專利名稱：一種無(wú)紡布超聲波縫合控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無(wú)紡布超聲波縫花及粘合的控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種無(wú)紡布超聲波縫合控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無(wú)紡布超聲波縫合(包括縫花和粘合)，是指應(yīng)用超聲波技術(shù)，使無(wú)紡布的材料分子之間依靠高速摩擦生熱，而至相互熔合，以致粘合，其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，粘合牢固，成本低廉，已被廣泛應(yīng)用于無(wú)紡布的產(chǎn)品生產(chǎn)中。無(wú)紡布超聲波縫合在具體步驟操作中需要有精準(zhǔn)的控制操作，例如無(wú)紡布包括上、下層，該上、下層無(wú)紡布在進(jìn)布過(guò)程中須作恒張力且精準(zhǔn)地進(jìn)布作用，上、下層無(wú)紡布作粘合輥壓中須有適當(dāng)?shù)恼{(diào)速及調(diào)壓功用，超聲波的功率控制作用等等。然而，目前無(wú)紡布超聲波縫合中，對(duì)其使用的設(shè)備或裝置基本上為手工或半自動(dòng)化控制，屬勞動(dòng)密集型生產(chǎn)加工形式，即使有自動(dòng)化控制程度較高的控制系統(tǒng)， 也大多存在系統(tǒng)復(fù)雜、操作繁瑣或成本高等缺陷。有鑒于此，本發(fā)明人針對(duì)現(xiàn)有無(wú)紡布超聲波縫合控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，本案由此產(chǎn)生。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種無(wú)紡布超聲波縫合控制系統(tǒng)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、 操作簡(jiǎn)單、成本低且加工精度高，適應(yīng)于無(wú)紡布超聲波縫花、粘合的連續(xù)加工及生產(chǎn)速度可調(diào)的全自動(dòng)化控制。為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是一種無(wú)紡布超聲波縫合控制系統(tǒng)，其包括現(xiàn)場(chǎng)級(jí)單元和控制級(jí)單元；該控制級(jí)單元包括進(jìn)行雙向電連接的人機(jī)界面和可編程控制器；上述現(xiàn)場(chǎng)級(jí)單元包括上、下層恒張力驅(qū)動(dòng)單元和上、下層糾偏控制單元，還包括用于調(diào)節(jié)進(jìn)布輥輪組轉(zhuǎn)速及輥壓的粘合輥壓控制單元、用于控制超聲波功率的超聲波控制單元及收布控制單元，上述上、下層糾偏控制單元與上述可編程控制器進(jìn)行雙向電連接，上述粘合輥壓控制單元、超聲波控制單元、收布控制單元及上、下層恒張力驅(qū)動(dòng)單元分別電連接至上述可編程控制器的控制輸出端上。上述上、下層糾偏控制單元由光電檢測(cè)模塊和氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元構(gòu)成，該光電檢測(cè)模塊電連接至上述可編程控制器的數(shù)據(jù)輸入端，上述氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元與上述可編程控制器的控制輸出端相電連接。上述粘合輥壓控制單元包括用于調(diào)節(jié)上述進(jìn)布輥輪組轉(zhuǎn)速的進(jìn)布變頻驅(qū)動(dòng)單元和用于調(diào)節(jié)該進(jìn)布輥輪組輥壓力的輥壓調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)單元，該輥壓調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)單元和進(jìn)布變頻驅(qū)動(dòng)單元分別與上述可編程控制器的控制輸出端相電連接。采用上述方案后，本實(shí)用新型一種無(wú)紡布超聲波縫合控制系統(tǒng)，其控制級(jí)包括人機(jī)界面和可編程控制器，由該二者相互配合控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)整機(jī)的全面監(jiān)控并控制操作；超聲波縫合工藝中，首先，上、下層布料進(jìn)布時(shí)分別由上、下層恒張力驅(qū)動(dòng)單元及上、下層糾偏控制單元控制驅(qū)動(dòng)，達(dá)到了上、下層放卷幅面無(wú)跑偏、布面張力恒定、送布連續(xù)均勻等功用， 上、下層布料共同進(jìn)入進(jìn)布輥輪組后，由粘合輥壓控制單元調(diào)節(jié)進(jìn)布輥輪組的轉(zhuǎn)速及此進(jìn)布輥輪組對(duì)上、下層布料的復(fù)合壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)，克服了因上、下層布料厚度變化引起的壓力波動(dòng)，同時(shí)超聲波控制單元作用使被壓合的上、下層布料完全粘合，最終由收布控制單元操作實(shí)現(xiàn)收布；由此本案超聲波縫合控制系統(tǒng)關(guān)鍵應(yīng)用可編程控制技術(shù)進(jìn)行全自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)了縫合、粘合的連續(xù)加工及生產(chǎn)速度可調(diào)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、操作簡(jiǎn)單、成本低且加工精度高等特點(diǎn)。

[0010]圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。[0011]標(biāo)號(hào)說(shuō)明[0012]人機(jī)界面 1可編程控制器2[0013]上、下層糾偏控制單元 3上、下層恒張力驅(qū)動(dòng)單元4[0014]粘合輥壓控制單元 5進(jìn)布變頻驅(qū)動(dòng)單元51[0015]輥壓調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)單元 52超聲波控制單元6[0016]收布控制單元 具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步解釋本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述。如圖1所示為本實(shí)用新型涉及的一種無(wú)紡布超聲波縫合控制系統(tǒng)，其包括現(xiàn)場(chǎng)級(jí)單元和控制級(jí)單元；控制級(jí)單元包括進(jìn)行雙向電連接的人機(jī)界面1和可編程控制器2 ；現(xiàn)場(chǎng)級(jí)單元包括有上、下層糾偏控制單元3和上、下層恒張力驅(qū)動(dòng)單元4，還包括有粘合輥壓控制單元5、超聲波控制單元6及收布控制單元7。所述人機(jī)界面1，為觸摸屏式，其通過(guò)Modbus通信口與可編程控制器2的通信口進(jìn)行雙向電連接，設(shè)置有手動(dòng)/自動(dòng)兩種切換模式，主要功能是用于設(shè)置并顯示各種工作參數(shù)，具體用于對(duì)粘合壓力、復(fù)合花紋、超聲波功率等工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，同時(shí)顯示各種工作狀態(tài)、報(bào)警等工藝參數(shù)信息，采用全自動(dòng)控制操作，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整機(jī)的全面監(jiān)控作用。所述可編程控制器2 (英文簡(jiǎn)稱PLC)，為控制系統(tǒng)的核心部件，通過(guò)軟件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的輸入/輸出信號(hào)的分析、運(yùn)算、處理、存儲(chǔ)和顯示等，可編程控制器2特別地選用帶有PID控制模塊的小型PLC，利用PID模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力、張力的閉環(huán)控制，達(dá)到復(fù)合加工的要求；具體地，可編程控制器2通過(guò)數(shù)據(jù)控制總線與上、下層糾偏控制單元3進(jìn)行雙向電連接，可編程控制器2的控制輸出端通過(guò)控制信號(hào)線與粘合輥壓控制單元5、超聲波控制單元 6、收布控制單元7及上、下層恒張力驅(qū)動(dòng)單元4進(jìn)行電連接，利用所述PID模塊與上述各單元組成的閉環(huán)式或者順次控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)偏差且恒張力地進(jìn)布、進(jìn)布輥輪組的調(diào)轉(zhuǎn)速及調(diào)輥壓、超聲波功率控制、收布控制等高精度又全自動(dòng)化功控作用。所述上、下層糾偏控制單元3，其均由光電檢測(cè)模塊和氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元構(gòu)成，該光電檢測(cè)模塊電連接至可編程控制器2的數(shù)據(jù)輸入端，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元與可編程控制器2的控制輸出端相電連接，由該光電檢測(cè)模塊檢測(cè)上、下層放卷進(jìn)布幅面的跑偏情況，并將檢測(cè)得數(shù)
4據(jù)送至可編程控制器2內(nèi)進(jìn)行分析處理，最終由氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元作糾偏調(diào)節(jié)作用；所述上、下層恒張力驅(qū)動(dòng)單元4可由張力控制器及氣漲軸或磁剎車機(jī)構(gòu)組成，也可以由力矩電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成，通過(guò)可編程控制器2發(fā)出的控制命令，采用力矩傳動(dòng)作用原理，使上、下層布料在無(wú)偏差進(jìn)布情況下達(dá)到布面張力恒定、連續(xù)均勻送布的調(diào)控作用。所述粘合輥壓控制單元5，其用于調(diào)節(jié)進(jìn)布輥輪組的轉(zhuǎn)速及輥壓作用，具體包括有分別與可編程控制器2的控制輸出端相電連接的進(jìn)布變頻驅(qū)動(dòng)單元51和輥壓調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)單元52 ；進(jìn)布變頻驅(qū)動(dòng)單元51為由交流電動(dòng)機(jī)及變頻器組成的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，其帶動(dòng)由進(jìn)布導(dǎo)輥與圓柱形花模輥輪形成的進(jìn)布輥輪組作精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，由此確保了上、下層布料在復(fù)合及粘合過(guò)程中具有適當(dāng)?shù)倪B續(xù)布進(jìn)效果；輥壓調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)單元52為由氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)及壓力調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)組成的粘合輥壓系統(tǒng)，由氣缸伸縮，推動(dòng)輥壓輪對(duì)物料擠壓，達(dá)到調(diào)節(jié)輥壓輪對(duì)物料的壓力，由此實(shí)現(xiàn)了輥輪組輥壓壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)，避免了因上下層布料厚度變化引起的壓力波動(dòng)。所述超聲波控制單元6，由超聲波發(fā)射器和功率調(diào)節(jié)器組成，該超聲波發(fā)射器、功率調(diào)節(jié)器與可編程控制器2進(jìn)行依次電連接，實(shí)現(xiàn)超聲波發(fā)射器所發(fā)射超聲波的功率的可調(diào)性，由此受可編程控制器2控制，在不跑偏且恒張力的上、下層布料進(jìn)行復(fù)合輥壓的同時(shí)，超聲波適當(dāng)作用完成上、下層布料的完全粘合。所述收布控制單元7，其由交流傳動(dòng)系統(tǒng)組成，采用傳統(tǒng)的摩擦收布形式對(duì)縫合后的布料進(jìn)行最后的收布工序；另外，可編程控制器2還通過(guò)數(shù)據(jù)控制總線連接有輔助控制單元(圖中未示出)，它具體可包括主令開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、空氣泵等，用于實(shí)現(xiàn)整機(jī)工作運(yùn)行的輔助控制。綜上，本新型一種無(wú)紡布超聲波縫合控制系統(tǒng)，其由控制級(jí)的人機(jī)界面1和可編程控制器2的相互配合控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)整機(jī)的全面監(jiān)控并控制操作；超聲波縫合工藝中，首先，上、下層布料進(jìn)布時(shí)分別由上、下層糾偏控制單元3及上、下層恒張力驅(qū)動(dòng)單元4控制驅(qū)動(dòng)作用，達(dá)到了上、下層放卷幅面無(wú)跑偏、布面張力恒定、送布連續(xù)均勻等功用，上、下層布料共同進(jìn)入進(jìn)布輥輪組后，由粘合輥壓控制單元5調(diào)節(jié)進(jìn)布輥輪組的轉(zhuǎn)速及此進(jìn)布輥輪組對(duì)上、下層布料的復(fù)合壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)，同時(shí)超聲波控制單元6作用使被壓合的上、下層布料完全粘合，最終由收布控制單元7操作實(shí)現(xiàn)收布；由此本案超聲波縫合控制系統(tǒng)應(yīng)用可編程控制器控制技術(shù)控制縫合過(guò)程中的各關(guān)鍵工藝，實(shí)現(xiàn)縫合、粘合的連續(xù)全自動(dòng)化加工生產(chǎn)及生產(chǎn)速度連續(xù)可調(diào)，操作簡(jiǎn)便，加工精度高，所得無(wú)紡布產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)異，滿足了工業(yè)化高質(zhì)量批量生產(chǎn)的產(chǎn)能要求。上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專利范疇。
權(quán)利要求1.一種無(wú)紡布超聲波縫合控制系統(tǒng)，其特征在于包括現(xiàn)場(chǎng)級(jí)單元和控制級(jí)單元；該控制級(jí)單元包括進(jìn)行雙向電連接的人機(jī)界面和可編程控制器；上述現(xiàn)場(chǎng)級(jí)單元包括上、下層恒張力驅(qū)動(dòng)單元和上、下層糾偏控制單元，還包括用于調(diào)節(jié)進(jìn)布輥輪組轉(zhuǎn)速及輥壓的粘合輥壓控制單元、用于控制超聲波功率的超聲波控制單元及收布控制單元，上述上、下層糾偏控制單元與上述可編程控制器進(jìn)行雙向電連接，上述粘合輥壓控制單元、超聲波控制單元、收布控制單元及上、下層恒張力驅(qū)動(dòng)單元分別電連接至上述可編程控制器的控制輸出端上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)紡布超聲波縫合控制系統(tǒng)，其特征在于上述上、下層糾偏控制單元由光電檢測(cè)模塊和氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元構(gòu)成，該光電檢測(cè)模塊電連接至上述可編程控制器的數(shù)據(jù)輸入端，上述氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元與上述可編程控制器的控制輸出端相電連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)紡布超聲波縫合控制系統(tǒng)，其特征在于上述粘合輥壓控制單元包括用于調(diào)節(jié)上述進(jìn)布輥輪組轉(zhuǎn)速的進(jìn)布變頻驅(qū)動(dòng)單元和用于調(diào)節(jié)該進(jìn)布輥輪組輥壓力的輥壓調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)單元，該輥壓調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)單元和進(jìn)布變頻驅(qū)動(dòng)單元分別與上述可編程控制器的控制輸出端相電連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種無(wú)紡布超聲波縫合控制系統(tǒng)，其包括現(xiàn)場(chǎng)級(jí)單元和控制級(jí)單元；該控制級(jí)單元包括進(jìn)行雙向電連接的人機(jī)界面和可編程控制器；上述現(xiàn)場(chǎng)級(jí)單元包括上、下層恒張力驅(qū)動(dòng)單元和上、下層糾偏控制單元，還包括用于調(diào)節(jié)進(jìn)布輥輪組轉(zhuǎn)速及輥壓的粘合輥壓控制單元、用于控制超聲波功率的超聲波控制單元及收布控制單元，上述上、下層糾偏控制單元與上述可編程控制器進(jìn)行雙向電連接，上述粘合輥壓控制單元、超聲波控制單元、收布控制單元及上、下層恒張力驅(qū)動(dòng)單元分別電連接至上述可編程控制器的控制輸出端上；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、操作簡(jiǎn)單、成本低且加工精度高，適應(yīng)于無(wú)紡布超聲波縫花、粘合的連續(xù)加工及生產(chǎn)速度可調(diào)的全自動(dòng)化控制。
文檔編號(hào)B32B37/10GK202319211SQ201120478080
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者方千山 申請(qǐng)人:華僑大學(xué)