[实用新型]恒张力收放装置

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种钢丝等线材的收放线装置及其控制方法，主要用于线材的工字轮收放线，特别适用于需要恒定小张力收放的场合。

(二)背景技术

目前国内外的收放线装置都是被动阻尼放线，主动恒速牵引轮定速，力矩电机收线。以上装置的缺点为：

1、受不断减小的放线盘重和阻尼片等影响，不能控制放卷工字轮和牵引轮之间的张力恒定，更不能保证恒定小张力。

2、主动牵引轮定线速必须要在放线工字轮和牵引轮之间有足够大的张力才能保证线速和牵引轮速度同步。但大张力会拉伤细规格钢丝，严重影响了成品钢丝的平直性等指标。

3、力矩电机控制牵引轮和收线轮之间的张力，受不断增加的盘重和机械阻尼的影响，收卷过程中需要经常人工调整，容易出现乱盘，涨盘等现象。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种结构简单、张力调节方便、安全可靠、从放线工字轮到收线工字轮之间在恒定线速度的基础上实现恒定小张力控制以用确保细规格钢丝等产品不在收放过程中平直性受到破坏的恒张力收放装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种恒张力收放装置，包括放线电机、放线工字轮、收线工字轮、收线电机和张力检测机构，放线电机通过传动机构与放线工字轮相连，收线电机通过传动机构与收线工字轮相连，张力检测机构设置在放线工字轮与收线工字轮之间，所述放线电机连接有放线变频器，收线电机连接有收线变频器，张力检测机构包括张力检测轮、气缸、位置传感器、测速轮、编码器和PLC主机，张力检测轮设置在靠近放线工字轮处，气缸与张力检测轮的摆臂中间相连，位置传感器设置在张力检测轮的摆臂的旁侧，与PLC主机的AD模块相连，所述测速轮设置在靠近收线工字轮处，编码器安装在收线工字轮上，编码器与PLC主机相连，所述放线变频器和收线变频器与PLC主机的DA模块相连。

本实用新型的有益效果是：

本装置不但解决了收放之间张力恒定、受控和可调的问题，而且保证了在小张力的情况下能正常收放。做到了钢丝张力从放线轮到收线轮全部受控恒定，而不局限于只控制牵引轮到收线轮之间的张力。取消了常规的牵引电机，收线力矩电机用变频电机代替，节省了收线电机拉牵引定速电机所消耗的能量。

(四)附图说明

图1为本实用新型恒张力收放装置的结构示意图。

图中：

 放线电机1、放线变频器2、放线工字轮3、张力检测轮4、气缸5、位置传感器6、测速轮7、编码器8、收线工字轮9、收线电机10、收线变频器11、PLC主机12、DA模块13、AD模块14。

(五)具体实施方式

参见图1，本实用新型恒张力收放装置，主要由放线电机1、放线变频器2、放线工字轮3、张力检测机构、收线工字轮9、收线电机10、收线变频器11和PLC主机12组成。所述放线变频器2与放线电机1相连，放线电机1通过传动机构与放线工字轮3相连；所述收线变频器11与收线电机10相连，收线电机10通过传动机构与收线工字轮9相连；所述张力检测机构设置在放线工字轮3与收线工字轮9之间，主要由张力检测轮4、气缸5、位置传感器6、测速轮7、编码器8和PLC主机12组成。张力检测轮4设置在靠近放线工字轮3处，气缸5与张力检测轮4的摆臂中间相连，用来平衡张力检测轮受到的钢丝张力。位置传感器6设置在张力检测轮4的摆臂的旁侧，与PLC主机12的AD模块14相连，用来检测张力检测轮位置。所述测速轮7设置在靠近收线工字轮9处，编码器8安装在收线工字轮9上，编码器8与PLC主机12相连，放线变频器2和收线变频器11与PLC主机12的DA模块13相连。

工作原理：

1、采用放线变频器2控制放线电机1，通过传动机构带动放线工字轮3主动送线，通过张力检测装置，实时检测张力检测轮4的位置信号到PLC主机12的AD模块，通过PLC内部计算，用DA模块来控制放线变频器的输出，把张力检测轮控制在目标位置，从而控制了收放线之间的张力。调节平衡张力检测轮的气缸的输入气压，可方便的调节张力。

2、利用收线处收线工字轮9带动编码器8同步运转，并实时把编码器A、B相信号分别输入PLC的x0和x1，用PLC内置高计数器检测每10ms内的脉冲密度。根据编码器每转脉冲数和过线轮外径计算出即时线速度，每10ms和设定速度进行比较计算一次并通过PLC的DA模块来控制收线变频器频率，确保了线速度的恒定在目标值。