线轴转速控制及卷绕机控制方法和装置与流程

1.本技术实施例涉及机械控制技术领域，尤其涉及一种线轴转速控制及卷绕机控制方法和装置。

背景技术：

2.卷绕机是一种用于将大直径的焊丝卷筒展开并收卷成小盘焊丝轴的设备，自动化的卷绕机可以高效代替人工，且卷绕出的焊丝轴质量精确，排线紧密，张力均匀等优点。
3.众所周知，更高的卷绕线速度，可以提高卷绕机的生产效率，提高其单位时间内的产量。然而，由于大直径的焊丝卷筒的本身惯量非常大，因此在其高速转动过程中，很难实现稳定的张力控制，容易造成焊丝断线的风险。
4.有鉴于此，亟需一种改进的线轴转速控制方案，以改善线轴高速转动过程中的断线风险。

技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本技术实施例提供了一种线轴转速控制及卷绕机控制方法和装置，以至少部分地解决上述问题。
6.根据本技术实施例的第一方面，提供了一种线轴转速控制方法，包括：根据目标线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定所述目标线轴对应于各目标检测周期中的当前检测周期的补偿卷径；根据所述目标线轴对应于所述当前检测周期的当前卷径、所述补偿卷径，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的调节卷径；根据所述目标线轴的基准线速、所述目标线轴对应于所述当前检测周期的张力控制参数、所述调节卷径，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的目标转速。
7.可选地，所述方法还包括：根据所述目标线轴的起始检测时间与当前检测时间，确定所述目标线轴的各目标检测周期以及各目标检测周期中的当前检测周期。
8.可选地，所述根据目标线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定所述目标线轴对应于各目标检测周期中的当前检测周期的补偿卷径，包括：根据各目标检测周期中任意相邻的两个目标检测周期的两个张力控制参数，确定所述目标线轴的各张力控制差值；利用给定的补偿卷径换算公式，根据所述目标线轴的各张力控制差值、给定的调节系数，确定所述目标线轴对应于当前检测周期的补偿卷径。
9.可选地，所述补偿卷径换算公式表示为：
10.其中，所述dunwinder
_a
dd表示所述目标线轴的所述当前检测周期，即第n个检测周期的补偿卷径，所述pid_output
(n)
表示所述目标线轴对应于第n个检测周期的张力控制参数，所述pid_output
(n-1)
表示所述目标线轴对应于第n-1个检测周期的张力控制参数，所述pid_output
(n)-pid_output
(n-1)
表示相邻的第n个目标检测周期和第n-1个目标检测周期的
张力控制差值，所述k表示调节系数，用于表征补偿卷径的调整幅度；其中，所述目标检测周期的周期时长介于2至4毫秒之间，所述调节系数表征所述补偿卷径的调整幅度，所述调节系数介于0.0001至0.001之间。
11.可选地，所述方法还包括：基于连接所述目标线轴的张力pid控制器对应于各目标检测周期的输出值，确定所述目标线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数。
12.可选地，通过以下方式确定所述目标线轴的当前卷径：根据所述目标线轴对应于各目标检测周期的各线速度，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的线速度积分，并根据所述目标线轴对应于各目标检测周期的各角速度，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的角速度积分；根据所述线速度积分、所述角速度积分，确定所述目标线轴的当前卷径。
13.可选地，所述根据所述目标线轴的基准线速、所述目标线轴对应于所述当前检测周期的张力控制参数、所述调节卷径，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的目标转速，包括：利用给定的线速换算公式，根据所述基准线速、所述目标线轴对应于所述当前检测周期的张力控制参数、所述调节卷径，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的目标转速；所述线速换算公式表示为：nunwinder＝(vbasic+pid_output
(n)
)/(dunwinder
×
3.14)
×
60
14.其中，所述nunwinder表示所述目标转速，所述vbasic表示所述基准线速，所述pid_output
(n)
表示所述目标线轴对应于第n个当前检测周期的张力控制参数，所述dunwinder表示所述调节卷径，所述系数3.14为圆周率，所述系数60为分钟和秒钟的换算单位。
15.根据本技术实施例的第二方面，提供了一种卷绕机控制方法，包括：根据卷绕机的主虚轴的给定线速，获取所述卷绕机的放线轴的基准线速；根据连接所述放线轴的张力pid控制器对应于各目标检测周期的输出值，获取所述放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数；利用上述第一方面所述的线轴转速控制方法，根据所述放线轴的基准线速、所述放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定所述放线轴对应于各目标检测周期中的当前检测周期的目标转速。
16.可选地，所述方法还包括：根据给定的张力参数值、所述张力pid控制器对应于各目标检测周期的各反馈值，确定所述放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数；其中，所述张力pid控制器对应于各目标检测周期的各反馈值，是基于所述张力pid控制器的张力臂对应于各目标检测周期的各实际位置所确定；所述张力参数值设定为0。
17.可选地，所述卷绕机还包括连接所述主虚轴的收线轴；且其中，所述方法还包括：根据所述收线轴的当前旋转角度、给定的单位圈数，确定卷绕物在所述收线轴上的当前卷绕层数；根据所述当前卷绕层数、所述卷绕物的直径，所述卷绕物的缩放系数，确定所述收线轴的当前卷径；根据所述主虚轴的所述给定线速、所述收线轴的当前卷径，确定所述收线轴的当前转速；其中，所述单位圈数表征所述收线轴上的所述卷绕物每增加一层，所述收线轴所需转动的圈数。
18.可选地，所述卷绕物为焊丝，所述卷绕物的缩放系数为0.866。
19.根据本技术实施例的第三方面，提供了一种线轴转速控制装置，包括：卷径确定模块，用于根据目标线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定所述目标线轴对应
于各目标检测周期中的当前检测周期的补偿卷径，并根据所述目标线轴对应于所述当前检测周期的当前卷径、所述补偿卷径，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的调节卷径；转速确定模块，用于根据所述目标线轴的基准线速、所述目标线轴对应于所述当前检测周期的张力控制参数、所述调节卷径，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的目标转速。
20.根据本技术实施例的第四方面，提供了一种卷绕机控制装置，包括：获取模块，用于根据卷绕机的主虚轴的给定线速，获取所述卷绕机的放线轴的基准线速，并根据连接所述放线轴的张力pid控制器对应于各目标检测周期的输出值，获取所述放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数；控制模块，用于利用上述第三方面所述的线轴转速控制装置，根据所述放线轴的基准线速、所述放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定所述放线轴对应于各目标检测周期中的当前检测周期的目标转速。
21.根据本技术实施例的第五方面，提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述第一方面所述的线轴转速控制方法对应的操作，或执行上述第二方面所述的卷绕机控制方法对应的操作。
22.根据本技术实施例的第六方面，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，可实现上述第一方面所述的线轴转速控制方法，或实现第二方面所述的卷绕机控制方法。
23.本技术实施例提供的线轴转速控制方案，根据目前线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数和目标线轴的当前卷径，计算目标线轴对应于当前检测周期的调节卷径，并据以动态调整目标线轴对应于当前检测周期的当前转速。借此，本技术可实现线轴高速转动过程中的张力稳定控制。
24.本技术实施例提供的线轴转速控制方案，通过在目标线轴的当前卷径的基础上，添加基于张力控制参数所确定的补偿卷径，以确定目标线轴的调节卷径，从而解决由于大直径的线轴滚动表面不均匀，造成线轴卷径计算不准确并导致线轴高速运转下的张力控制不稳定的问题，进而优化线轴转动过程中的张力控制的稳定性，减少张力臂的波动幅度。
25.本技术实施例提供的线轴转速控制方案，通过计算目标线轴对应于任意相邻两个目标检测周期之间的张力控制差值，可以准确确定目标线轴对应于当前检测周期的补偿卷径。
26.本技术实施例提供的线轴转速控制方案，利用积分方式计算目标线轴的当前卷径，可提高线轴当前卷径计算结果的准确性。
27.本技术实施例提供的线轴转速控制方案，根据目标线轴的基准线速、当前检测周期的张力控制参数以及调节卷径，动态调节目标线轴对应于当前检测周期的目标转速，可实现线轴高速转动下的张力稳定控制。
28.本技术实施例提供的卷绕机控制方法，基于上述实施例的线轴转速控制方法，动态调整卷绕机的放线轴的转速，可以实现放线轴高速转动过程中的张力稳定控制，有效减少断线异常的产生，提高了卷绕机的生产效率，且稳定的张力控制，亦可提供更为紧密整齐的卷绕效果，以提高卷绕机的卷绕品质。
29.本技术实施例提供的卷绕机控制方法，根据主虚轴的线速度和收线轴的卷径，计算收线轴的转速，可以实现收线轴与主虚轴之间的线速度的同步控制，进一步提高卷绕机的卷绕品质。
附图说明
以下附图仅旨在于对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。其中，
30.图1为本技术示例性实施例的线轴转速控制方法的处理流程图。
31.图2为本技术示例性实施例的目标线轴的张力控制逻辑示意图。
32.图3为本技术示例性实施例的卷绕机控制方法的处理流程图。
33.图4为本技术示例性实施例的卷绕机的结构示意图。
34.图5为本技术示例性实施例的卷绕机中各功能模块的控制逻辑示意图。
35.图6为本技术另一示例性实施例的卷绕机控制方法的处理流程图。
36.图7为本技术示例性实施例的线轴转速控制装置的结构框图。
37.图8为本技术示例性实施例的卷绕机控制装置的结构框图。
38.图9为本技术示例性实施例的电子设备的结构框图。
39.附图标记说明：
40.202、张力参数值；204、张力pid控制器的反馈值；206、张力pid控制器的输出值；208、目标线轴的基准线速；210、目标线轴的线速度；402、放线轴；403、张力pid控制器；404、张力臂；406、排线器；407、编码器；408、收线轴；410、焊丝；700、线轴转速控制装置；702、卷径确定模块；704、转速确定模块；800、卷绕机控制装置；802、获取模块；804、控制模块；900、电子设备；902、处理器；904、通信接口；906、存储器；908、通信总线；910、计算机程序。
具体实施方式
41.为了对本技术实施例的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术实施例的具体实施方式。
42.目前的卷绕机(例如焊丝卷绕机)，在放线轴的卷径较大(例如，在卷径大于1.2m)，且放线轴的表面不均匀的情况下，当放线轴在高速转动时(例如，线轴的线速度大于30m/s)，会导致张力控制的不稳定，容易造成断线的异常。有鉴于此，本技术提出一种线轴转速控制及卷绕机控制方案，可有效改善线轴高速运转下的张力控制不稳定的问题。
43.图1示出了本技术示例性实施例的线轴转速控制方法的处理流程。如图所示，本实施例主要包括以下步骤：
44.步骤s102，根据目标线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定目标线轴对应于各目标检测周期中的当前检测周期的补偿卷径。
45.可选地，目标线轴可包括卷绕机的放线轴。
46.可选地，卷绕机可包括但不限焊丝卷绕机。
47.可选地，可根据目标线轴的起始检测时间与当前检测时间，确定目标线轴的各目标检测周期以及各目标检测周期中的当前检测周期。
48.具体地，可根据目标线轴的起始检测时间与当前检测时间，确定介于起始检测时间与当前检测时间之间的且连续的各个目标检测周期，并确定各目标检测周期中包含当前
检测时间的当前检测周期。
49.可选地，可基于线轴的控制程序(例如plc程序)的扫描周期，确定各目标检测周期的周期时长。
50.于本实施例中，目标检测周期的周期时长可介于2至4毫秒之间，但并不以此为限，本领域技术人员可根据实际检测需求进行调整，本技术对此不作限制。
51.可选地，可根据各目标检测周期中任意相邻的两个目标检测周期的两个张力控制参数，确定目标线轴的各张力控制差值。
52.具体地，可根据每一个目标检测周期的检测时间，从各目标检测周期中依次获取相邻的两个目标检测周期以生成多组相邻检测周期组，并根据每一组相邻检测周期组中的两个目标检测周期的两个张力控制参数，计算每一组相邻检测周期组的张力控制差值，从而确定目标线轴对应于各相邻检测周期组的各张力控制差值。
53.可选地，可根据目标线轴的各张力控制差值、给定的调节系数，确定目标线轴对应于当前检测周期的补偿卷径。
54.于本实施例中，可利用给定的补偿卷径换算公式，根据目标线轴的各个张力控制差值、给定的调节系数，确定目标线轴对应于当前检测周期的补偿卷径。
55.其中，补偿卷径换算公式可表示为下述公式1：dunwinder
_a
dd＝∑(pid_iutput
(n)-pid_output
(n-1)
)
×
k (公式1)
56.在上述公式1中，dunwinder
_a
dd表示目标线轴对应于第n个当前检测周期的补偿卷径，pid_output
(n)
表示目标线轴对应于第n个目标检测周期的张力控制参数，pid_output
(n-1)
表示目标线轴对应于第n-1个目标检测周期的张力控制参数，pid_output
(n)-pid_output
(n-1)
表示由第n个目标检测周期和第n-1个目标检测周期构成的相邻周期组的张力控制差值，k表示调节系数，用于表征补偿卷径的调整幅度。
57.于本实施例中，在张力控制参数的单位为米/分钟(m/min)，且目标线轴的卷径单位为米(m)的情况下，调节系数k可介于0.0001至0.001之间。
58.可选地，可基于连接目标线轴的张力pid控制器(比例-积分-微积分控制器)对应于各目标检测周期的各输出值，确定目标线轴的对应于各目标检测周期的各张力控制参数。
59.可根据给定的张力参数值，张力pid控制器对应于各目标检测周期的各反馈值，确定张力pid控制器对应于各目标检测周期的各输出值。
60.于本实施例中，可基于张力pid控制器的张力臂对应于各目标检测周期的各实际位置，确定张力pid控制器对应于各目标检测周期的各反馈值。
61.于本实施例中，张力pid控制器的张力参数值设定为0。
62.具体地，可在张力pid控制器的张力臂上设置编码器，用于检测张力臂对应于各目标检测周期的各反馈值，且张力臂可由气缸提供张力。
63.示例性地，在西门子的标准运动控制库中，提供了具备张力控制方法的功能模块lcon_smc_winder，可设置功能模块lcon_smc_winder的控制模式为“dancer speed adapt”,以激活针对张力臂的位置的pid控制。
64.参考图2和图4，可将张力参数值202设定为“0”，并将张力臂404的实际位置作为张力pid控制器403的反馈值204，据以确定张力pid控制器403的输出值206，并通过将张力pid
控制器403的输出值206作为调整量，与目标线轴(例如放线轴402)的基准线速208进行叠加，以调整目标线轴(例如放线轴402)的线速度210，从而实现张力pid控制器403对于目标线轴(例如放线轴402)的张力控制。
65.借此，本技术实施例通过计算目标线轴对应于任意相邻的两个目标检测周期的张力控制差值，据以准确确定目标线轴对应于当前检测周期的补偿卷径。
66.步骤s104，根据目标线轴对应于当前检测周期的当前卷径、补偿卷径，确定目标线轴对应于当前检测周期的调节卷径。
67.可选地，可根据目标线轴的当前卷径、补偿卷径的加和结果，确定目标线轴对应于当前检测周期的调节卷径。
68.于本实施例中，可利用下述公式2，计算目标线轴对应于当前检测周期的调节卷径。dunwinder＝dunwinder1+dunwinder
_a
dd (公式2)
69.于上述公式2中，dunwinder表示目标线轴对应于当前检测周期的调节卷径，dunwinder1表示目标线轴的当前卷径，dunwinder
_a
dd表示目标线轴对应于当前检测周期的补偿卷径，其中，当前卷径、补偿卷径、调节卷径的卷径单位均为m。
70.借此，本技术实施例通过在当前卷径的基础上，额外添加基于张力控制参数所确定的补偿卷径，据以确定目标线轴对应于当前检测周期的调节卷径，借以解决由于大直径的线轴滚动表面不均匀，造成线轴直径计算不准确并导致线轴高速运转下的张力控制不稳定的问题，从而优化目标线轴转动过程中的张力控制的稳定性，减少张力臂的波动幅度。
71.可选地，可根据目标线轴的对应于各目标检测周期的各线速度，确定目标线轴对应于当前检测周期的线速度积分，根据目标线轴对应于各目标检测周期的各角速度，确定目标线轴对应于当前检测周期的角速度积分，并根据线速度积分、角速度积分，确定目标线轴对应于当前检测周期的当前卷径。
72.可选地，可利用给定的当前卷径换算公式，根据目标线轴对应于当前检测周期的线速度积分和角速度积分，确定目标线轴的当前卷径。
73.于本实施例中，当前卷径换算公式可表示为下述公式3：dunwinder1＝2
×
s/φ (公式3)
74.于上述公式3中，dunwinder1表示目标线轴对应于当前检测周期的当前卷径，s表示目标线轴对应于当前检测周期的线速度积分，φ表示目标线轴对应于当前检测周期的角速度积分，系数2为半径和直径的换算单位。
75.借此，本技术实施例通过累加目标线轴对应于各目标检测周期的线速度和角速度，可供准确确定目标线轴的当前卷径。
76.步骤s106，根据目标线轴的基准线速、目标线轴对应于当前检测周期的张力控制参数、调节卷径，确定目标线轴对应于当前检测周期的目标转速。
77.可选地，可利用给定的线速换算公式，根据基准线速、目标线轴对应于当前检测周期的张力控制参数、调节卷径，确定目标线轴对应于当前检测周期的目标转速。
78.于本实施例中，线速换算公式可表示为下述公式4：nunwinder＝(vbasic+pid_output
(n)
)/(dunwinder
×
3.14)
×
60 (公式4)
79.于上述公式4中，nunwinder表示目标线轴对应于当前检测周期的目标转速，其中，
目标转速的转速单位为转每分(rpm)；vbasic表示目标线轴的基准线速，其中，基准线速的线速单位为m/s；pid_output
(n)
表示目标线轴对应于第n个当前检测周期的张力控制参数，dunwinder表示目标线轴对应于当前检测周期的调节卷径；系数3.14为圆周率，系数60为秒钟和分钟的换算单位。
80.可选地，在目标线轴为卷绕机的放线轴的情况下，目标线轴的基准线速可基于卷绕机的主虚轴的给定线速来确定。
81.综上所述，利用本技术实施例提供的线轴转速控制方法，可大幅提高目标转轴的转速，并实现线轴高速转动过程中的张力稳定控制，减少张力臂的摆动幅度。经验证，利用本方案的线轴转速控制方案，可将目标转轴的转速由当前约25m/s提高至35m/s以上，因此，本实施例可大幅提高线轴的转速，以有效提高生产效率。
82.此外，在没有加入补偿卷径的控制时，大直径的目标线轴(例如直径大于1.2m的目标线轴)在高速运转过程中，张力臂的波动幅度大约介于
±9°
之间，而在加入补偿卷径的控制之后，可将张力臂的波动幅度缩小至
±3°
以内，从而实现线轴高速转动过程中的张力稳定控制。
83.图3为本技术示例性实施例的卷绕机控制方法的处理流程图。
84.参考图4，本实施例的卷绕机例如为焊丝卷绕机，其主要包括放线轴402、张力pid控制器(比例-积分-微积分控制器)403、排线器406、收线轴408，用于将大直径的放线轴402上的焊丝410展开并收卷于小直径的收线轴408上，张力pid控制器403用于在放线轴402的运转过程中，保持焊丝310的张力恒定，排线器406可沿收线轴408的轴向往复移动，并根据收线轴408的当前卷径，动态调整焊丝310相对于收线轴408卷绕角度，使得焊丝410可均匀且整齐地卷绕于收线轴408上。
85.参考图5，卷绕机的放线轴402和收线轴408可分别连接主虚轴400，以基于主虚轴400的给定线速、放线轴402或收线轴408的当前卷径，调节放线轴402或收线轴408的当前转速，从而实现放线轴402与主虚轴400之间以及收线轴408与主虚轴400之间的线速度的同步控制。
86.如图3所示，本实施例的方法主要包括以下步骤：
87.步骤s302，根据卷绕机的主虚轴的给定线速，确定卷绕机的放线轴的基准线速。
88.参考图5，可根据主虚轴400的给定线速，确定放线轴402的基准线速。
89.步骤s304，根据连接放线轴的张力pid控制器对应于各目标检测周期的输出值，获取放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数。
90.可选地，可根据给定的张力参数值、张力pid控制器对应于各目标检测周期的各反馈值，确定放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数。
91.于本实施例中，给定的张力参数值可设定为“0”。
92.于本实施例中，所述张力pid控制器对应于各目标检测周期的各反馈值，是基于张力pid控制器的张力臂对应于各目标检测周期的各实际位置所确定的。
93.可选地，可基于卷绕机的控制程序(例如plc程序)的扫描周期，确定各目标检测周期的周期时长。示例性地，目标检测周期的周期时长可介于2至4毫秒之间。
94.参考图2、图4、图5，可根据给定的张力参数值202，张力pid控制器403对应于各目标检测周期的各反馈值204，确定张力pid控制器403对应于各目标检测周期的各输出值
206。
95.于本实施例中，可利用设置在张力pid控制器403的张力臂404上的编码器(未示出)，检测张力臂404对应于各目标检测周期的实际位置，据以确定张力pid控制器403对应于各目标检测周期的各反馈值204。
96.步骤s306，根据放线轴的基准线速、放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定放线轴对应于各目标检测周期中的当前检测周期的目标转速。
97.于本实施例中，可利用上述图1实施例所述的线轴转速控制方法，根据放线轴的基准线速、放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定放线轴对应于当前检测周期的目标转速。
98.具体地，可根据放线轴402对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定放线轴402对应于各目标检测周期中的当前检测周期的补偿卷径，并根据放线轴402对应于当前检测周期的当前卷径、补偿卷径，确定放线轴402对应于当前检测周期的调节卷径，再根据放线轴402的基准线速、放线轴402对应于当前检测周期的张力控制参数、调节卷径，确定放线轴402对应于当前检测周期的目标转速。
99.于本实施例中，可利用编码器407检测放线轴402对应于每一个检测周期的线速度和角速度，并利用积分算法根据放线轴402对应于每一个检测周期的线速度和角速度，计算放线轴402对应于当前检测周期的当前卷径。
100.综上所述，本技术实施例的卷绕机控制方法，通过在放线轴的当前卷径的基础上，添加基于张力控制差值所确定的补偿卷径，以动态调整放线轴的转速，可以实现放线轴高速转动过程中的张力稳定控制，减少张力臂的摆动幅度，并减少卷绕过程中的断线异常，有效提高卷绕机的生产效率。
101.图6示出了本技术另一实施例的卷绕机控制方法的处理流程，本实施例的卷绕机控制方法除包括图3实施例所示的各处理步骤外，还可进一步包括以下步骤：
102.步骤s602，根据收线轴的当前旋转角度、给定的单位圈数，确定卷绕物在收线轴上的当前卷绕层数。
103.可选地，可利用给定的卷绕层数换算公式，根据收线轴的当前旋转角度、给定的单位圈数，确定卷绕物在收线轴的当前卷绕层数。
104.于本实施例中，卷绕层数换算公式可表示为下述公式5：layrewinder＝int(total_angle/360/turn_number) (公式5)
105.其中，int表示取整，layrewinder表示卷绕物在收线轴的当前卷绕层数，total_angle表示收线轴的当前旋转角度，turn_number表示单位圈数，系数360表示每旋转一圈对应的旋转角度。
106.于本实施例中，单位圈数turn_number用于表征收线轴上的卷绕物每增加一层，收线轴所需转动的圈数。
107.于本实施例中，在卷绕机为焊丝卷绕机的情况下，卷绕机的卷绕物为焊丝。
108.步骤s604，根据当前卷绕层数、卷绕物的直径，卷绕物的缩放系数，确定收线轴的当前卷径。
109.可选地，可利用给定的收线轴卷径换算公式，根据当前卷绕层数、卷绕物的直径，卷绕物的缩放系数，确定收线轴的当前卷径。
110.于本实施例中，收线轴卷径换算公式表示为下述公式6：drewinder＝layerrewinder
×
wire_diam
×n×
2 (公式6)
111.于上述公式6中，drewinder表示收线轴的当前卷径，当前卷径的卷径单位为m，layerrewinder表示收线轴的当前卷绕层数，wire_diam表示卷绕物的直径，直径的单位为m，n表示卷绕物的缩放系数，系数2为半径和直径之间的转换单元。
112.于本实施例中，在卷绕物为焊丝的情况下，卷绕物的缩放系数n可设为0.866。
113.步骤s606，根据主虚轴的给定线速、收线轴的当前卷径，确定收线轴的当前转速。
114.可选地，可利用给定的收线轴转速换算公式，根据主虚轴的给定线速、收线轴的当前卷径，确定收线轴的当前转速。
115.于本实施例中，收线轴转速换算公式可表示为下述公式7：nrewinder＝vvirtualaxis/(drewinder
×
3.14)
×
60 (公式7)
116.于上述公式7中，nrewinder表示收线轴的当前转速，其中，当前转速的转速单位为rpm；vvirtualaxix表示主虚轴的给定线速，其中，给定线速的线速单位为m/s；drewinder表示收线轴的当前卷径，卷径的单位为m；系数3.14为圆周率，系数60为秒钟和分钟的换算单位。
117.综上所述，本技术实施例提供的卷绕机控制方法，可实现收线轴与主虚轴之间的转速同步，使得焊丝能够紧密且整齐地卷绕于收线轴上，提高卷绕机的卷绕品质。
118.图7示出了本技术示例性实施例的线轴转速控制装置的结构框图。如图所示，本实施例的线轴转速控制装置700主要包括：卷径确定模块702、转速确定模块704。
119.卷径确定模块702，用于根据目标线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定所述目标线轴对应于各目标检测周期中的当前检测周期的补偿卷径，并根据所述目标线轴对应于所述当前检测周期的当前卷径、所述补偿卷径，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的调节卷径。
120.转速确定模块704，用于根据所述目标线轴的基准线速、所述目标线轴对应于所述当前检测周期的张力控制参数、所述调节卷径，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的目标转速。
121.可选地，卷径确定模块702还用于：根据所述目标线轴的起始检测时间与当前检测时间，确定所述目标线轴的各目标检测周期以及各目标检测周期中的当前检测周期。
122.可选地，卷径确定模块702还用于：根据各目标检测周期中任意相邻的两个目标检测周期的两个张力控制参数，确定所述目标线轴的各个张力控制差值；利用给定的补偿卷径换算公式，根据所述目标线轴的各张力控制差值、给定的调节系数，确定所述目标线轴对应于当前检测周期的补偿卷径。
123.可选地，所述补偿卷径换算公式表示为：dunwinder
_a
dd＝σ(pid_output
(n)-pid_output
(n-1)
)
×k124.其中，所述dunwinder
_a
dd表示所述目标线轴的所述当前检测周期，即第n个检测周期的补偿卷径，所述pid_output
(n)
表示所述目标线轴对应于第n个目标检测周期的张力控制参数，所述pid_output
(n-1)
表示所述目标线轴对应于第n-1个目标检测周期的张力控制参数，所述pid_output
(n)-pid_output
(n-1)
表示第n个目标检测周期和第n-1个目标检测周期的张力控制差值，所述k表示调节系数，用于表征补偿卷径的调整幅度。
125.可选地，所述目标检测周期的周期时长介于2至4毫秒之间，所述调节系数表征所述补偿卷径的调整幅度，所述调节系数介于0.0001至0.001之间。
126.可选地，可基于连接所述目标线轴的张力pid控制器对应于各目标检测周期的输出值，确定所述目标线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数。
127.可选地，卷径确定模块702还用于：根据所述目标线轴对应于各目标检测周期的各线速度，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的线速度积分，并根据所述目标线轴对应于各目标检测周期的各角速度，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的角速度积分；根据所述线速度积分、所述角速度积分，确定所述目标线轴的当前卷径。
128.可选地，转速确定模块704还用于：利用给定的线速换算公式，根据所述基准线速、所述目标线轴对应于所述当前检测周期的张力控制参数、所述调节卷径，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的目标转速。
129.所述线速换算公式表示为：nunwinder＝(vbasic+pid_output
(n)
)/(dunwinder
×
3.14)
×
60
130.其中，所述nunwinder表示所述目标转速，所述vbasic表示所述基准线速，所述pid_output
(n)
表示所述目标线轴对应于第n个当前检测周期的张力控制参数，所述dunwinder表示所述调节卷径，所述系数3.14为圆周率，所述系数60为分钟和秒钟的换算单位。
131.本发明实施例提供的线轴转速控制装置与本发明实施例提供的线轴转速控制方法相对应，其他描述均可参照对本发明实施例提供的线轴转速控制方法的描述，此处不再赘述。
132.图8示出了本技术示例性实施例的卷绕机控制装置的结构框图。本实施例的卷绕机控制装置800包括获取模块802、控制模块804。
133.获取模块802，用于根据卷绕机的主虚轴的给定线速，获取所述卷绕机的放线轴的基准线速，并根据连接所述放线轴的张力pid控制器对应于各目标检测周期的输出值，获取所述放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数；
134.控制模块804，用于图7实施例所述的线轴转速控制装置700，根据所述放线轴的基准线速、所述放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定所述放线轴对应于各目标检测周期中的当前检测周期的目标转速。
135.可选地，获取模块802还用于：根据给定的张力参数值、所述张力pid控制器对应于各目标检测周期的各反馈值，确定所述放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数；其中，所述张力pid控制器对应于各目标检测周期的各反馈值，可基于所述张力pid控制器的张力臂对应于各目标检测周期的各实际位置所确定；所述张力参数值设定为0。
136.可选地，所述卷绕机还包括连接所述主虚轴的收线轴。
137.可选地，控制模块804还用于：根据所述收线轴的当前旋转角度、给定的单位圈数，确定卷绕物在所述收线轴上的当前卷绕层数；根据所述当前卷绕层数、所述卷绕物的直径，所述卷绕物的缩放系数，确定所述收线轴的当前卷径；根据所述主虚轴的所述给定线速、所述收线轴的当前卷径，确定所述收线轴的当前转速；其中，所述单位圈数表征所述收线轴上的所述卷绕物每增加一层，所述收线轴所需转动的圈数。
138.可选地，所述卷绕物为焊丝，所述卷绕物的缩放系数为0.866。
139.本发明实施例提供的卷绕机控制装置与本发明实施例提供的卷绕机控制方法相对应，其他描述均可参照对本发明实施例提供的卷绕机控制方法的描述，此处不再赘述。
140.本发明另一实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信。
141.图9为本发明示例性实施例的电子设备的结构框图，如图9所示，本实施例的电子设备900，其可包括处理器(processer)902、通信接口(communication interface)904、存储器(memory)906。
142.处理器902、通信接口904、以及存储器906可通过通信总线908完成相互间的通信。
143.通信接口904用于与其它电子设备如终端设备或服务器进行通信。
144.处理器902，用于执行计算机程序910，具体可以执行上述各方法实施例中的相关步骤，亦即，执行如上述各实施例所述的线轴转速控制方法中的各步骤或执行如上述各实施例所述的卷绕机控制方法中的各步骤。
145.具体地，计算机程序910可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。
146.处理器902可以是中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。电子设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个cpu；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个cpu以及一个或多个asic。
147.存储器906，用于存放计算机程序910。存储器906可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
148.本发明另一实施例提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，可实现上述各实施例所述的线轴转速控制方法或实现上述各实施例所述的卷绕机控制方法。
149.需要指出，根据实施的需要，可将本发明实施例中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤，以实现本发明实施例的目的。
150.上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可存储在记录介质(诸如cd rom、ram、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质中并将被存储在本地记录介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件(诸如asic或fpga)的记录介质上的这样的软件处理。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件(例如，ram、rom、闪存等)，当所述软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现在此描述的线轴转速控制方法或卷绕机控制方法。此外，当通用计算机访问用于实现在此示出的线轴转速控制方法或卷绕机控制方法的代码时，代码的执行将通用计算机转换为用于执行在此示出的线轴转速控制方法或卷绕机控制方法的专用计算机。
151.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出
本发明实施例的范围。
152.以上实施方式仅用于说明本发明实施例，而并非对本发明实施例的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明实施例的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明实施例的范畴，本发明实施例的专利保护范围应由权利要求限定。

技术特征：

1.一种线轴转速控制方法，其特征在于，包括：根据目标线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定所述目标线轴对应于各目标检测周期中的当前检测周期的补偿卷径；根据所述目标线轴对应于所述当前检测周期的当前卷径、所述补偿卷径，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的调节卷径；根据所述目标线轴的基准线速、所述目标线轴对应于所述当前检测周期的张力控制参数、所述调节卷径，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的目标转速。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述目标线轴的起始检测时间与当前检测时间，确定所述目标线轴的各目标检测周期以及各目标检测周期中的当前检测周期。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目标线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定所述目标线轴对应于各目标检测周期中的当前检测周期的补偿卷径，包括：根据各目标检测周期中任意相邻的两个目标检测周期的两个张力控制参数，确定所述目标线轴的各张力控制差值；利用给定的补偿卷径换算公式，根据所述目标线轴的各张力控制差值、给定的调节系数，确定所述目标线轴对应于当前检测周期的补偿卷径。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述补偿卷径换算公式表示为：d
unwinder_add
＝∑(pid_output
(n)-pid_output
(n-1)
)
×
k其中，所述d
unwinder_add
表示所述目标线轴的所述当前检测周期，即第n个检测周期的补偿卷径，所述pid_output
(n)
表示所述目标线轴对应于第n个目标检测周期的张力控制参数，所述pid_output
(n-1)
表示所述目标线轴对应于第n-1个目标检测周期的张力控制参数，所述pid_output
(n)-pid_output
(n-1)
表示相邻的第n个目标检测周期和第n-1个目标检测周期的张力控制差值，所述k表示调节系数，用于表征补偿卷径的调整幅度；其中，所述目标检测周期的周期时长介于2至4毫秒之间，所述调节系数表征所述补偿卷径的调整幅度，所述调节系数介于0.0001至0.001之间。5.根据权利要求1、3、4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于连接所述目标线轴的张力pid控制器对应于各目标检测周期的输出值，确定所述目标线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下方式确定所述目标线轴的当前卷径：根据所述目标线轴对应于各目标检测周期的各线速度，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的线速度积分，并根据所述目标线轴对应于各目标检测周期的各角速度，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的角速度积分；根据所述线速度积分、所述角速度积分，确定所述目标线轴的当前卷径。7.根据权利要求1至4、6中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标线轴的基准线速、所述目标线轴对应于所述当前检测周期的张力控制参数、所述调节卷径，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的目标转速，包括：利用给定的线速换算公式，根据所述基准线速、所述目标线轴对应于所述当前检测周
期的张力控制参数、所述调节卷径，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的目标转速；所述线速换算公式表示为：n
unwinder
＝(v
basic
+pid_output
(n)
)/(n
unwinder
×
3.14)
×
60其中，所述n
unwinder
表示所述目标转速，所述v
basic
表示所述基准线速，所述ptd_output
(n)
表示所述目标线轴对应于第n个当前检测周期的张力控制参数，所述d
unwinder
表示所述调节卷径，所述系数3.14为圆周率，所述系数60为分钟和秒钟的换算单位。8.一种卷绕机控制方法，其特征在于，包括：根据卷绕机的主虚轴的给定线速，获取所述卷绕机的放线轴的基准线速；根据连接所述放线轴的张力pid控制器对应于各目标检测周期的输出值，获取所述放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数；利用如权利要求1至7中任一项所述的线轴转速控制方法，根据所述放线轴的基准线速、所述放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定所述放线轴对应于各目标检测周期中的当前检测周期的目标转速。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据给定的张力参数值、所述张力pid控制器对应于各目标检测周期的各反馈值，确定所述放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数；其中，所述张力pid控制器对应于各目标检测周期的各反馈值，可基于所述张力pid控制器的张力臂对应于各目标检测周期的各实际位置所确定；其中，所述张力参数值设定为0。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述卷绕机还包括连接所述主虚轴的收线轴；且其中，所述方法还包括：根据所述收线轴的当前旋转角度、给定的单位圈数，确定卷绕物在所述收线轴上的当前卷绕层数；根据所述当前卷绕层数、所述卷绕物的直径，所述卷绕物的缩放系数，确定所述收线轴的当前卷径；根据所述主虚轴的所述给定线速、所述收线轴的当前卷径，确定所述收线轴的当前转速；其中，所述单位圈数表征所述收线轴上的所述卷绕物每增加一层，所述收线轴所需转动的圈数。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述卷绕物为焊丝，所述卷绕物的缩放系数为0.866。12.一种线轴转速控制装置，其特征在于，包括：卷径确定模块，用于根据目标线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定所述目标线轴对应于各目标检测周期中的当前检测周期的补偿卷径，并根据所述目标线轴对应于所述当前检测周期的当前卷径、所述补偿卷径，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的调节卷径；转速确定模块，用于根据所述目标线轴的基准线速、所述目标线轴对应于所述当前检测周期的张力控制参数、所述调节卷径，确定所述目标线轴对应于所述当前检测周期的目
标转速。13.一种卷绕机控制装置，其特征在于，包括：获取模块，用于根据卷绕机的主虚轴的给定线速，获取所述卷绕机的放线轴的基准线速，并根据连接所述放线轴的张力pid控制器对应于各目标检测周期的输出值，获取所述放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数；控制模块，用于利用如权利要求12所述的线轴转速控制装置，根据所述放线轴的基准线速、所述放线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定所述放线轴对应于各目标检测周期中的当前检测周期的目标转速。

技术总结

本申请实施例提供了一种线轴转速控制及卷绕机控制方法和装置，所述线轴转速控制方法包括：根据目标线轴对应于各目标检测周期的各张力控制参数，确定目标线轴对应于当前检测周期的补偿卷径；根据目标线轴对应于当前检测周期的当前卷径、补偿卷径，确定目标线轴对应于当前检测周期的调节卷径；根据目标线轴的基准线速、目标线轴对应于当前检测周期的张力控制参数、调节卷径，确定目标线轴对应于当前检测周期的目标转速。借此，本申请可实现线轴高速转动过程中的张力稳定控制，以减少断线异常。以减少断线异常。以减少断线异常。