[发明专利]一种用于高速和宽幅电池极片设备的张力控制系统及方法

权利要求书

1.一种用于高速和宽幅电池极片设备的张力控制系统，包括张力传感器、摆辊、摆辊气缸和夹送电机；其特征在于：所述张力传感器与夹送电机之间设置有反馈调节模块；所述反馈调节模块用于根据在张力传感器反馈的数值与夹送电机的速度之间搭建的力速度数学模型，利用张力传感器反馈的数值来调整夹送电机的速度，当张力传感器反馈的数值小于设定值时，夹送电机减速，当张力传感器反馈的数值大于设定值时，夹送电机加速；将所述摆辊等效为弹簧，摆辊上下摆动量作为极片长度变化量，根据胡克定律，所述张力传感器反馈的张力变化ΔF_张与夹送电机的速度变化ΔV的力速度数学模型为：

其中，t为夹送电机速度调整的响应时间，k为摆辊弹簧化之后的刚度；

根据摆辊平衡时的力平衡关系和胡克定律，摆辊轴的角度变化ΔA与摆辊气缸(2-5)的气压变化ΔP之间的数学模型为：

其中，L₁为摆辊的摆臂长度，L₂为摆辊气缸连接臂的长度，S为摆辊气缸的活塞面积，ΔA为电位器的数值变化量。

2.一种用于高速和宽幅电池极片设备的张力控制方法，其特征在于：所述张力控制方法是根据一个单独张力段内极片长度为定值的特性，根据在张力传感器反馈的数值与夹送电机的速度之间搭建的力速度数学模型，利用张力传感器反馈的数值来调整夹送电机的速度，当张力传感器反馈的数值小于设定值时，夹送电机减速；

当张力传感器反馈的数值大于设定值时，夹送电机加速；将所述摆辊等效为弹簧，摆辊上下摆动量作为极片长度变化量，根据胡克定律，所述张力传感器反馈的张力变化ΔF_张与夹送电机的速度变化ΔV的力速度数学模型为：

其中，t为夹送电机速度调整的响应时间，k为摆辊弹簧化之后的刚度；

根据摆辊平衡时的力平衡关系和胡克定律，摆辊轴的角度变化ΔA与摆辊气缸(2-5)的气压变化ΔP之间的数学模型为：

其中，L₁为摆辊的摆臂长度，L₂为摆辊气缸连接臂的长度，S为摆辊气缸的活塞面积，ΔA为电位器的数值变化量。