微细扁线材恒张力收线系统开发及工艺研究

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1、ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterofEngineeringScience(MasterofEngineeringScience)ThedevelopmentofconstanttensionwindingsystemforMicro-flatwireandtechnologyresearchCandidate：LlUQuanjunSupervisor：Prof．GUOZhongnin

2、gMay2013SchoolofElectro-MechanicalEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，PR．China，510006摘要随着社会的发展，各种电子产品以及相关设备为了缩小体积和减少成本大都朝着微型化方向发展；同时，研究表明扁线材在电流承载能力、散热性能以及占用高度空间等方面都优于目前普遍采用的圆形截面线材。因此，兼具有以上“微细”和“扁平”两大特点的微细扁线材在实际生产中得到了广泛的应用。在微细扁

3、线的生产中，收卷是很重要的一个环节。收卷过程要保证线材均匀排列在工字轮上，必须有高精度的收线装置和恒张力的控制系统。国内外现有的收线装置和张力系统并不适合于本文提到的微细扁线材，现自主设计收线装置并开发了一套专门用于微细扁线恒张力收线的系统。本文对微细扁线材的收线装置和恒张力装置的结构设计进行了详细论述。对比分析了不同收线装置的特点，设计联动式结构，防止线材变形。对张力控制从粗、微双重调控的思想入手，进行总体设计方案。计算了在收线过程中微细扁线材的受力情况，并设计了恒张力张紧装置。以三菱Fx2N．3

4、2MT型号的PLC为核心控件，同时输出两路脉冲，一路控制轧制电机的转速，另一路控制绕线电机的速度和转向同时控制排线电机的速度和方向。通过旋转编码器采集进出张力系统的线材速度，直接送入PLC进行运算处理，运算结果与预设值进行比较，进行微调节控制；在速度波动较大或外来干扰强烈时，张力控制装置会经过粗调节控制，将系统拉回平衡位置。通过MCL．T2型张力传感器在线检测张力的波动波形情况，把模拟信号送入PLC的扩展的A／D模块(三菱FX州．3A)，通过泰克示波器观测张力波动。并通过MT506MV触摸屏与PLC

5、通讯，实现人机交互。实验检验，整体结构设计合理，控制系统稳定。可在0～Sm／min范围轧制，并可实时调节轧制速度，能连续自动化生产和收卷厚度为0．02～0．1mm，宽度为0．1～0．15ram的微细扁线材。在此基础上，进行了一系列工艺试验，分析了生产过程中参数设定对收卷质量以及系统稳定性的影响。得出不同轧制速度下的合理调节参数的设置。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，恒张力，双重调控，PLC广东工业大学硕士学位论文IIAbstractWitllthedeve

6、lopmentofsociety,avarietyofelectronicproductsandrelatedequipmentdevelopmenttowardsminiaturization；Atthesametime，studieshaveshownthattheflatmirco-wireshavemanyadvantagescomparedwithcircularcross—sectionwires，suchas，largercurrentcarryingcapacity,fasterhe

7、atdissipationandsmalldimensionatheightdirection．Flatmirco—wireshavebeenwidelyusedwidlyforits”fine”and”flat”characteristics．Thewindingisaveryimportantaspectintheproductionoffineflatline．Toensuret11atthefiatmirco-wireevenlyarrangedonthebobbin，ahighprecis

8、iondevicetoarrangementofflatmirco-wireandtheconstanttensioncontrolsystemarenecessary．ExistingwindingdeviceandtensiondeviceathomeandabroadCannotbeappliedintheflatmicro—wirewindingmentionedinthisarticle．Now,aspecializedsystemforfineflatwi