[发明专利]一种适用于镀铜碳纤维布的卷取机及其控制方法

权利要求书

1.一种适用于镀铜碳纤维布的卷取机的控制方法，包括一种适用于镀铜碳纤维布的卷取机，其特征在于，包括机架，所述机架上固定设置有卷取辊(1)，所述卷取辊(1)传动连接有上压辊(2)；还包括有机架上固定连接有衬布压辊装置(4)；

一种适用于镀铜碳纤维布的卷取机的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤1，将织好的镀铜碳纤维布通过导轨(6)输送至卷取辊(1)，镀铜碳纤维布经卷取辊(1)的传动下运送至上压辊(2)，并继续向衬布压辊装置(4)处运动；

步骤2，当镀铜碳纤维布经过张力检测器(3)时，张力检测器(3)检测到镀铜碳纤维布的动态张力反馈值F(t)；

步骤3，通过操作面板输入设定张力值F₀，与动态张力反馈值F(t)传输到PLC中，PLC计算处理得到张力偏差量e(t)，具体计算公式：

e(t)＝F(t)-F₀ (1)；

步骤4，张力偏差量e(t)经过PLC中内部的PID控制器处理后得到张力控制量u(t)，即为：

式中：K_p为比例增益，K_i为积分系数，K_d为微分系数，δ为比例带，T_i为积分时间常数，T_d为微分时间常数；

步骤5，测速元件检测衬布辊(4-3)的瞬时转速n(t)和绕卷层数N；输入设定衬布辊(4-3)的初始半径R₀、单层镀铜碳纤维布的厚度h，并将初始半径R₀、单层镀铜碳纤维布的厚度h、瞬时转速n(t)、绕卷层数N、传输到PLC控制器；

步骤6，PLC控制器将控制量u(t)、瞬时转速n(t)、绕卷层数N、初始半径R₀、单层卷材厚度h进行运算，得出瞬时理论转速n'(t)，具体计算公式为：

式中，F'(t)、e'(t)为F(t)、e(t)的导数，K为卷材的弹性系数；

步骤7：步骤6得出瞬时理论转速n'(t)，该理论转速通过导线将其数字信号经D/A转换器转为模拟电流信号；并将该模拟电流信号传输至伺服控制器，伺服控制器接收到信号驱动伺服电机(4-1)进行调速，从而实现卷取时恒定张力的控制。

2.如权利要求1所述的一种适用于镀铜碳纤维布的卷取机的控制方法，其特征在于，所述衬布压辊装置(4)包括机架上的电机(4-1)，所述电机(4-1)通过联轴器连接有第一齿轮(4-2)，所述第一齿轮(4-2)连接有衬布辊(4-3)，所述衬布辊(4-3)传动连接有第一压布辊(4-4)；所述第一齿轮(4-2)啮合连接有第二齿轮(4-5)，所述第二齿轮(4-5)连接有卷布辊(4-6)，所述卷布辊(4-6)传动连接有第二压布辊(4-7)。

3.如权利要求2所述的一种适用于镀铜碳纤维布的卷取机的控制方法，其特征在于，还包括机架固定有第一固定底座(4-8)，所述衬布辊(4-3)的两端穿设在所述第一固定底座(4-8)上。

4.如权利要求2所述的一种适用于镀铜碳纤维布的卷取机的控制方法，其特征在于，还包括机架固定有第二固定底座(4-9)，所述卷布辊(4-6)的两端穿设在所述第二固定底座(4-9)上。

5.如权利要求2所述的一种适用于镀铜碳纤维布的卷取机的控制方法，其特征在于，所述机架还连接有张力检测器(3)，所述张力检测器(3)通过导线依次连接有信号放大器和A/D转换器；

所述A/D转换器通过导线依次与PLC控制器、D/A转换器、伺服控制器、电机(4-1)连接。

6.如权利要求5所述的一种适用于镀铜碳纤维布的卷取机的控制方法，其特征在于，所述机架连接有伸缩辊(5)；

所述张力检测器(3)设置在所述上压辊(2)与所述伸缩辊(5)之间。

7.如权利要求6所述的一种适用于镀铜碳纤维布的卷取机的控制方法，其特征在于，所述PLC控制器通过导线连接测速元件，测速元件靠近所述第一齿轮(4-2)设置。

8.如权利要求6所述的一种适用于镀铜碳纤维布的卷取机的控制方法，其特征在于，所述电机(4-1)采用伺服电机。