[发明专利]一种用于链传动张紧装置的控制系统及方法

说明书

本发明提出了一种用于链传动张紧装置的控制系统及方法，用于控制链传动张紧装置解决链传动过程中链条的松弛问题。该控制系统具体包括声发射检测单元、运动控制单元、位置检测单元、比较单元、显示单元和PLC控制系统。其中声发射检测单元用于采集链传动过程中产生的声发射信号；运动控制单元用于控制张紧电机和制动电机；位置检测单元用于控制制动机构的位移行程以及检测张紧机构旋转角；比较单元和显示单元分别用于比较和显示相关数据；PLC控制系统包括反馈模块、延时模块和预警模块，其中预警模块用于预估链条的剩余使用寿命以及提醒工作人员更换链条。本控制系统及控制方法能够快速、有效、精准的控制链传动张紧装置解决链条的松弛问题。

技术领域

本发明属于机械传动控制领域，特别是涉及一种用于链传动张紧装置的控制系统及方法。

背景技术

链传动张紧装置是用于解决链传动过程中链条的松弛问题，链传动瞬时速度不稳定，具有一定的冲击、振动和噪声，随着长时间的工作，链节会产生一定的磨损，从而导致链条与链轮之间的接触可能会脱落，传递效率降低甚至机械故障等问题出现，通过张紧装置能一定程度上解决此类问题。

目前大多数采用的张紧装置为手动控制，其手动控制不足之处主要有张紧程度人为控制，不具备量化功能，人力成本投入大；而目前采用自动控制的张紧装置大多采用弹簧控制，其张紧程度依据弹簧的弹性而定，张紧过程中张紧力输出不均匀，不具备反馈功能；本发明提出的链传动张紧装置的控制系统及方法能大幅度的提高张紧装置的工作效率，从而使其快速、有效、精准的解决链条的松弛问题。

申请公布号“CN111536212 A”、发明名称为“一种链传动的自动张紧装置及其链传动系统”的发明专利公开了一种链传动的自动张紧装置及其链传动系统，其原理是利用扭转弹簧自动控制链轮旋转进行张紧，该装置在一定程度上解决了链传动链条松弛问题。但是该技术方案仍旧存在以下问题：扭转弹簧承受载荷大，自动控制旋转难度大；无法确认链条的磨损程度，无法预计链条剩余使用寿命。

发明内容

为解决现有问题，本发明提出了一种用于链传动张紧装置的控制系统及方法，用于控制链传动张紧装置解决链传动过程中链条的松弛问题。其基本原理是通过显示单元设置并显示临界旋转角α和阈值，声发射检测单元采集链传动过程中产生的声发射信号，并将其信号传递给控制计算机，比较单元将接收的信号和阈值进行对比，并将响应指令信号传递给PLC控制系统，PLC控制系统使运动控制单元和位置检测单元精准配合工作，进而控制制动机构解除制动或实现制动，通过控制张紧机构运动，实现张紧。

为了实现上述目的，一种用于链传动张紧装置的控制系统，其特征在于：该控制系统是由声发射检测单元、运动控制单元、位置检测单元、比较单元、显示单元和PLC控制系统组成；所述声发射检测单元用于采集链传动过程中产生的声发射信号，并将采集的信号传输给控制计算机；所述运动控制单元用于控制张紧电机和制动电机，进而控制制动机构和张紧机构启停，实现张紧、制动以及解除制动三大功能。

所述位置检测单元包括：角度限位开关、压紧限位开关和角度传感器；角度限位开关设置在摇臂座上，且位于摇臂的下方；角度限位开关与摇臂下方的拨片对应配合；压紧限位开关设置在压盘的限位开关安装槽中；压紧限位开关与小齿轮端面对应配合；角度限位开关和压紧限位开关用于控制制动机构的位移行程；角度传感器设置在张紧机构上；角度传感器用于检测张紧机构旋转角δ，初始化设置角度传感器的临界旋转角α能有效反映链条的使用寿命。

所述比较单元用于比较冲击能量与阈值之间的关系以及旋转角δ、临界旋转角α和张紧角β三者之间的关系。

所述显示单元用于设置阈值、临界旋转角α；并且用于显示旋转角δ、临界旋转角α、阈值和冲击能量。

所述PLC控制系统包括：反馈模块、延时模块和预警模块；所述反馈模块用于消除输出与输入之间的偏差，以到达最优控制；所述延时模块用于制动电机和张紧电机停机后延时，避免运动干涉。