CN111822276A - 涂油量在线监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及漆包线加工领域，提供一种涂油量在线监控系统及方法。在线监控系统包括涂油位和第一线材引导件，第一线材引导件位于涂油位的下游，第一线材引导件的引导面上贴有第一薄膜式压力传感器。可以通过第一薄膜式压力传感器感知压力变化来得出线材的涂油量，实现对线材涂油量的在线监控；有利于避免人工经验判断线材涂油量造成的误差，并且有利于降低线材涂油量判断的难度，提升线材涂油量判断的准确度和实时性，以便于在线材涂油量超出预设范围时，能够及时对涂油速率作出调整，保证线材涂油量大小合适。

Description

涂油量在线监控系统及方法

技术领域

本发明涉及漆包线加工领域，具体是涉及一种涂油量在线监控系统及方法。

背景技术

漆包线的生产过程中有一道涂油工艺，为线材涂油能够有效降低摩擦系数，涂油量的大小对线材的后续加工过程和线材性能均有影响。

公开号为CN203470255U的中国实用新型专利通过控制润滑油涂覆系统的上油速率来调整漆包线的涂油量。

然而，这仍然不容易准确把握和控制线材的涂油量。

发明内容

本发明的目的之一是便于准确把握和控制线材涂油量的涂油量在线监控系统。

为了实现上述目的，本发明提供的涂油量在线监控系统包括涂油位和第一线材引导件，第一线材引导件位于涂油位的下游，第一线材引导件的引导面上贴有第一薄膜式压力传感器。

由上可见，在采用涂油量在线监控系统来监控线材涂油量时，线材由第一线材引导件引导行线，线材与第一薄膜式压力传感器接触挤压，第一薄膜式压力传感器受到来自线材的力F1，F1为线材张力引起的压力Fz1和摩擦力Ff1的合力，线材在涂油前后与第一薄膜式压力传感器的摩擦系数不同，导致Ff1在线材涂油前后的数值不同，并且Ff1在涂油后的数值与涂油量存在一一对应的关联关系，该关联关系可以通过实验的方式得出，因此，可以通过第一薄膜式压力传感器感知压力变化来得出线材的涂油量，实现对线材涂油量的在线监控；有利于避免人工经验判断线材涂油量造成的误差，并且有利于降低线材涂油量判断的难度，提升线材涂油量判断的准确度和实时性，以便于在线材涂油量超出预设范围时，能够及时对涂油速率作出调整，保证线材涂油量大小合适。

一个优选的方案是，还包括第二线材引导件，第二线材引导件的引导面上贴有第二薄膜式压力传感器。

由上可见，这样能够以第一薄膜式压力传感器的检测结果与第二薄膜式压力传感器的检测结果的差值/比值为检测值，这样有利于消除线材张力、线材粗细等因素对线材涂油量检测结果的影响，有利于提升线材涂油量检测的准确性。

进一步的方案是，第一线材引导件为带电刷的导轮，第一薄膜式压力传感器贴于第一线材引导件的周面上，第一薄膜式压力传感器绕第一线材引导件一周；第二线材引导件为带电刷的导轮，第二薄膜式压力传感器贴于第二线材引导件的周面上，第二薄膜式压力传感器绕第二线材引导件一周。

由上可见，导轮能够跟随线材转动，这样不仅能够实现线材涂油量的检测，而且有利于减少线材的磨损，有利于提升线材质量。

另一个优选的方案是，第一线材引导件为固定设置的引导件。

由上可见，在仅采用第一薄膜式压力传感器的方案中，由于第一线材引导件位于涂油位的下游，涂油后的线材摩擦系数降低，不容易造成线材磨损，因而将第一线材引导件固定设置，这样有利于简化第一线材引导件的结构，并且由于线材与第一薄膜式压力传感器之间不会具有静摩擦和滑动摩擦的转换，进一步有利于提升检测的准确性。

本发明的目的之二是便于准确把握和控制线材涂油量的涂油量在线监控方法。

为了实现上述目的，本发明提供的涂油量在线监控方法采用前述的涂油量在线监控系统；方法包括：获取第一薄膜式压力传感器在涂油位进行涂油作业时检测得的第一值。

由上可见，这样可以为第一值预设合格范围，在第一值处于该合格范围时，认定为涂油量大小合格；在第一值超出该合格范围时，认定为涂油量大小不合格；能够实现对线材涂油量的在线监控。

一个优选的方案是，在获取第一值后，根据预设的第一值与涂油量对应关系，得到线材的涂油量。

另一个优选的方案是，获取第一薄膜式压力传感器在涂油位涂油作业前检测得的第二值，并计算第一值与第二值的比值或差值；在获取第一值与第二值的比值后，根据预设的比值与涂油量对应关系，得到线材的涂油量；在获取第一值与第二值的差值后，根据预设的差值与涂油量对应关系，得到线材的涂油量。

由上可见，这样有利于消除线材张力、线材粗细等因素对线材涂油量在线监控准确性的影响，只需实验得出一组比值与涂油量的对应关系，就能适用于不同的涂油量在线监控系统，有利于降低线材涂油量在线监控系统安装调试的繁杂程度。

再一个优选的方案是，涂油位具有涂油装置，在检测得线材涂油量大于预设的上限值时，控制涂油装置减小涂油速率；在检测得线材涂油量小于预设的下限值时，控制涂油装置增大涂油速率。

由上可见，这样便于将涂油量控制在设定的区间内。

本发明的目的之三是便于准确把握和控制线材涂油量的涂油量在线监控方法。

为了实现上述目的，本发明提供的涂油量在线监控方法采用前述的涂油量在线监控系统；方法包括：在涂油位执行涂油作业时，分别获取第一薄膜式压力传感器检测得的第三值和第二薄膜式压力传感器检测得的第四值，并计算第三值与第四值的比值或差值。

一个优选的方案是，在获取第三值与第四值的比值后，根据预设的比值与涂油量对应关系，得到线材的涂油量；在获取第三值与第四值的差值后，根据预设的差值与涂油量对应关系，得到线材的涂油量。

附图说明

图1是本发明涂油量在线监控系统实施例的示意图。

具体实施方式

涂油量在线监控系统及方法实施例：

本实施例的涂油量在线监控系统应用本实施例的涂油量在线监控方法来监控线材4的涂油量。

请参照图1，涂油量在线监控系统包括第一导轮1、涂油装置3、第二导轮2和控制装置(图中未示出)，涂油装置3位于第一导轮1与第二导轮2之间，线材4在第一导轮1与第二导轮2的引导下行进，线材4在行线时依次经过第二导轮2、涂油装置3和第一导轮1，也即涂油装置3在涂油位为线材4涂油，第一导轮1位于涂油装置3下游，第二导轮2位于涂油装置3上游，线材4处于张紧状态。

第一导轮1的周面上贴有第一传感器(图中未示出)，第二导轮2的周面上贴有第二传感器(图中未示出)，第一传感器及第二传感器均为薄膜式压力传感器，薄膜式压力传感器绕对应导轮一周，线材4与薄膜式压力传感器挤压，第一传感器与第二传感器均与控制装置电连接。

具体地，第一导轮1和第二导轮2均在转动轮体和轮轴之间设置有电刷(图中未示出)，电刷与薄膜式压力传感器电连接，以便于在第一导轮1与第二导轮2旋转时也能实现检测信号的传递。

当然，线材4对薄膜式压力传感器的压力与多种因素相关，例如线材4的直径、线材4的张紧力等，为了避免线材直径、线材张紧力对检测结果对检测结果造成不利影响，本实施例采用第一传感器的检测结果(第三值)与第二传感器的检测结果(第四值)的差值为检测值X1，检测值X1与线材4的涂油量Y1具有一一对应关系，检测值X1与涂油量Y1的对应关系(X1－Y1对应关系)预存于控制装置中，例如控制装置包括处理器和存储器，X1－Y1对应关系预存于存储器中，处理器在计算得出检测值X1时根据X1－YI对应关系获取线材4的涂油量，实现对线材涂油量的实时监控。

具体地，本实施例选用RFP薄膜式压力传感器，RFP薄膜式压力传感器的检测结果为电压值，RFP薄膜式压力传感器检测的电压值与其所受压力具有一一对应关系，请参照图1，第一导轮1上RFP薄膜式压力传感器所受压力F1为Fz1与Ff1的合力，其中，Fz1为线材张力引起的沿第一导轮1径向的压力，Ff1为Fz1引起的沿第一导轮1切向的摩擦力，即Ff1＝Fz1×δ1(δ1为线材4与第一传感器的摩擦系数)，

同理，第二导轮2上RFP薄膜式压力传感器所受压力F2为Fz2与Ff2的合力，Ff2＝Fz2×δ2(δ2为线材4与第二传感器的摩擦系数)，

由于第一导轮1位于涂油装置3的下游，第二导轮2位于涂油装置3的上游，且第一导轮1与第二导轮2的位置较为接近，因而在线材进行涂油运行时，F z1≈Fz2，δ1＜δ2，Ff1＜Ff2，因此F1＜F2，且F1相较于F2减小的比例/数值与线材4的涂油量一一对应相关。

可选择地，在本发明的其它实施例中，也可以采用第一传感器的检测结果与第二传感器的检测结果的比值为检测值X2，并在计算得出检测值X2时，根据检测值X2与线材4的涂油量Y2的对应关系(X2－Y2对应关系)得出线材4的涂油量，实现对线材涂油量的实时监控，并且，由于

因此，F1/F2的数值由涂油前后的摩擦系数决定，而与线材张力Fz1及Fz2基本无关，也即F1/F2更能有效消除线材张力对涂油量检测结果的影响，因而优选采用X2－Y2对应关系得出线材4的涂油量。

优选地，第一导轮1和第一传感器组合的结构与第二导轮2和第二传感器组合的结构相同，这样有利于尽可能降低检测误差。

当然，由于线材4在第一导轮1处的张紧力与线材4在第二导轮2处的张紧力总是具有误差，因而，上述检测也会存在少量误差。

因此，在本发明的其它实施例中，也可以取消第二传感器，由第一传感器在线材涂油前后的检测结果(第一值与第二值)的差值为检测值X3，并在计算得出检测值X3时，根据检测值X3与线材的涂油量Y3的对应关系(X3－Y3对应关系)得出线材4的涂油量，实现对线材涂油量的实时监控。

同理，在本发明的其它实施例中，也可以由第一传感器在线材涂油前后的检测结果的比值为检测值X4，并在计算得出检测值X4时，根据检测值X4与线材4的涂油量Y4的对应关系(X4－Y4对应关系)得出线材的涂油量，实现对线材涂油量的实时监控，并且，与X3－Y3对应关系得出线材的涂油量相比，优选采用X4－Y4对应关系得出线4材的涂油量，这样进一步有利于消除线材张力对涂油量检测准确性的影响。

可选择地，在本发明的其它实施例中，在操作人员熟悉检测值与线材4的涂油量之间的对应关系时，也可以仅获取检测值(X1、X2、X3或X4)，操作人员根据检测值直接得出线材的涂油量，或者在该实施例中，直接采用检测值来设定涂油量标准，只需监控并保证检测值在预设的标准范围内即认定涂油量符合标准，并且，与采用检测值X1或检测值X3表征线材4的涂油量相比，优选采用检测值X2或检测值X4表征线材4的涂油量，这样进一步有利于消除线材张力对涂油量检测准确性的影响。

在线材张力、线材粗细、第一导轮1的结构材料等参数确定的情况下，第一传感器在线材涂油之前的检测结果为定值，并且在线材行线稳定的情况下第二传感器的检测结果也为定值，因此第一传感器在线材涂油后的检测结果也与线材4的涂油量具有一一对应关系，可选择地，在本发明的其它实施例中，通过预设第一传感器在线材涂油后的检测结果Z与线材涂油量Y的对应关系(Z－Y对应关系)，并在检测得检测结果Z时，根据Z－Y对应关系得出线材4的涂油量，或直接由检测结果Z表征线材4的涂油量。

需要说明的是，前述各实施例中，直接采用第一传感器在线材涂油运行时的检测结果来表征线材涂油量时，以及通过Z－Y对应关系得到线材涂油量时，由于未消除线材张紧力的影响，因而需要分别为每条线材生产线实验出各自的Z－Y对应关系，获取的Z－Y对应关系也仅适用于对各自线材生产线中线材涂油量的实时监控。

当然，通过第一传感器的检测结果在线材涂油前后的差值/比值直接表征涂油量时，通过第一传感器的检测结果与第二传感器的检测结果的差值/比值来表征线材涂油量时，以及通过X－Y对应关系得到线材涂油量时，由于已经在一定程度上消除了线材张力的影响，因而可以在一条线材生产线上实验得出X－Y对应关系，并将该X－Y对应关系应用到多条线材生产线中，实现对各条线材生产线中线材涂油量的实时监控，有利于降低X－Y对应关系获取的繁杂程度。

前述的X－Y对应关系表示X1－Y1对应关系、X2－Y2对应关系、X3－Y3对应关系及X4－Y3对应关系的任意一种。

本实施例的第一导轮1为第一线材引导件，第二导轮2为第二线材引导件，可选择地，在本发明的其它实施例中，第一线材引导件与第二线材引导件均可以采用固定设置的引导件，例如第一线材引导件的外轮廓与第一导轮1的外轮廓形状相同，第二线材引导件的外轮廓与第一导轮1相同的外轮廓形状相同，且第一线材引导件与第二线材引导件均固定设置，这样线材与第一导轮1滑动配合，线材与第二导轮2滑动配合，这一方面有利于简化第一线材引导件与第二线材引导件的结构，另一方面，由于没有静摩擦与滑动摩擦的转换，因此还有利于提升涂油量检测精度；当然，固定设置的第一线材引导件及固定设置的第二线材引导件对线材的磨损较大，这不利于保障线材质量，优选地，在本发明的取消第二传感器的实施例中，第一线材引导件采用固定设置的引导件，其它线材引导件均不参与线材涂油量的检测，因而其它线材引导件均可以设置为导轮，由于第一线材引导件与涂油后的线材摩擦，此时线材与第一线材引导件之间的摩擦力较小，即使将第一线材引导件固定设置也不会对线材造成明显损伤，并且由于不用设置电刷来传导检测信号，因而这样既有利于保证漆包线的生产质量，又有利于简化涂油量在线检测系统的结构，有利于提升经济性。

第一传感器在线材涂油前的检测结果是指：在线材张紧布置于第一线材引导件后，第一传感器在涂油装置3进行涂油运行前的检测结果，当然，在涂油装置3进行涂油运行前，线材的状态可能为静止，也可能为空转行线。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.涂油量在线监控系统，包括涂油位和第一线材引导件，所述第一线材引导件位于所述涂油位的下游，其特征在于：

所述第一线材引导件的引导面上贴有第一薄膜式压力传感器。

2.根据权利要求1所述的涂油量在线监控系统，其特征在于：

还包括第二线材引导件，所述第二线材引导件的引导面上贴有第二薄膜式压力传感器。

3.根据权利要求2所述的涂油量在线监控系统，其特征在于：

所述第一线材引导件为带电刷的导轮，所述第一薄膜式压力传感器贴于所述第一线材引导件的周面上，所述第一薄膜式压力传感器绕所述第一线材引导件一周；

所述第二线材引导件为带电刷的导轮，所述第二薄膜式压力传感器贴于所述第二线材引导件的周面上，所述第二薄膜式压力传感器绕所述第二线材引导件一周。

4.根据权利要求1所述的涂油量在线监控系统，其特征在于：

所述第一线材引导件为固定设置的引导件。

5.涂油量在线监控方法，其特征在于：

采用如权利要求1或4所述的涂油量在线监控系统；

方法包括：

获取所述第一薄膜式压力传感器在所述涂油位进行涂油作业时检测得的第一值。

6.根据权利要求5所述的涂油量在线监控方法，其特征在于：

在获取所述第一值后，根据预设的第一值与涂油量对应关系，得到线材的涂油量。

7.根据权利要求5所述的涂油量在线监控方法，其特征在于：

获取所述第一薄膜式压力传感器在所述涂油位涂油作业前检测得的第二值，并计算所述第一值与所述第二值的比值或差值；

在获取所述第一值与所述第二值的比值后，根据预设的比值与涂油量对应关系，得到线材的涂油量；

在获取所述第一值与所述第二值的差值后，根据预设的差值与涂油量对应关系，得到线材的涂油量。

8.根据权利要求5至7任一项所述的涂油量在线监控方法，其特征在于：

所述涂油位具有涂油装置，在检测得线材涂油量大于预设的上限值时，控制所述涂油装置减小涂油速率；

在检测得线材涂油量小于预设的下限值时，控制所述涂油装置增大涂油速率。

9.涂油量在线监控方法，其特征在于：

采用如权利要求2或3所述的涂油量在线监控系统；

方法包括：

在所述涂油位执行涂油作业时，分别获取所述第一薄膜式压力传感器检测得的第三值和所述第二薄膜式压力传感器检测得的第四值，并计算所述第三值与所述第四值的比值或差值。

10.根据权利要求9所述的涂油量在线监控方法，其特征在于：

在获取所述第三值与所述第四值的比值后，根据预设的比值与涂油量对应关系，得到线材的涂油量；

在获取所述第三值与所述第四值的差值后，根据预设的差值与涂油量对应关系，得到线材的涂油量。

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