一種碳纖維收絲機切割裝置的控制系統制造方法及圖紙

本發明專利技術提供的一種碳纖維收絲機切割裝置的控制系統包括PLC控制器、伺服驅動器、伺服電機、傳動部分、收絲機切割裝置、長度監測裝置和傳感器；其中的長度監測裝置通過通信線與傳感器相連，傳感器通過通信線與PLC控制器相連接，PLC控制器通過通信線與伺服驅動器連接，伺服驅動器通過通信線與伺服電機連接，伺服電機與傳動部分相連；傳動部分與收絲機切割裝置相連。本發明專利技術的優勢在于本系統通過PLC控制器來控制收絲機切割裝置的動作，精確控制收絲切割長度，保證每輥纖維長度的一致性，保障了產品的合格率，避免了浪費，減少了生產的成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及碳纖維的成套制造設備領域，特別是一種碳纖維收絲機切割裝置的控制系統。
技術介紹
碳纖維(Carbon?Fibre)是纖維狀的碳材料，及其化學組成中碳元素占總質量的90％以上。碳纖維及其復合材料具有高比強度，高比模量，耐高溫，耐腐蝕，耐疲勞，抗蠕變，導電，傳熱，和熱膨脹系數小等一系列優異性能，它們既可以作為結構材料承載負荷，又可以作為功能材料發揮作用。碳纖維產品以其優異的特殊性能已成為經濟發展和國防事業的重要戰略物資，美、日等發達國家極為重視并大力發展，但由于我國碳纖維原絲質量不過關一直影響碳纖維產品的質量，美、日等國家又嚴格限制對我國出口碳纖維，從而極大制約了我國軍事及航天事業的發展，同時也限制了相關民用領域的開發。為打破制約我國碳纖維產業發展的關鍵技術、關鍵裝備及其相關配套技術，提高我國碳纖維產業的整體研發、生產技術水平具有重要戰略意義。經過多年的發展，目前只有粘膠(纖維素)基纖維、瀝青纖維和聚丙烯腈(PAN)纖維三種原料制備碳纖維工藝實現了工業化。聚丙烯腈(PAN)基碳纖維的炭化收率比粘膠纖維高，可達45％以上，而且因為生產流程，溶劑回收，三廢處理等方面都比粘膠纖維簡單，成本低，原料來源豐富，加上聚丙烯腈基碳纖維的力學性能，尤其是抗拉強度，抗拉模量等為三種碳纖維之首。所以是目前應用領域最廣，產量也最大的一種碳纖維。PAN基碳纖維生產的流程圖如附圖1所示，可見其中的收絲設備是在整體工藝中是其不可或缺的r>部分。我公司已經研發成功的傳統的碳纖維收絲設備，其中的如專利號為201320653412.6的“一種碳纖維收絲機用切割裝置”，該裝置沒有設置關于切割時機的控制系統，在實際的生產應用中，人工操作切割時導致每輥纖維長度不一致，在使用時，只能取一組輥中最短的作為標準，那么其他較長的輥所剩下的纖維就只能作為廢料，造成一定的浪費，也造成成本的增加，如何保證每輥纖維長度的一致性是本領域所要解決的重要技術問題之一。因此，在原機型的基礎之上進行改進，開發一種新的控制系統解決上述技術問題在本領域內具有重大的意義。
技術實現思路
針對現有技術存在的缺陷和不足，本專利技術提供一種碳纖維收絲機切割裝置的控制系統，通過采用PLC控制系統，以保障每輥纖維長度精確一致，減少浪費；為實現上述目的，本發明提出的一種碳纖維收絲機切割裝置的控制系統，采用如下技術方案，該系統包括：PLC控制器，用來給伺服驅動器發運動指令；伺服驅動器，用來接收PLC控制器的命令后驅動伺服電機；伺服電機，通過傳動部分完成收絲機的切割動作的控制；傳動部分，用于傳遞動力至收絲機切割裝置；收絲機切割裝置，根據指令按時完成切割動作；長度監測裝置，用于在線測量碳纖維絲的長度；傳感器，用于傳遞長度信號給PLC控制器，調節發給伺服驅動器的命令；其中的長度監測裝置通過通信線與傳感器相連，傳感器通過通信線與PLC控制器相連接，PLC控制器通過通信線與伺服驅動器連接，伺服驅動器通過通信線與伺服電機連接，伺服電機與傳動部分相連；傳動部分與收絲機切割裝置相連；對于本技術方案的進一步的改進，所述長度監測裝置是通過測定收絲主輥的轉速和時間來計算收絲長度的；對于本技術方案的進一步的改進，所述的PLC控制器上設有啟動按鈕以及停止按鈕，手動控制收絲機切割裝置的啟動和停止。本專利技術的設備的工作原理主要在于：要保證長度的一致性好，首先要確保測量的精準度，如何保障測量的精準度，就要靠PLC的軟件來進行保證，其次要確保每一次剪斷的地方一致，這就要求在長度到達時要給的信號的一致性要好，可以通過軟件設計來解決。控制過程在于：PLC作為控制單元，通過傳感器接收到長度監測裝置的信號，當碳纖維絲的長度達到預設值時，PLC控制器再給伺服驅動器發運動指令，伺服驅動器收到命令后發送給伺服電機，電機轉動，通過傳動部分控制收絲機切割裝置實現收絲切割動作，從而保證了每輥收絲的長度精確一致。由以上本專利技術的實施方案可知，本專利技術所提出的碳纖維收絲機切割裝置的控制系統，與現有的技術相比，具有以下優勢：通過PLC控制器來控制收絲機切割裝置的動作，精確控制收絲切割長度，保證每輥纖維長度的一致性，保障了產品的合格率，避免了浪費，減少了生產的成本。附圖說明圖1為碳纖維的生產流程示意圖；圖2為本專利技術的碳纖維收絲機切割裝置的控制系統的內部結構示意圖，其中：101-長度監測裝置；102-收絲機切割裝置；103-傳動部分；104-伺服電機；105-伺服驅動器；106-PLC控制器；107-傳感器。具體實施方式為了更好地了解本專利技術的
技術實現思路
，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下：如圖2所示，本專利技術提出的一種碳纖維收絲機切割裝置的控制系統，采用如下技術方案，該系統包括：PLC控制器106，用來給伺服驅動器105發運動指令；伺服驅動器105，用來接收PLC控制器106的命令后驅動伺服電機104；伺服電機104，通過傳動部分103完成收絲機的切割動作的控制；傳動部分103，用于傳遞動力至收絲機切割裝置102；收絲機切割裝置102，根據指令按時完成切割動作；長度監測裝置101，用于在線測量碳纖維絲的長度；傳感器107，用于傳遞長度信號給PLC控制器106，調節發給伺服驅動器105的命令；其中的長度監測裝置101通過通信線與傳感器107相連，傳感器107通過通信線與PLC控制器106相連接，PLC控制器106通過通信線與伺服驅動器105連接，伺服驅動器105通過通信線與伺服電機104連接，伺服電機104與傳動部分103相連；傳動部分103與收絲機切割裝置102相連；其中的長度監測裝置101是通過測定收絲主輥的轉速和時間來計算收絲長度的。本專利技術的設備的工作原理主要在于：要保證長度的一致性好，首先要確保測量的精準度，如何保障測量的精準度，就要靠PLC的軟件來進行保證，其次要確保每一次剪斷的地方一致，這就要求在長度到達時要給的信號的一致性要好，這個可以通過軟件設計來解決。控制過程如下：PLC控制器106作為控制單元，通過傳感器107接收到長度監測裝置101的信號，再給伺服驅動器105發運動指令，伺服驅動器105收到命令后發送給伺服電機104，電機轉動，通過傳動部分103控制收絲機切割裝置102實現收絲切割動作；在本專利技術的實施例中，傳動部分103連接的收絲機切割裝置102，從而達到控制收絲機對碳纖維絲切割的目的；當然，傳動部分103也可以將指令傳遞到收絲機的其他任何機械部分，通過PLC本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種碳纖維收絲機切割裝置的控制系統，其特征在于該系統包括：PLC控制器，用來給伺服驅動器發運動指令；伺服驅動器，用來接收PLC控制器的命令后驅動伺服電機；伺服電機，通過傳動部分完成收絲機的切割動作的控制；傳動部分，用于傳遞動力至收絲機切割裝置；收絲機切割裝置，根據指令按時完成切割動作；長度監測裝置，用于在線測量碳纖維絲的長度；傳感器，用于傳遞長度信號給PLC控制器，調節發給伺服驅動器的命令；其中的長度監測裝置通過通信線與傳感器相連，傳感器通過通信線與PLC控制器相連接，PLC控制器通過通信線與伺服驅動器連接，伺服驅動器通過通信線與伺服電機連接，伺服電機與傳動部分相連；傳動部分與收絲機切割裝置相連。

【技術特征摘要】
1.一種碳纖維收絲機切割裝置的控制系統，其特征在于該系統包括：
PLC控制器，用來給伺服驅動器發運動指令；
伺服驅動器，用來接收PLC控制器的命令后驅動伺服電機；
伺服電機，通過傳動部分完成收絲機的切割動作的控制；
傳動部分，用于傳遞動力至收絲機切割裝置；
收絲機切割裝置，根據指令按時完成切割動作；
長度監測裝置，用于在線測量碳纖維絲的長度；
傳感器，用于傳遞長度信號給PLC控制器，調節發給伺服驅動器的命令；
其中的長度監測裝置通過通信線與傳感器相連，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：祝龍云，
申請(專利權)人：鎮江奧立特機械制造有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32