阅读说明：本技术 一种智能放线方法及系统 (Intelligent paying-off method and system ) 是由 王世静 魏亮 王佳宁 毕磊 于 2020-03-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种智能放线方法及系统,该方法包括获取储线部分的实时储线数据；根据所述储线数据计算线轴上的满载线缆总长度；实时获取所述线轴的编码器数据；根据所述编码器数据和所述满载线缆总长度计算线轴上实时线缆总长度；并计算单根线缆加工速度；根据所述单根线缆加工速度和所述线轴上实时线缆总长度调整送线部分的送线速度,反复调整送线部分的送线速度,直至所述储线部分的机械储线机构的行程变化在预设范围内。本发明减少了送线设备的启动和停止次数,延长送线设备的使用寿命,降低送线设备中的机械装置的机械强度需求。(The invention discloses an intelligent paying-off method and system, wherein the method comprises the steps of acquiring real-time wire storage data of a wire storage part; calculating the total length of the fully loaded cable on the spool according to the cable storage data; acquiring encoder data of the bobbin in real time; calculating the total length of the real-time cable on the spool according to the encoder data and the total length of the fully loaded cable; calculating the processing speed of a single cable; and adjusting the wire feeding speed of the wire feeding part according to the processing speed of the single wire cable and the total length of the real-time wire cable on the spool, and repeatedly adjusting the wire feeding speed of the wire feeding part until the stroke change of the mechanical wire storage mechanism of the wire storage part is within a preset range. The invention reduces the starting and stopping times of the wire feeding equipment, prolongs the service life of the wire feeding equipment and reduces the mechanical strength requirement of a mechanical device in the wire feeding equipment.)

一种智能放线方法及系统

技术领域

本发明涉及送线机控制技术领域，特别是涉及一种智能放线方法及系统。

背景技术

目前的送线机主要包含两部分：线轴开卷送线部分和储线部分。已有技术中，储线部分使用角度传感器或编码器读取储线装置的位置来控制送线部分的送线速度，在这种控制方式中，一旦后道切剥设备需要在导线加工过程中进行切、剥、压等操作，则会导致抽线停止，而储线部分被送线部分输送的导线蓄满，则触发储线部门的角度传感器或编码器，并控制送线部分在生产中频繁的启动和停止，而频繁的启动和停止会严重影响送线部分的使用寿命和机械装置；对机械装置的影响又可能导致乱线和生产效率下降的问题；并且对送线部分主要动力元件(如电机，主轴等)的机械强度要求也很高。

因此，如何提供一种放线控制方案成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能放线方法及系统，以减少设备的启动和停止次数，延长送线设备的使用寿命，降低送线设备中的机械装置的机械强度需求。

为实现上述目的，本发明提供了一种智能放线方法，所述方法包括：

获取储线部分的实时储线数据，所述储线数据包括线轴实时载线直径、线轴满载直径、线轴空载直径、线轴宽度、线缆直径和线轴上不足一圈的线缆长度；

根据所述储线数据计算线轴上的满载线缆总长度；

实时获取所述线轴的编码器数据，所述编码器数据包括角速度和线速度；

根据所述编码器数据和所述满载线缆总长度计算线轴上实时线缆总长度；

获取预加工线缆的单根长度、单根加工时间和相邻两根预加工线缆之间的加工时间间隔，并计算单根线缆加工速度；

根据所述单根线缆加工速度和所述线轴上实时线缆总长度调整送线部分的送线速度，返回步骤“获取储线部分的实时储线数据”，反复调整送线部分的送线速度，直至所述储线部分的机械储线机构的行程变化在预设范围内。

可选的，所述根据所述储线数据计算线轴上的满载线缆总长度，具体包括：

利用公式计算线轴上的满载线缆总长度；

其中，D1为线轴空载直径，D2为线轴满载直径，m为线轴每层线缆圈数，d为线缆外径，H为线轴宽度，n为线轴层数，k为线轴上不足一圈的线缆长度。

可选的，所述计算单根线缆加工速度，具体包括：

利用公式计算单根线缆加工速度，其中，l为预加工线缆的单根长度t为单根加工时间和相邻两根预加工线缆之间的加工时间间隔之和。

可选的，所述预设范围为10％的行程变化区间。

可选的，所述编码器数据由设置在储线部分的进口、出口与储线线轴上的编码器装置采集得到。

本发明还提供了一种智能放线系统，所述系统包括：

实时储线数据模块，用于获取储线部分的实时储线数据，所述储线数据包括线轴实时载线直径、线轴满载直径、线轴空载直径、线轴宽度、线缆直径和线轴上不足一圈的线缆长度；

满载线缆总长度计算模块，用于根据所述储线数据计算线轴上的满载线缆总长度；

编码器数据获取模块，用于实时获取所述线轴的编码器数据，所述编码器数据包括角速度和线速度；

实时线缆总长度计算模块，用于根据所述编码器数据和所述满载线缆总长度计算线轴上实时线缆总长度；

单根线缆加工速度计算模块，用于获取预加工线缆的单根长度、单根加工时间和相邻两根预加工线缆之间的加工时间间隔，并计算单根线缆加工速度；

调整模块，用于根据所述单根线缆加工速度和所述线轴上实时线缆总长度调整送线部分的送线速度，返回步骤“获取储线部分的实时储线数据”，反复调整送线部分的送线速度，直至所述储线部分的机械储线机构的行程变化在预设范围内。

可选的，所述满载线缆总长度计算模块具体包括：

利用公式计算线轴上的满载线缆总长度；

其中，D1为线轴空载直径，D2为线轴满载直径，m为线轴每层线缆圈数，d为线缆外径，H为线轴宽度，n为线轴层数，k为线轴上不足一圈的线缆长度。

可选的，所述单根线缆加工速度计算模块具体包括：

利用公式计算单根线缆加工速度，其中，l为预加工线缆的单根长度t为单根加工时间和相邻两根预加工线缆之间的加工时间间隔之和。

可选的，所述预设范围为10％的行程变化区间。

可选的，所述编码器数据由设置在储线部分的进口、出口与储线线轴上的编码器装置采集得到。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的智能放线方法及系统在利用传统储线部分的预储线方式来缓和主机的加速过程，利用后道加工设备进行切、剥、压的过程驱动送线部分蓄满储线的同时，通过设置在储线部分进口，出口与储线线轴上的编码器装置来采集储线线轴的变化数据，从而计算出单根线缆加工速度和线轴上实时线缆总长度，进而得到送线部分的送线速度，通过反复调整送线部分的送线速度，使设备在周期内持续运转，减少送线设备的启动和停止次数，延长送线设备的使用周期，降低主要结构件的设计强度需求，并产生其它价值信息，如送线、储线报警等。

另外，在调整送线部分的送线速度过程中，还能动态获得线轴上实时线缆总长度，即储线线轴上线缆的余量，这样根据单根线缆加工速度，即消耗速度，即可计算线缆在多长时间以后用完，从而达到实时反馈，用户可以提前准备替换所用的新线轴，减少换线时间的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的智能放线方法的流程图；

图2为本发明的智能放线与现有技术的放线的送线情况对比图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种智能放线方法及系统，以减少设备的启动和停止次数，延长送线设备的使用寿命，降低送线设备中的机械装置的机械强度需求。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本实施例提供的智能放线方法包括：

步骤1：获取储线部分的实时储线数据，所述储线数据包括线轴实时载线直径、线轴满载直径、线轴空载直径、线轴宽度、线缆直径和线轴上不足一圈的线缆长度；

在实际应用中，这些实时储线数据中的线轴满载直径、线轴空载直径、线轴宽度、线缆直径和线轴上不足一圈的线缆长度可以通过预先测量的方式获得，而线轴实时载线直径也可以通过实时的直接测量，也可以根据储线部分编码器的采集数据计算得到。

步骤2：根据所述储线数据计算线轴上的满载线缆总长度；

具体的，利用公式计算线轴上的满载线缆总长度；

其中，D1为线轴空载直径，D2为线轴满载直径，m为线轴每层线缆圈数，d为线缆外径，H为线轴宽度，n为线轴层数，k为线轴上不足一圈的线缆长度。

步骤3：实时获取所述线轴的编码器数据，所述编码器数据包括角速度和线速度；所述编码器数据由设置在储线部分的进口、出口与储线线轴上的编码器装置采集得到。

步骤4：根据所述编码器数据和所述满载线缆总长度计算线轴上实时线缆总长度；

在调整送线部分的送线速度过程中，通过步骤4动态获得线轴上实时线缆总长度，即储线线轴上线缆的余量，这样根据单根线缆加工速度，即消耗速度，即可计算线缆在多长时间以后用完，从而达到实时反馈，用户可以提前准备替换所用的新线轴，减少换线时间的目的。

步骤5：获取预加工线缆的单根长度、单根加工时间和相邻两根预加工线缆之间的加工时间间隔，并计算单根线缆加工速度；

具体的，利用公式计算单根线缆加工速度，其中，l为预加工线缆的单根长度t为单根加工时间和相邻两根预加工线缆之间的加工时间间隔之和。

步骤6：根据所述单根线缆加工速度和所述线轴上实时线缆总长度调整送线部分的送线速度，返回步骤“获取储线部分的实时储线数据”，反复调整送线部分的送线速度，直至所述储线部分的机械储线机构的行程变化在预设范围内。在实际应用中，该预设范围为10％的行程变化区间。当然，还可以根据实际工况设定不同的阈值范围。

其中，送线部分的送线速度即变频器的转数，由储线位置编码器反馈的数值所得，计算公式如下：

其中，V_rpm为变频器转数；V_max为变频器最大转数(常量)；E_max为储线部分的编码器最大值(常量)；E为编码器当前值(反馈值)。

智能放线系统在利用传统储线部分的预储线方式来缓和主机的加速过程，利用后道加工设备进行切、剥、压的过程驱动送线部分蓄满储线的同时，通过设置在储线部分的进口，出口与储线线轴上的编码器装置来采集线缆的传输变化数值，结合输入参数(线轴满载直径、线轴空载直径、线轴宽度、线缆直径等)，以及上述计算公式进行计算和分析，得到线轴实时载线直径、线速度、角速度和线轴上实时线缆总长度，再根据预加工线缆的单根长度、单根加工时间和相邻两根预加工线缆之间的加工时间间隔，计算单根线缆加工速度，最后得到送线部分的送线速度，重复上述过程使送线部分电机和机械系统的加速和减速变化越来越小，使储线部分的编码器反馈的机械储线机构的行程变化控制在10％区间内。这样便减少了设备的启动和停止次数，延长设备的使用周期，降低主要结构件的设计强度需求。

另外，本实施例还提供了一种与上述智能放线方法相应的智能放线系统，该系统包括：

实时储线数据模块，用于获取储线部分的实时储线数据，所述储线数据包括线轴实时载线直径、线轴满载直径、线轴空载直径、线轴宽度、线缆直径和线轴上不足一圈的线缆长度；

满载线缆总长度计算模块，用于根据所述储线数据计算线轴上的满载线缆总长度；

编码器数据获取模块，用于实时获取所述线轴的编码器数据，所述编码器数据包括角速度和线速度；

实时线缆总长度计算模块，用于根据所述编码器数据和所述满载线缆总长度计算线轴上实时线缆总长度；

单根线缆加工速度计算模块，用于获取预加工线缆的单根长度、单根加工时间和相邻两根预加工线缆之间的加工时间间隔，并计算单根线缆加工速度；

调整模块，用于根据所述单根线缆加工速度和所述线轴上实时线缆总长度调整送线部分的送线速度，返回步骤“获取储线部分的实时储线数据”，反复调整送线部分的送线速度，直至所述储线部分的机械储线机构的行程变化在预设范围内。

其中，所述满载线缆总长度计算模块具体包括：

利用公式计算线轴上的满载线缆总长度；

其中，D1为线轴空载直径，D2为线轴满载直径，m为线轴每层线缆圈数，d为线缆外径，H为线轴宽度，n为线轴层数，k为线轴上不足一圈的线缆长度。

所述单根线缆加工速度计算模块具体包括：

利用公式计算单根线缆加工速度，其中，l为预加工线缆的单根长度t为单根加工时间和相邻两根预加工线缆之间的加工时间间隔之和。

如图2所示，示出了现有普通送线机送线情况Y与本实施例提供的智能放线系统送线情况Z的对比图，X表示待加工线缆的线缆需求情况；显然本实施例的送线过程是连续且送线速度平稳的，而现有普通送线机则是中断且频繁启停的。

对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。