特細(xì)金屬絲整經(jīng)張力控制及裝備研究.pdf

1、高精細(xì)金屬絲網(wǎng)主要應(yīng)用于高精度過濾、電路印刷和智能應(yīng)用，特細(xì)金屬絲整經(jīng)機(jī)應(yīng)用于高精細(xì)金屬絲網(wǎng)織造的整經(jīng)環(huán)節(jié)。課題源于杭州恒益篩網(wǎng)有限公司委托開發(fā)特細(xì)金屬絲整經(jīng)機(jī)，從而進(jìn)行高精細(xì)金屬絲網(wǎng)開發(fā)。
　　整經(jīng)是將一定根數(shù)的經(jīng)紗按規(guī)定的長(zhǎng)度和寬度平行卷繞在經(jīng)軸上，且保持一定張力的工藝過程，是重要的織前工藝。該公司原有金屬絲整經(jīng)設(shè)備無單絲張力控制，且筒子架容量小;無片紗張力精確控制機(jī)構(gòu)，橫移量無法精確控制，只能滿足直徑0.025mm及以上的金

2、屬絲整經(jīng)。為了開發(fā)高精細(xì)金屬絲網(wǎng)，尤其是直徑0.02mm及以卞機(jī)織金屬絲網(wǎng)，需要開發(fā)特細(xì)金屬絲整經(jīng)機(jī)。本文在研究特細(xì)金屬絲整經(jīng)特點(diǎn)、整經(jīng)工藝以及當(dāng)前金屬絲整經(jīng)機(jī)不足的基礎(chǔ)上，主要研究了特細(xì)金屬絲整經(jīng)中的單絲張力控制方式及筒子架結(jié)構(gòu)，片紗張力控制算法及特細(xì)金屬絲整經(jīng)機(jī)研制。
　　(1)單絲張力控制與筒子架結(jié)構(gòu):通過進(jìn)行重錘摩擦盤式、重錘張力桿式及無單絲張力調(diào)節(jié)的單絲退繞對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明重錘摩擦盤式單絲張力控制方式比其他機(jī)械控制方式

3、的單絲張力更加穩(wěn)定，且可通過調(diào)節(jié)保證筒子架上任意位置上的紗管單絲退繞張力一致;針對(duì)筒子架容量大、對(duì)金屬絲摩擦小的要求，采用了V型錯(cuò)位對(duì)稱結(jié)構(gòu)的筒子架，減小金屬絲在被聚攏前受到的摩擦力及轉(zhuǎn)角，提高了容量;設(shè)計(jì)中使用電磁制動(dòng)器對(duì)紗管隨動(dòng)軸制動(dòng)，電磁制動(dòng)器的響應(yīng)時(shí)間為0.3s，實(shí)現(xiàn)了斷線或停車時(shí)及時(shí)制動(dòng)，避免紗管慣性退繞。
　　(2)片紗張力控制算法:通過研究張力形成原理，在片紗張力控制系統(tǒng)中采用雙閉環(huán)的控制，實(shí)現(xiàn)了恒線速度收卷和恒張力

4、收卷。
　　采用基于卡爾曼濾波的PID算法閉環(huán)控制收卷線速度。由于收卷過程中卷徑不斷變化，必須對(duì)收卷伺服電機(jī)變速控制。由編碼器檢測(cè)實(shí)時(shí)線速度，使用卡爾曼濾波器濾波，經(jīng)過PID算法控制輸出量大小，從而動(dòng)態(tài)調(diào)整收卷伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速，此算法實(shí)現(xiàn)了恒線速度收卷。
　　采用積分分離式PID算法閉環(huán)控制收卷張力。收卷張力控制響應(yīng)必須具備準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性，此外必須保證無超調(diào)量，避免對(duì)金屬絲造成物理損傷。采用積分分離式PID算法，既保證了系統(tǒng)的靈