數(shù)控同步及恒張力的偏心繞帶裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種線纜生產(chǎn)用的繞包裝置，特別是涉及一種數(shù)控同步及恒張力的偏心繞帶裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]繞組線產(chǎn)品除裸導(dǎo)體產(chǎn)品外，都是在裸導(dǎo)體外表面包覆絕緣層，使其產(chǎn)品具有耐壓、耐溫、機(jī)械性能高等優(yōu)點(diǎn)。裸導(dǎo)體外表面所包覆的絕緣材料有多種類型，其中一類為裸導(dǎo)體外表面橫向包覆薄膜類的絕緣材料;層數(shù)有一層和多層之分，橫向繞包則每一層有一個繞包節(jié)距，繞包多層時，層間的節(jié)距距離應(yīng)相互錯開，保持其位置、距離不變(也就是一組或兩組繞包頭旋轉(zhuǎn)的同步性);其優(yōu)點(diǎn)是:同等絕緣厚度條件下，電壓值高，而且其電壓值分散性小，性能穩(wěn)定;每一層的橫向繞包節(jié)距隨繞包張力的變化而變化?，F(xiàn)有的繞組線繞包裝置大多在繞包絕緣帶時絕緣帶的張力不恒定，致使繞組線的繞包質(zhì)量得不到保證，嚴(yán)重影響電機(jī)的機(jī)電性能。
[0003]很多專利和論文圍繞繞組線繞包恒張力問題進(jìn)行研究，提出了很多的方案，但大多都是針對單層繞包方式提出的，如CN101707092A《一種改進(jìn)的新型恒張力絕緣帶繞包裝置》:采用機(jī)械彈簧的方式控制放膜的張力;CN2319381Y《一種能恒張力控制的雙盤繞包頭》:采用機(jī)械彈簧的方式控制放膜的張力。CN202307354U《一種用于主動放線繞包機(jī)的繞包頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)》:通過張力測量裝置檢測帶子的張力變化，所得到的張力信號自動與設(shè)定值比較，從而控制帶盤的轉(zhuǎn)速快慢變化，使繞包帶張力始終穩(wěn)定在設(shè)定值允許的變化范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)恒張力主動放線繞包的效果。CN202642170U《自動調(diào)節(jié)電子恒張力型紙包機(jī)》:薄膜放盤用磁粉控制器，導(dǎo)桿上用壓力傳感器反饋信息給放盤的磁粉控制器，進(jìn)而控制張力。
[0004]對于多層繞包的方式，其層間的位置需要保持持續(xù)不變，德國技術(shù)的是采用偏心四層同一個繞包頭上，通過同圓周的繞包角度不變而實(shí)現(xiàn)其位置不變，而且每一組繞包頭的張力機(jī)構(gòu)采用的是機(jī)械張力結(jié)構(gòu)。這種方式對機(jī)械張力結(jié)構(gòu)的精度要求非常高，成本高。國內(nèi)曾有許多廠家也采用了德國的這種方式，由于加工精度問題，每個帶盤材料的張力不均造成節(jié)距漂移，繞包多層之間的縫隙造成重疊，耐壓等級也會隨之下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低，能夠保證繞組線質(zhì)量的數(shù)控同步及恒張力的偏心繞帶裝置。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種數(shù)控同步和恒張力的偏心繞帶裝置，包括控制系統(tǒng)、多組偏心繞包頭及履帶牽引裝置;所述的控制系統(tǒng)分別與偏心繞包頭的繞包頭伺服電機(jī)和履帶牽引裝置的牽引伺服電機(jī)連接;所述的偏心繞包頭上設(shè)有放料盤、磁滯制動電機(jī)、張力導(dǎo)輪、多個過線輪、張力控制板及張力儀表;放料盤的轉(zhuǎn)軸上設(shè)有從動同步帶輪，磁滯制動電機(jī)的輸出軸上設(shè)有主動同步帶輪;主動同步帶輪與從動同步帶輪通過同步帶連接;張力導(dǎo)輪上設(shè)有張力傳感器，張力傳感器與張力控制板及張力儀表連接，張力控制板與磁滯制動電機(jī)連接;所述的張力控制板與控制系統(tǒng)連接。
[0007]上述的數(shù)控同步及恒張力的偏心繞帶裝置中，所述控制系統(tǒng)包括由工控機(jī)、PLC多軸運(yùn)動控制器、牽引伺服控制器及多個繞包頭伺服控制器;工控機(jī)與PLC多軸運(yùn)動控制器連接;PLC多軸運(yùn)動控制器分別與牽引伺服控制器和多個繞包頭伺服控制器的輸入端連接;牽引伺服控制器與牽引伺服電機(jī)連接;牽引伺服電機(jī)上設(shè)有編碼器，通過編碼器與牽引伺服控制器連接;多個繞包頭伺服控制器分別與多組繞包頭伺服電機(jī)連接;繞包頭伺服電機(jī)上設(shè)有編碼器，通過編碼器與相對應(yīng)的繞包頭伺服控制器連接。
[0008]上述的數(shù)控同步及恒張力的偏心繞帶裝置中，所述的繞包頭上還設(shè)有導(dǎo)電滑環(huán)，所述的張力控制板、張力導(dǎo)輪上的張力傳感器通過導(dǎo)電滑環(huán)分別與張力儀表、控制系統(tǒng)進(jìn)行連接。
[0009]上述的數(shù)控同步及恒張力的偏心繞帶裝置中，包括兩組偏心繞包頭，每組偏心繞包頭上分別設(shè)有兩個放料盤，兩個放料盤安裝在同一轉(zhuǎn)軸上;分別位于偏心繞包頭的兩側(cè)。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
(I)本發(fā)明的控制系統(tǒng)控制牽引伺服電機(jī)和繞包頭伺服電機(jī)執(zhí)行指令，并通過編碼器將牽引伺服電機(jī)和繞包頭伺服電機(jī)反饋回的信號，使軸向線速度和繞包旋轉(zhuǎn)角度同步進(jìn)行;達(dá)到多層平包，而每一層對縫的間隙相互錯開位置保持不變，保障了繞包層的平整性和擊穿電壓值的穩(wěn)定性。
[0011](2)本發(fā)明同時利用數(shù)控方式，設(shè)定恒定張力，使多組繞包頭在包帶過程中張力恒定一致，保障了電磁線性能穩(wěn)定統(tǒng)一。
[0012](3)本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的數(shù)控同步控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的偏心繞包頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0017]如圖1-3所示，本發(fā)明包括控制系統(tǒng)、兩組偏心繞包頭(分別為第一偏心繞包頭2和第二偏心繞包頭3)及履帶牽引裝置I。控制系統(tǒng)分別與第一偏心繞包頭2的繞包頭伺服電機(jī)20和第二偏心繞包頭3的繞包頭伺服電機(jī)30和履帶牽引裝置I的牽引伺服電機(jī)11連接。
[0018]如圖2所示，本發(fā)明的控制系統(tǒng)所述控制系統(tǒng)包括由工控機(jī)、PLC多軸運(yùn)動控制器、牽引伺服控制器及兩個繞包頭伺服控制器(分別為第一繞包頭伺服控制器和第二繞包頭伺服控制器);工控機(jī)與PLC多軸運(yùn)動控制器連接;PLC多軸運(yùn)動控制器分別與牽引伺服控制器和兩個繞包頭伺服控制器連接;牽引伺服控制器與牽引伺服電機(jī)11連接;牽引伺服電機(jī)11上設(shè)有編碼器，通過編碼器與牽引伺服控制器連接。第一繞包頭伺服控制器和第二繞包頭伺服控制器分別與第一偏心繞包頭2和第二偏心繞包頭3的繞包頭伺服電機(jī)20、30連接，第一偏心繞包頭2的第一繞包頭伺服電機(jī)20和第二偏心繞包頭3的第二繞包頭伺服電機(jī)30上設(shè)有編碼器，第一繞包頭伺服電機(jī)20和第二繞包頭伺服電機(jī)30通過編碼器分別與相對應(yīng)的繞包頭伺服控制器連接。
[0019]工控機(jī)發(fā)出線速度的數(shù)值信號，PLC多軸運(yùn)動控制器通過通訊方式接收信號，信號通過計算后分別對牽引伺服控制器、兩個繞包頭伺服控制器發(fā)出位置及相位角脈沖信號的指令;牽引伺服控制器和兩個繞包頭伺服控制器同時接收來自PLC多軸運(yùn)動控制器的指令，分別控制牽引伺服電機(jī)11、第一繞包頭伺服電機(jī)20和第二繞包頭伺服電機(jī)30執(zhí)行該指令，牽引伺服電機(jī)11、第一繞包頭伺服電機(jī)20和第二繞包頭伺服電機(jī)30執(zhí)行指令的同時，分別通過編碼器反饋所在的位置信號，PID運(yùn)算后，明確位置，使軸向線速度和繞包旋轉(zhuǎn)角度同步進(jìn)行，以保證繞包節(jié)距漂移在0.3mm以下，各層的縫隙錯開位置保持不變，最終達(dá)到四層錯位平包目的，保障其平整性和擊穿電壓值穩(wěn)定的目的。
[0020]如圖3所示，所述的偏心繞包頭上設(shè)有兩個放料盤21、磁滯制動電機(jī)24、張力導(dǎo)輪25、多個過線輪26、導(dǎo)電滑環(huán)27、張力控制板28及張力儀表29，放料盤21、張力導(dǎo)輪25和過線輪26的軸線垂直于裸導(dǎo)線軸線。兩放料盤安裝在同一轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有從動同步帶輪22，磁滯制動電機(jī)24的輸出軸上設(shè)有主動同步帶輪;主動同步帶輪與從動同步帶輪22通過同步帶23連接。張力導(dǎo)輪25上設(shè)有張力傳感器，張力傳感器與張力控制板28及張力儀表29連接，張力控制板28與磁滯制動電機(jī)24連接。所述的張力控制板28及張力導(dǎo)輪25上的張力傳感器通過導(dǎo)電滑環(huán)27分別與張力儀表29、控制系統(tǒng)進(jìn)行連接。
[0021]本發(fā)明使用時，將薄膜(或云母帶)210放入放料盤21內(nèi)，薄膜(或云母帶)210繞出時通過張力導(dǎo)輪25、過線輪26后，使其纏繞在裸導(dǎo)線上。所述的薄膜(或云母帶)210在繞制時，需有一定的張力，其張力信號由張力導(dǎo)輪25的張力傳感器感應(yīng)到后，其信號傳導(dǎo)至張力控制板28和張力儀表29，同時張力設(shè)定值在張力儀表29顯示和設(shè)定;張力設(shè)定值和實(shí)際感應(yīng)張力信號兩者通過張力控制板28計算，計算調(diào)整后的信號通過張力控制板28傳出，磁滯制動電機(jī)24實(shí)施。導(dǎo)電滑環(huán)27的作用是將控制系統(tǒng)的PID運(yùn)算后的指令信號傳到張力控制板28、數(shù)字張力儀表29上，反之也將張力控制板28、數(shù)字張力儀表29的指令信號傳至控制系統(tǒng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種數(shù)控同步和恒張力的偏心繞帶裝置，包括控制系統(tǒng)、多組偏心繞包頭及履帶牽引裝置;所述的控制系統(tǒng)分別與偏心繞包頭的繞包頭伺服電機(jī)和履帶牽引裝置的牽引伺服電機(jī)連接;其特征是:所述的偏心繞包頭上設(shè)有放料盤、磁滯制動電機(jī)、張力導(dǎo)輪、多個過線輪、張力控制板及張力儀表;放料盤的轉(zhuǎn)軸上設(shè)有從動同步帶輪，磁滯制動電機(jī)的輸出軸上設(shè)有主動同步帶輪;主動同步帶輪與從動同步帶輪通過同步帶連接;張力導(dǎo)輪上設(shè)有張力傳感器，張力傳感器與張力控制板及張力儀表連接，張力控制板與磁滯制動電機(jī)連接;所述的張力控制板與控制系統(tǒng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控同步及恒張力的偏心繞帶裝置，其特征是:所述控制系統(tǒng)包括由工控機(jī)、PLC多軸運(yùn)動控制器、牽引伺服控制器及多個繞包頭伺服控制器;工控機(jī)與PLC多軸運(yùn)動控制器連接;PLC多軸運(yùn)動控制器分別與牽引伺服控制器和多個繞包頭伺服控制器的輸入端連接;牽引伺服控制器與牽引伺服電機(jī)連接;牽引伺服電機(jī)上設(shè)有編碼器，通過編碼器與牽引伺服控制器連接；多個繞包頭伺服控制器分別與多組繞包頭伺服電機(jī)連接;繞包頭伺服電機(jī)上設(shè)有編碼器，通過編碼器與相對應(yīng)的繞包頭伺服控制器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)控同步及恒張力的偏心繞帶裝置，其特征是:所述的繞包頭上還設(shè)有導(dǎo)電滑環(huán)，所述的張力控制板、張力導(dǎo)輪上的張力傳感器通過導(dǎo)電滑環(huán)分別與張力儀表、控制系統(tǒng)進(jìn)行連接。4.據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)控同步及恒張力的偏心繞帶裝置，其特征是:包括兩組偏心繞包頭，每組偏心繞包頭上分別設(shè)有兩個放料盤，兩個放料盤安裝在同一轉(zhuǎn)軸上;分別位于偏心繞包頭的兩側(cè)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種數(shù)控同步和恒張力的偏心繞帶裝置，包括控制系統(tǒng)、多組偏心繞包頭及履帶牽引裝置；所述的控制系統(tǒng)分別與繞包頭伺服電機(jī)和牽引伺服電機(jī)連接；偏心繞包頭上設(shè)有放料盤、磁滯制動電機(jī)、張力導(dǎo)輪、多個過線輪、張力控制板及張力儀表；放料盤的轉(zhuǎn)軸上設(shè)有從動同步帶輪，磁滯制動電機(jī)的輸出軸上設(shè)有主動同步帶輪；主動同步帶輪與從動同步帶輪通過同步帶連接；張力導(dǎo)輪上設(shè)有張力傳感器，張力傳感器與張力控制板及張力儀表連接，張力控制板與磁滯制動電機(jī)連接；所述的張力控制板與控制系統(tǒng)連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，成本低，且能夠保障了繞包層的平整性和擊穿電壓值的穩(wěn)定性；本發(fā)明保證了繞包時張力恒定，保障了電磁線性能穩(wěn)定統(tǒng)一。
【IPC分類】B65H23/198
【公開號】CN105565045
【申請?zhí)枴緾N201511013738
【發(fā)明人】唐紅, 謝云巖, 桑傳杰
【申請人】湖南新新線纜有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月31日