
[0022](2)本专利技术的大宽度编织带精准输送方法通过建立补偿数据库，对于不同大小的料带卷径，能够精准、迅速的改变电机功率，保证料带输送过程中，始终保持相同的输送速度，大大提高了铺放的效果，使大宽度编织带能够平稳整齐地铺放，对大宽度编织带铺放的精准输送具有重大意义。
附图说明
[0023]图1为本专利技术一个实施例的大宽度编织带精准输送方法示意图；
[0024]图2为本专利技术一个实施例的大宽度编织带料卷卷径测量示意图。
[0025]附图标识列表：
[0026]1、超声波测距传感器，2
‑
料卷卷筒。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。
[0028]一种大宽度编织带精准输送方法，包括：
[0029]S1获取当前料卷的实时卷径和当前电机输出力。具体的，
[0030]在与料带卷筒中心等高位置安装多个超声波测距传感器，基于超声波测距传感器对料带卷径的实时测量系统，通过传感器发出并接收超声波，测得料带工作过程中的实时卷径。
[0031](1)将五个超声波测距传感器安装在与卷筒中轴线等高位置，使超声波测距传感器与卷筒中心的距离固定不变。
[0032](2)将五个超声波测距传感器均匀排布后测量传感器至料卷卷筒中心的距离，并取其平均值，记为L1。
[0033](3)铺带机工作时，获取超声波测距传感器至工作状态下料卷表面的距离，取平均值记为L2；依据公式r＝L1‑
L2，计算得到实时的料卷卷径r。
[0034]本专利技术针对大宽度编织带，宽度约1m，厚0.1
‑
0.4mm，因为所述编织带宽度较大，所以布置了五个超声波测距传感器，使其均匀分布，以中间的超声波测距传感器作为主传感器，两侧的四个传感器作为辅助传感器，对主传感器测量得到的卷径进行修正。
[0035]其中，超声波测距的方法如下：
[0036]超声波测距传感器包括超声波探头以及与超声波探头连接的超声波发射电路和接收电路，超声波探头采用收发分离探头，利用单片机产生电流激励经过功率放大电路后使超声波换能器发射出超声波，超声波在空气中传播时接触到正在卷取的料卷表面后立刻返回，超声波探头接收到来自料卷反射的超声波后，将声波信号送入滤波、放大、整形电路后再返回至单片机中，单片机根据计时器记录的测得发射和接收回波的时间差
△
t，计算出超声波测距传感器至料卷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大宽度编织带精准输送方法，其特征在于，所述方法包括：获取当前料卷的实时卷径和当前电机输出力；根据所述实时卷径，在补偿数据库中查找与所述实时卷径对应的力矩补偿值；将所述力矩补偿值补偿到所述当前电机输出力，得到电机目标输出力；根据所述电机目标输出力运送所述当前料卷。2.根据权利要求1所述的大宽度编织带精准输送方法，其特征在于，获取料卷实时卷径的方法包括：超声波测距传感器安装在与卷筒中心等高位置处，均匀排布，测量传感器至料卷卷筒中心的距离，并取其平均值，记为L1；铺带机工作时，获取超声波测距传感器至工作状态下料卷表面的距离，取平均值记为L2；依据公式r＝L1‑
L2，计算得到实时的料卷卷径r。3.根据权利要求1所述的大宽度编织带精准输送方法，其特征在于，补偿数据库的建立包括：在初始状态下，设定一个合适的电机功率，并测得初始的电机力矩大小；在铺带机工作时，控制所述测试料卷在所述电机输出力下运行，且检测所述当前实际卷径运行时的实际张力值是否处于预设范围内；若所述实际张力值不处于所述预设范围内，则根据所述实际张力值及所述预设张力值计算力矩补偿值；在不同卷径下，对应得到不同的力矩补偿值，从而构建一个补偿数据库。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王显峰，
申请(专利权)人：南京航空航天大学无锡研究院，
类型：发明
国别省市：