專利名稱：一種無紡布超聲波縫合控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無紡布超聲波縫花及粘合的控制技術領域，具體是指一種無紡布超聲波縫合控制系統。
背景技術：
無紡布超聲波縫合(包括縫花和粘合)，是指應用超聲波技術，使無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，其設備結構簡單，維護方便，粘合牢固，成本低廉，已被廣泛應用于無紡布的產品生產中。無紡布超聲波縫合在具體步驟操作中需要有精準的控制操作，例如無紡布包括上、下層，該上、下層無紡布在進布過程中須作恒張力且精準地進布作用，上、下層無紡布作粘合輥壓中須有適當的調速及調壓功用，超聲波的功率控制作用等等。然而，目前無紡布超聲波縫合中，對其使用的設備或裝置基本上為手工或半自動化控制，屬勞動密集型生產加工形式，即使有自動化控制程度較高的控制系統， 也大多存在系統復雜、操作繁瑣或成本高等缺陷。有鑒于此，本發明人針對現有無紡布超聲波縫合控制系統存在的問題進行了深入研究，本案由此產生。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種無紡布超聲波縫合控制系統，其系統結構簡潔、 操作簡單、成本低且加工精度高，適應于無紡布超聲波縫花、粘合的連續加工及生產速度可調的全自動化控制。為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是一種無紡布超聲波縫合控制系統，其包括現場級單元和控制級單元；該控制級單元包括進行雙向電連接的人機界面和可編程控制器；上述現場級單元包括上、下層恒張力驅動單元和上、下層糾偏控制單元，還包括用于調節進布輥輪組轉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、下層恒張力驅動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模塊和氣動驅動單元構成，該光電檢測模塊電連接至上述可編程控制器的數據輸入端，上述氣動驅動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節上述進布輥輪組轉速的進布變頻驅動單元和用于調節該進布輥輪組輥壓力的輥壓調節驅動單元，該輥壓調節驅動單元和進布變頻驅動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，本實用新型一種無紡布超聲波縫合控制系統，其控制級包括人機界面和可編程控制器，由該二者相互配合控制，實現對整機的全面監控并控制操作；超聲波縫合工藝中，首先，上、下層布料進布時分別由上、下層恒張力驅動單元及上、下層糾偏控制單元控制驅動，達到了上、下層放卷幅面無跑偏、布面張力恒定、送布連續均勻等功用， 上、下層布料共同進入進布輥輪組后，由粘合輥壓控制單元調節進布輥輪組的轉速及此進布輥輪組對上、下層布料的復合壓力的自動調節，克服了因上、下層布料厚度變化引起的壓力波動，同時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現收布；由此本案超聲波縫合控制系統關鍵應用可編程控制技術進行全自動化控制，實現了縫合、粘合的連續加工及生產速度可調，具有結構簡潔、操作簡單、成本低且加工精度高等特點。
[0010]圖1是本實用新型的原理框圖。[0011]標號說明[0012]人機界面 1可編程控制器2[0013]上、下層糾偏控制單元 3上、下層恒張力驅動單元4[0014]粘合輥壓控制單元 5進布變頻驅動單元51[0015]輥壓調節驅動單元 52超聲波控制單元6[0016]收布控制單元 具體實施方式
為了進一步解釋本實用新型的技術方案，下面通過具體實施例來對本實用新型進行詳細闡述。如圖1所示為本實用新型涉及的一種無紡布超聲波縫合控制系統，其包括現場級單元和控制級單元；控制級單元包括進行雙向電連接的人機界面1和可編程控制器2 ；現場級單元包括有上、下層糾偏控制單元3和上、下層恒張力驅動單元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。所述人機界面1，為觸摸屏式，其通過Modbus通信口與可編程控制器2的通信口進行雙向電連接，設置有手動/自動兩種切換模式，主要功能是用于設置并顯示各種工作參數，具體用于對粘合壓力、復合花紋、超聲波功率等工藝參數進行設定，同時顯示各種工作狀態、報警等工藝參數信息，采用全自動控制操作，實現了對整機的全面監控作用。所述可編程控制器2 (英文簡稱PLC)，為控制系統的核心部件，通過軟件的設計實現系統的輸入/輸出信號的分析、運算、處理、存儲和顯示等，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模塊實現對壓力、張力的閉環控制，達到復合加工的要求；具體地，可編程控制器2通過數據控制總線與上、下層糾偏控制單元3進行雙向電連接，可編程控制器2的控制輸出端通過控制信號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、下層恒張力驅動單元4進行電連接，利用所述PID模塊與上述各單元組成的閉環式或者順次控制，實現無偏差且恒張力地進布、進布輥輪組的調轉速及調輥壓、超聲波功率控制、收布控制等高精度又全自動化功控作用。所述上、下層糾偏控制單元3，其均由光電檢測模塊和氣動驅動單元構成，該光電檢測模塊電連接至可編程控制器2的數據輸入端，氣動驅動單元與可編程控制器2的控制輸出端相電連接，由該光電檢測模塊檢測上、下層放卷進布幅面的跑偏情況，并將檢測得數
4據送至可編程控制器2內進行分析處理，最終由氣動驅動單元作糾偏調節作用；所述上、下層恒張力驅動單元4可由張力控制器及氣漲軸或磁剎車機構組成，也可以由力矩電機傳動系統構成，通過可編程控制器2發出的控制命令，采用力矩傳動作用原理，使上、下層布料在無偏差進布情況下達到布面張力恒定、連續均勻送布的調控作用。所述粘合輥壓控制單元5，其用于調節進布輥輪組的轉速及輥壓作用，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布變頻驅動單元51和輥壓調節驅動單元52 ；進布變頻驅動單元51為由交流電動機及變頻器組成的交流變頻調速系統，其帶動由進布導輥與圓柱形花模輥輪形成的進布輥輪組作精準的轉速調節，由此確保了上、下層布料在復合及粘合過程中具有適當的連續布進效果；輥壓調節驅動單元52為由氣動驅動及壓力調節驅動組成的粘合輥壓系統，由氣缸伸縮，推動輥壓輪對物料擠壓，達到調節輥壓輪對物料的壓力，由此實現了輥輪組輥壓壓力的自動調節，避免了因上下層布料厚度變化引起的壓力波動。所述超聲波控制單元6，由超聲波發射器和功率調節器組成，該超聲波發射器、功率調節器與可編程控制器2進行依次電連接，實現超聲波發射器所發射超聲波的功率的可調性，由此受可編程控制器2控制，在不跑偏且恒張力的上、下層布料進行復合輥壓的同時，超聲波適當作用完成上、下層布料的完全粘合。所述收布控制單元7，其由交流傳動系統組成，采用傳統的摩擦收布形式對縫合后的布料進行最后的收布工序；另外，可編程控制器2還通過數據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關、行程開關、限位開關、空氣泵等，用于實現整機工作運行的輔助控制。綜上，本新型一種無紡布超聲波縫合控制系統，其由控制級的人機界面1和可編程控制器2的相互配合控制，實現對整機的全面監控并控制操作；超聲波縫合工藝中，首先，上、下層布料進布時分別由上、下層糾偏控制單元3及上、下層恒張力驅動單元4控制驅動作用，達到了上、下層放卷幅面無跑偏、布面張力恒定、送布連續均勻等功用，上、下層布料共同進入進布輥輪組后，由粘合輥壓控制單元5調節進布輥輪組的轉速及此進布輥輪組對上、下層布料的復合壓力的自動調節，同時超聲波控制單元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操作實現收布；由此本案超聲波縫合控制系統應用可編程控制器控制技術控制縫合過程中的各關鍵工藝，實現縫合、粘合的連續全自動化加工生產及生產速度連續可調，操作簡便，加工精度高，所得無紡布產品質量優異，滿足了工業化高質量批量生產的產能要求。上述實施例和圖式并非限定本實用新型的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利范疇。
權利要求1.一種無紡布超聲波縫合控制系統，其特征在于包括現場級單元和控制級單元；該控制級單元包括進行雙向電連接的人機界面和可編程控制器；上述現場級單元包括上、下層恒張力驅動單元和上、下層糾偏控制單元，還包括用于調節進布輥輪組轉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、下層恒張力驅動單元分別電連接至上述可編程控制器的控制輸出端上。
2.如權利要求1所述的一種無紡布超聲波縫合控制系統，其特征在于上述上、下層糾偏控制單元由光電檢測模塊和氣動驅動單元構成，該光電檢測模塊電連接至上述可編程控制器的數據輸入端，上述氣動驅動單元與上述可編程控制器的控制輸出端相電連接。
3.如權利要求1所述的一種無紡布超聲波縫合控制系統，其特征在于上述粘合輥壓控制單元包括用于調節上述進布輥輪組轉速的進布變頻驅動單元和用于調節該進布輥輪組輥壓力的輥壓調節驅動單元，該輥壓調節驅動單元和進布變頻驅動單元分別與上述可編程控制器的控制輸出端相電連接。
專利摘要本實用新型公開一種無紡布超聲波縫合控制系統，其包括現場級單元和控制級單元；該控制級單元包括進行雙向電連接的人機界面和可編程控制器；上述現場級單元包括上、下層恒張力驅動單元和上、下層糾偏控制單元，還包括用于調節進布輥輪組轉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、下層恒張力驅動單元分別電連接至上述可編程控制器的控制輸出端上；系統結構簡潔、操作簡單、成本低且加工精度高，適應于無紡布超聲波縫花、粘合的連續加工及生產速度可調的全自動化控制。
文檔編號B32B37/10GK202319211SQ201120478080
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月25日 優先權日2011年11月25日
發明者方千山 申請人:華僑大學