[发明专利]多级主驱无缓存张力控制机构、方法、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种多级主驱无缓存张力控制机构、方法、装置及存储介质，该无缓存张力控制机构包括多个主驱辊、多个主驱压辊、多个张力辊和多个过辊；每个主驱辊配备一个主驱压辊，相邻两个主驱压辊之间装有一个张力辊，张力辊与相邻主驱辊之间装有至少一个过辊，每个张力辊装有至少一个张力传感器；其控制方法根据张力传感器反馈的张力值和预先设置的第一张力，通过闭环反馈控制算法计算得到第二主驱辊的速度调节量或扭矩调节量；从而可根据计算得到的速度调节量或扭矩调节量，重新调节第二主驱辊的运行角速度或扭矩；使料带张力保持在设定值的允许波动范围内；本发明可广泛应用于张力控制技术领域。

技术领域

本发明涉及张力控制技术领域，尤其是一种多级主驱无缓存张力控制机构、方法、装置及存储介质。

背景技术

现有的带材卷取系统设备为实现恒张力控制，相邻主驱辊之间往往有张力摆杆缓存结构、低摩擦气缸直线缓存结构、浮动辊/摆动辊缓存结构等其他的缓存结构，进而使得带材卷取系统设备存在结构复杂、成本高、调节不方便等问题；

在工业生产的诸多行业，经常会遇到卷绕控制问题。如在纸张、纺织品、塑料薄膜、电线、印刷品、磁带、金属带线材等的生产过程中，带料或线材的开卷、卷取张力对产品的质量至关重要，为此要求进行恒张力控制，即在卷绕的过程中使产品承受最佳张力，且自始至终保持不变。若张力过大，会造成加工材料的拉伸变形；张力过小，会使卷取的材料的层与层之间的应力变形，造成收卷不整齐，影响加工质量。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种多级主驱无缓存张力控制机构、方法、装置及存储介质。

本发明所采取的技术方案是：

一方面，本发明实施例包括一种多级主驱无缓存张力控制机构，包括多个主驱辊、多个主驱压辊、多个张力辊和多个过辊；每个所述主驱辊配备一个所述主驱压辊，相邻两个所述主驱压辊之间装有一个所述张力辊，所述张力辊与相邻所述主驱辊之间装有至少一个过辊，每个所述张力辊装有至少一个张力传感器；

所述主驱压辊用于隔断所述主驱辊两侧的张力；

所述过辊为自由旋转组件，用于导向和支撑料带系统；

所述张力传感器用于检测相应张力辊料带上的张力。

进一步地，所述张力辊为单悬臂结构或者双支撑结构；

当所述张力辊为单悬臂结构时，所述张力辊安装有一个张力传感器；

当所述张力辊为双支撑结构时，所述张力辊的两个轴端分别安装有一个张力传感器。

另一方面，本发明实施例还包括一种多级主驱无缓存张力控制方法，包括：

设置第一主驱辊与第二主驱辊之间的张力值为第一张力，所述第一主驱辊和第二主驱辊为相邻的任意两个主驱辊；

获取虚拟主轴的运行线速度；

测量第一半径，所述第一半径为所述第二主驱辊的转动体外径半径；

根据所述虚拟主轴的运行线速度和所述第一半径，通过速度控制模式控制所述第二主驱辊以第一角速度恒定运行；

获取第二张力，所述第二张力为第一张力辊上的张力传感器检测到的张力值，所述第一张力辊为所述第一主驱辊与第二主驱辊之间的张力辊；

根据所述第一张力和所述第二张力，通过闭环反馈控制算法计算得到所述第二主驱辊的速度调节量；

根据所述第二主驱辊的速度调节量和所述第一角速度，计算得到所述第二主驱辊的第二角速度，并通过速度控制模式控制所述第二主驱辊以所述第二角速度恒定运行。