（机械制造及其自动化专业论文）微细扁线材收线装置开发及其技术研究.pdf

摘要 摘要 近年来，随着机械、电子产品不断地向小型化、微型化方向发展，微细扁线 材的应用越来越受关注。微细扁线材用途广泛，尤其在线路板的补线、各类电子 元件、感应式i c 卡、高音质传输线、太阳能电池接头以及微细电机等方面已被业 内广泛采用。现有的扁线轧制成型设备使用手动绕线装置，在操作过程中不能精 确地定位，且很容易断线。电动的收线装置可实现自动化生产。国内外现有的电 动绕线装置并不适用于本设备的收线，因此自主开发一套专用的微细扁线收线装 置具有深远的意义。 论文对微细扁线材收线装置的开发进行了详细论述。张力控制是整个收线过 程中的关键，在分析了总体设计方案的基础上，对收线过程中的扁线作了受力分 析，并完成了张紧轮组的设计。控制部分以三菱f x l n 2 4 m t 为控制器，脉冲方式 控制轧制电机的转速及转向。信号转换以三菱f x o n 3 ad a 模块，模拟量输出控 制伺服电机的启动与变速，伺服电机采用速度模式，通过张力轮组使张力恒定。 通过旋转编码器的脉冲信号反馈给p l c ，实现闭环控制，并通过人机界面实现交 互式对话。通过实际检验，该装备设计合理，工作可靠。在o 9m m i n 的轧制速 度下，可连续自动化生产线厚0 0 2 - 0 1m l n ，线厚公差小于0 0 0 5m i n ，线宽0 1 0 1 5m m ，线宽公差小于士0 0 3m m 的各种微细扁线材，绕线长度可达4 0 0m 以上。 在此基础上，本文还进行了一些工艺试验，对生产过程中主要电参数( 电压、 马达电流、平均负载率) 的变化规律进行了研究。得出影响扁线张力控制的最大 因素。为实际生产提供了指导，为下一步的研究奠定了基础。 关键词：微细扁线收线装置张力控制伺服电机p l c 广东工业大学工学硕士学位论文 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，w i t hm i n i a t u r i z a t i o ni nm a c h i n e r ya n de l e c t r o n i c sp r o d u c t s ，t h e a p p l i c a t i o no f f l a tm i c r o w i r e sh a sb e e np a i da t t e n t i o ni n c r e a s i n g l y f l a tm i c r o w i r e s h a v ew i d e l yu s e di nm a n yf i e l d s ，s u c ha sf i l lw i r eo fc i r c u i tb o a r d ，v a r i o u se l e c t r o n i c c o m p o n e n t s ，s e n s i n g i c c a r d ，h i g h - q u a l i t y t r a n s m i s s i o nw i r e s ，s o l a rc e l l sa n d m i c r o m o t o r se c t e x i s t i n gr o l l i n ge q u i p m e n ta c h i e v et h ew i n d i n gb ym a n u a ld e v i c e ， b u ti tc a nn o tb ea c c u r a t e l yp o s i t i o n e dd u r i n gt h eo p e r a t i o na n dt h ew i r ec a nb e b r o k e ne a s i l y e x i s t i n ge l e c t r i cw i n d i n gd e v i c ea th o m ea n da b r o a dc a nn o tb ea p p l i e d i nt h ef i a tm i c r o w i r ew i n d i n g t h e r e f o r e ，d e v e l o p i n gad e d i c a t e dw i n d i n gd e v i c ef o r f l a tm i c r o - w i r ec a r r i e saf a r - r e a c h i n gs i g n i f i c a n c e t h i s p a p e rf o c u s o nd i s c u s s i n gt h e d e v e l o p m e n to fw i n d i n gd e v i c e f o rf l a t m i c r o - w i r e t e n s i o nc o n t r o li st h ek e yt ot h ep r o c e s so fw i n d i n g b a s e do nt h e a n a l y s i st h eo v e r a l ld e s i g n i n gp r o g r a m ，t h ep a p e rc a r r i e so u tt h ef o r c e a n a l y s i so ff l a t m i c r o w i r ed u r i n gt h ep r o c e s so fw i n d i n g ，a n df u l f i l lt h ed e s i g no ft e n s i o nw h e e l s t h ec o n t r o lp a r tu s e sf x m - - 2 4 m t - - t y p eo fm i t s u b i s h ia si t sc o n t r o l l e ra n du s e st h e p u l s ew a yt o c o n t r o lt h er o l l i n gs p e e da n ds t e e r i n gd i r e c t i o no ft h er o l l i n gm o t o r s i g n a l sc o n v e r s i o nc a nc o n t r o lt h es t a r ta n dc h a n g e si ns p e e dt h r o u g h tt h em i t s u b i s h i f x o n - 3 ad ab l o c k a n da n a l o go u t p u to fs e r v om o t o r ，t h et e n s i o nc a nb ec o n t r o l l e di n c o n s t a n tb ys p e e dm o d eo fs e r v om o t o ra n dt e n s i o nw h e e l s i tc a nr e a l i z et h ec l o s e d l o o pc o n t r o lb yt h er o t a r ye n c o d e rf e e d b a c kt h ep u l s es i g n a l st ot h ep l ca n dc a n r e l i z ei n t e r a c t i v em a n m a c h i n ed i a l o g u ef u n c t i o nb yh m i i ti s p r o v e dt h r o u g h e x p e r i m e n tt h a tt h i se q u i p m e n tc a np r o d u c ef l a tm i c r o w i r e sw i t h0 0 2 - 0 1m m w i r e t h i c k n e s s ，l e s st h a n 0 0 0 5m mw i r et h i c k n e s sg a pt o l e r a n c e ，0 1 - 0 15m mw i r e w i d t h ，l e s st h a n o 0 3m mw i r ew i d t ht o l e r a n c ei n0 - 9m r a i no ft h er o l l i n gs p e e d ， a n dt h ee q u i p m e n tc a np r o d u c ea tl e a s t4 0 0ma tl e n g t ho ff l a t - w i r ee f f i c i e n c y b a s e do na b o v ea c h i e v e m e n t s ，t h i sp a p e rc a r r i e so u ts o m et e c h n o l o g ye x p e r i m e n t s a n dm a k e sar e s e a r c ho nc h a n g e si nt h el a wa b o u tt h ee l e c t r i c a lp a r a m e t e r si n p r o d u c t i o np r o c e s s ( v o l t a g e ，c u r r e n to fm o t o r ，a v e r a g el o a dr a t e ，s p e e do fm o t o r ) i t a b s t r a c t a l s od e r i v e st h em o s ti n n u e n t i a lf a c t o ro nt e n s i o nc o n t r 0 1 a i it h e s ec a nb et h e g u i d e l i n ei np r o d u c t i o na n dl a yas o l i df o u n d a t i o nf o rf u t u r er e s e a r c hp r o j e c t s k e yw o r d s ：f l a tm i c r o w i r e ；w i n d i n gd e v i c e ；t e n s i o nc o n t r o l ；s e r v om o t o r ；p l c ； m c o n t e n t s c o n t e n t s a b s t r a c t ( c h i n e s e ) i a b s t r a c t ( e n g l i s h ) i l c o n t e n t s ( c h i n e s e ) i v c o n t e n t s ( e n g l i s h ) v i i c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n 1 1 1f o r e w o r d 1 1 2t h eb a c k g r o u n do f t h es u b j e c t 1 1 2 1d e v e l o p m e n to f f l a t w i r ep r o d u c t i n gp r o c e s s 1 1 2 2s i g n i f i c a n c ea n dp u r p o s e 3 1 3t h ec u r r e n td e v e l o p m e n ta th o m ea n da b r o a d 4 1 3 1w i n d i n gm a c h i n e 4 1 3 2w i r e l i n i n gd e v i c e 5 1 3 3e l e c t r i c a lc o n t r o l 5 1 4i n t r o d u c t i o no f t h es u b j e c t 7 1 4 1s o u r c ea n dc o n t e n t so f t h es u b j e c t 7 1 4 2r e s e a r c hf o c u s 7 c h a p t e r2m e c h a n i s md e s i g na n dd e t e r m i n a t i o no ft h eo v e r a l lp r o g r a mf o r w i n d i n gd e v i c e 9 2 1a n a l y s i so f d i f f i c u l t i e si nd e v e l o p m e n t 9 2 2i m p l e m e n t i n g a g e n c i e sa n dt e s t i n gc o m p o n e n t s 9 2 2 1i m p l e m e n t i n ga g e n c i e so fw i n d i n gd e v i c e 9 2 2 2t e s t i n gc o m p o n e n t so fw i n d i n gd e v i c e 1 0 2 3m e c h a n i s md e s i g nd e t e r m i n a t i o no fs c h e m e 1 0 2 3 1c o n t r o ls c h e m eo f m a g n e t i cc l u t c h 1 0 2 3 2c o n t r o ls c h e m eo f t e n s i o nt r a n s d u c e r 11 2 3 3c o n t r o ls c h e m eo f v e ：c t o ri n v e r t o r 1 2 2 3 4c o n t r o ls c h e m eo f s e r v om o t o r 1 4 v n 广东工业大学工学硕士学位论文 2 3 5d e t e r m i n a t i o no f s c h e m e 1 5 2 4 s u m m a r y 1 5 c h a p t e r3f o r c e a n a l y s i si nt h ep r o c e s so ff l a tm i c r o - w i r ew i n d i n g 16 3 1s i z ec o n t r o lo f f l a tm i c r o - w i r ei nt h ep r o c e s so f r o l l i n g 1 6 3 1 1c a l c u l a t i o no f r o u g h c a s ts i z e 1 6 3 1 2c a l c u l a t i o no f w i r ew i d t hf o rf l a tw i r e 1 8 3 1 3m a t h e m a t i c a lm o d e lo ff l a tw i r ew i n d i n g 2 0 3 2f o r c e a n a l y s i so f w i n d i n g ：1 1 3 2 1c a l c u l a t i o no f f l a tw i r et e n s i o n 2 l 3 2 2c a l c u l a t i o no fw i n d i n gt o r q u e 2 2 3 3s u m m a r y 2 4 c h a p t e r4s t r u c t u r a ld e s i g n o ft e n s i o n e r sa n da s s e m b l yo f w i n d i n g d e v i c e ：2 ：； 4 1t e n s i o nc o n t r o lt h r o u g he l e c t r i c a lm e t h o d 2 5 4 2t e n s i o nc o n t r o lt h r o u g hm e c h a n i c a lm e t h o d 2 6 4 3s e l e c t i o na n dr e m o d e lo fw i n d i n gd e v i c e 3 0 4 3 1s e l e c t i o no f w i n d i n gm a c h i n e 3 0 4 3 2s e l e c t i o no fw i r e l i n i n gd e v i c e 31 4 3 3t h ep r i n c i p l eo fw i n d i n gd e v i c e 3 1 4 3 4m o d i f i c a t i o no fw i n d i n gd e v i c e 3 2 4 4s u m m a r y 3 ： c h a p t e r 5c o n t r o lp a r t d e s i g n i n g o ft h ef l a tm i c r o - w i r e w i n d i n g d e v i c e 3 4 5 1 d e s i g no fc o n t r o lp a r to v e r a l lp r o g r a m 3 4 5 2p o w e rc o m p o n e n t sa n dr o l l i n gc o m p o n e n t so f r o l l i n gp a r t 3 4 5 2 1s e l e c t i o no f p o w e rc o m p o n e n t sa n dr o l l i n gc o m p o n e n t s 3 5 5 2 2 s t e p p e rd r i v es e t t i n g 3 6 5 2 3c o n n e c t i o nb e t w e e ns t e p p e rd r i v ea n dp l c 3 6 5 3s e l e c t i o na n dd e b u g g i n go fs e r v om o t o ra n ds e r v od r i v e 3 7 5 3 1s e l e c t i o no f s e r v om o t o ra n ds e r v od r i v e 3 7 c o n t e n t s 5 3 2c o n n e c t i o nb e t w e e ns e r v om o t o ra n ds e r v od r i v e 4 1 5 3 3d e t e r m i n a t i o no fs e r v od r i v eo p e r a t i o nm o d e 4 3 5 3 4s e t t i n go f s e r v op a r a m e t e r s 4 8 5 4w i r i n gb e t w e e ns e r v od r i v ea n dp l c 5 2 5 4 1s e l e c t i o no f w i r i n gm e t h o d s 5 2 5 4 2s e l e c t i o no f s p e c i a lf u n c t i o nb l o c k 5 3 5 4 3 s p e c i f i cw i r i n gs c h e m e 5 4 5 5s e l e c t i o na n dc o n n e c t i o no f r o t a r ye n c o d e r 5 6 5 5 1t h ep r i n c i p l eo f r o t a r ye n c o d e r 5 6 5 5 2s e l e c t i o no f r o t a r ye n c o d e r 5 6 5 5 3c o n n e c t i o nb e t w e e ne n c o d e ra n dp l c 5 6 5 6p r o g r a m m i n go f p l ca n dh m i 5 7 5 6 1o v e r a l ls c h e m ed e s i g na n dm a i nc o m m a n d s 5 7 5 6 2m a i np r o g r a mo fp l c 6 1 5 6 3p r o g r a m m i n go fh m i 6 3 嚣 5 6 4o v e r a l lo fc o n t r o lp a n 6 4 5 7c a l c u l a t i o no f p i dc o n t r o lp a r a m e t e r sa n dl n i t i a lv a l u e 6 4 5 7 1m a t h e m a t i c a lm o d e lo fp i dc o n t r o l 6 4 5 7 2c o n t r o la l g o r i t h mo fp i dc o m m a n d 6 7 5 7 3c a l c u l a t i o no fs e t t i n gv a l u e ：6 7 5 7 4s e t t i n go fp i dp a r a m e t e r s 6 8 5 8e x p e r i m e n t a lr e s e a r c ho nw i n d i n go ff l a tm i c r o - w i r e 6 8 5 8 1c o n v e r s i o nb e t w e e nd i g i t a lv a l u ea n de l e c t r i cp a r a m e t e r s 6 9 5 8 2m e a s u r eo f e l e c t r i cp a r a m e t e r s 6 9 5 8 3e f f e c to f e l e c t r i cp a r a m e t e r so ns p e e d 7 0 5 8 4a n a l y s i so fv a r i a n c ea n di n t e r a c t i o n 7 0 5 9 s u m m a r y 7 2 c o n c l u s i o n s 7 ：； r e i r e r e n c e s 7 5 p u b l i c a t i o n sa n dp a t e n t sd u r i n gp o s t g r a d u t es t u d y 7 7 i x 广东工业大学工学硕士学位论文 d e l a r a t i o n 7 8 a c k n o w l e d g m e n t s 7 9 x 第一章绪论 1 1 引言 第一章绪论 随着机械、电子产品向小型化、微型化方向发展，具有优良性能的微细扁线 材的应用得到推广并引起人们的关注。然而国内扁线生产大多使用挤压法或拉丝 法，线材的机械性能及线材的微细性都不尽理想。国外部分企业通过辊压工艺， 生产出较以上两种方法优良的扁线。对于尺寸微小的扁线，在收卷成产品的过程 中，若使用传统收线装置不能满足与轧制速度同步的要求，开发一套微细扁线成 型的专用收线装置是本课题研究的重点。 1 2 本课题的研究背景 1 2 1 扁线生产工艺的发展 近年来，辊压成型工艺已成为微细扁线成型的趋势。现有的轧制机为单级辊 压设备，实践表明，经过二到三次辊轧的微细扁线的综合性能( 包括尺寸精度、 直线度、表面粗糙度) 最佳( 以毛坯中0 3 的圆铜线为例) ，为防止单次轧制压下 量过大，可开发多级轧制生产线。但多次反复实践表明，毛坯尺寸在q o 1 或以下 的圆铜线经单次轧制后仍可将线宽公差和线厚公差控制在士0 0 3 0m m 、士o 0 0 5m m 以内。因此对于生产线宽0 1 0 15m m ，线厚o 0 2 - - 0 1m m 的微细扁线，单级轧 制可满足，无需多级轧制。 为消除轧制后铜线的除残余应力，并提高其导电性、韧性，以及消除组织的 缺陷，防止变形、开裂并保证铜线的直线度，以及加工的质量、晶粒的细化，提 高其机械性能，在轧制设备后方可加上在线退火装置。然而紫铜线的退火温度高 达5 9 0 ，对于原始线径0 0 8m m 轧制出来的扁线，退火后会至使热变形，而且需 要冷却时间，使后续的镀锡或漆包扁线的优质高效生产难以保证。实验表明经过 单轧且不经退火的扁线仍保持较好的直线度、尺寸精度、表面粗糙度，而且没有 开裂。以毛坯线径0 0 8 m m 裸紫铜线为例，经过轧制后将其显微放大l0 0 倍，如下 图l l 所示，扁线仍能保持较好的表面质量。 广东工业大学硕士学位论文 图1 1 单轧不退火后扁线的显微放大图( 10 0 ) f i g 1 - lm i c r o s c o p i cm a g n i f i c a t i o no ff l a t - w i r e t h r o u g hs i n g l e s t a g er o l l i n gw i t h o u ta n n e a l i n g 经过轧制后的微细扁线大多只属于半成品，工业应用大多在微细扁线材的基 础上外层涂漆或镀层( 例如镀锡或镀金) ，以生产出应用更为广泛的微细扁平漆 包线或镀层微细扁线材。资料表明，用水合涂漆法，相比于其他涂漆方法的表层 具有良好的绝缘性和抗腐性。微细扁线材水合动力涂漆设备的原理如图1 2 所示。 1 、氩气瓶2 、压力调节器3 、放线器4 、轧制机5 、聚合物熔体室 6 、 漏斗7 、压力单元部件8 、载荷传感器9 、烘干机 10 、收线器 图1 2 微细扁线材水合动力涂漆设备原理图 f i g 1 - 2t h ep r i n c i p l eo ff l a tm i c r o - w i r eh y d r o d y n a m i cc o a t i n ge q u i p m e n t 对于微细扁线的镀层( 以镀锡为例) ，经过一系列国内外文献的检索，采用 浸镀法镀层的扁线，抗氧化性、可焊性以及物理性能明显优于其它镀锡方法。微 细扁线镀锡装置的原理如图l 一3 所示： 2 第一章绪论 图1 - 3 微细扁线化学镀锡装置原理图 f i g 1 - 3t h ep r i n c i p l eo fe l e c t r o l e s st i np l a t i n gd e v i c ef o rf l a tm i c r o - w i r e 然而，无论是经过漆包还是镀层后，扁线最终都要收卷成产品，国内有不少 专用的收线器，但均不能满足与轧制速度的同步的要求，因此微细扁线收线装置 的开发是首要任务，也是本课题的研究重点。 收卷控制应用广泛，尤其在线材的绕线装置、造纸、食品和饮料的包装的行业 用途特别广，此外，在拉丝机、超级压光机、薄膜拉伸机也应用到收卷控制。 1 2 2 研究意义和目标 综上所述，一方面，现有的手动收线装置不能满足扁线高效生产的要求，张 力控制的精度低，连续收卷生产的难度较大，更难以做到轧制与收线速度同步的 张力恒定。另一方面，国内对于微细扁线材的收卷张力控制研究处于起步阶段， 尚未有厂家或研究机构专业生产微细扁线的专用收线装置，亦无完整成型的控制 系统，此种形势决定了我们深入微细扁线材收线装置的研究具有明确的必要性和 深远的意义。 本课题的研究目标主要有二： l 、生产出质量达国际先进水平的微细扁线。技术参数如下：线厚o 0 2 , - - 0 1 m m ，线厚公差小于士o 0 0 5m m ，线宽0 1 0 1 5m m ，线宽公差小于士0 0 3m m 。 2 、自行开发一套微细扁线材的收线装置，此装备可连续自动化生产，且轧 制与收线的过程种始终张力恒定。 3 广东工业大学硕士学位论文 1 3 国内外研究现状 1 3 1 绕线装置 国内而言，市场上有不少手动和电子绕线机，例如宁波的飞之电动工具有限 公司的n z 5 型手动绕线机和f z 18 8 型电子绕线机，如图1 4 所示。手动将难以适 应微小张力变化，且不能实现高速绕线。该型号的电子绕线机的主轴转速高达 5 0 0 - - 4 0 0 0r m i n ，轧制速度只在0 - - - 9m m i n 范围可调，过高的收线速度与缓慢的 轧制速度难以同步，且脚踏开关控制。调速远远未达到收线恒张力控制的要求。 图卜4f z 1 8 8 型电子绕线机 f i g 1 4f z - 18 8e l e c t r o n i cw i n d i n gm a c h i n e 美国的g e o r g es t e v e n s 制造公司自行开发了有微机自动化功能的绕线机( 如图 1 5 所示) 比1 ，及5 6 m c a 型电枢绕线机( 如图1 6 所示) 1 。但与轧制机的线速度 的同步性不如理想。 图1 5 微机自动化绕线系统 f i g 1 - 5w i n d i n gs y s t e mo fp ca u t o m a t i o n 4 第一章绪论 图1 65 6 m c a 型电枢绕线装置 f i g 1 65 6 m c a a r m a t u r ew i n d e r 1 3 2 排线装置 在国内，排线装置主要是光杆排线器，例如天祥机械有限公司的g p 2 0 型光杆 排线器。 美国的a m a c o i l 公司推出了r g 系列节距可调直线驱动的光杆排线器3 ，如图 1 7 所示，其最大亮点是允许用户对直线节距进行调节，而且一旦调节完成，无论 电机转速或其它控制设置如何变化，直线节距都能保持不变，保证线材均匀地分 布在绕线盘上。新加坡的o m r o n 电子有限公司采用伺服电机控制定位的排线系 统，能更好地调整直线节距1 。 图1 7r g 系列光杆排线器 f i g 1 - 7r gs e r i e sr o dw i r e - l i n i n gd e v i c e 1 3 3 电气控制方式 资料表明，在国内传统的收卷控制是通过磁粉离合器和制动器驱动收放卷工 作，在印刷包装上都能用到。现在更多的是使用矢量变频器进行收卷的张力控制。 变频器已广泛应用在有收卷的张力控制场合中，例如s b 7 0 变频器应用在锌带的生 广东工业大学硕士学位论文 产线上，微能w i n v c 矢量型变频器应用在不锈钢磨砂机的收卷装置上，汇川 m d 3 2 0 系列收卷专用变频器应用在凹印机的张力控制上。此外在不少拉丝机、薄 膜拉伸机的张力控制上也用到矢量变频器。而对于电缆线材的收卷，国产变频器 中仅有汇川合适收卷控制专用。 国外变频器中，带收卷专用功能的有美国的e m e r s o n ，德国的l e n z e ，日本 的y a s k a w a 。e m e r s o n 的t d 3 3 0 0 矢量型变频器主要应用在浆纱机卷绕、铝箔 制造、超级压光机、分纱络筒机、电缆线材的收卷控制上。此外，在多级轧制设 备的开发中，只要更换现有的步进电机，用t d 3 3 0 0 也可实现级与级之间线材的恒 张力控制，具体如图1 8 所示。l e n z e 的s m v 系列矢量变频器在工业上的应用有： 食品机械加工、包装机械、传送系统的收放卷控制。y a s k a w a 的g 7 系列矢量型 变频器3 主要应用于卷扬机、包装机、各类线材的收放卷控制，其中y a s k a w a 的g 7 a 2 0 p 4 系列收卷专用变频器可作为微细扁线收线的张力控制。而e m e r s o n 和l e n z e 贝, u 主要应用在功率较大的场合，不适合扁线材的收线控制。 图i 8e m e r s o nt d 3 3 0 0 在二级轧制设备上的应用 f i g 1 8a p p l i c a t i o no fe m e r s o n t d 3 3 0 0i n v e r t e ro nt w o s t a g er o l l i n ge q u i p m e n t 新加坡的o m r o n 电子有限公司采用伺服系统控制物料的收卷，如图1 - 9 所示。 美国i 拘f r o tw a y n e 公司8 1 和u l b r i c h 公司阳1 生产出的扁线最小厚度可达o 0 0 0 3 ”( 约 o 0 0 7 5m m ) ，其产品的收卷均用伺服系统控制。 6 第一章绪论 图1 9o m r o n 伺服控制系统的收线和排线装置 f i g 1 - 9w i n d i n ga n dl i n i n gd e v i c ef o ro m r o n s e r v oc o n t r o ls y s t e m 1 4 本课题研究概况 1 4 1 课题来源及研究内容 本课题来源于企业：广州微点焊设备有限公司。 本课题主要完成以下研究内容： 1 、收线装置的开发 机构部分：在轧制机与收线器之间加置张力轮组进行机械的张力控制。对手 动绕线装置进行改装，并设计电机与绕线机主轴的连接装置。 控制部分：通过伺服电机驱动绕线机工作，p l c 控制器对伺服系统进行控制， 并通过旋转编码器采集信号反馈，实现闭环控制，能连续自动化 生产。 2 、微细扁线的尺寸控制 模型建立：通过建立数学模型推导出圆线的直径和扁线的线厚及线宽三者之 问的关系。从而通过调整压下量改变线厚来控制线宽，并可通过 扁线的尺寸推算出毛坯的直径。 工艺试验：针对毛坯0 v 0 0 8 的圆铜线进行工艺试验，以获得微细扁线材的尺 寸控制在：线宽0 1 0 0 15m m ，线宽公差小于士o 0 3m m ，线厚 0 0 2 - - lm m ，线厚公差小于士0 0 0 5m m 。 7 广东工业大学硕士学位论文 1 4 2 本课题的研究重点 为了提高扁线产品质量，使所卷线材表面平整、厚度均匀和线卷紧而且齐， 必须对收线机和轧制机之间的张力进行控制。 张力控制能力是衡量原料在设备上输送时控制张力持久与否的指标。这种控 制对机器的任何运行速度都必须保持有效，包括机器的加速、减速和匀速。张力 控制的稳定与否直接关系到扁线的质量。若张力不足，扁线在运行中产生漂移， 会出现成品起皱现象。若张力过大，线材又易拉断。 收线装置要求控制系统的过载能力强、控制精度高、动态响应快，能随时响 应轧制速度的变化，从而达到收线过程中稳定的目的，这过程中要保持恒定的张 力，因此恒张力控制的研究是收线装置开发的研究重点。 8 第二章机构设计与总体方案的确定 第二章收线装置的机构设计与总体方案的确定 轧制和收线分别用不同的动力源，轧制是用功率较大的步进电机经过减速装 置，而绕线装置由于设备机械部分限制，驱动装置的体积不宜过大。本章在分析 开发难点