一種分體式牽引輥轉阻力的測量裝置及系統的製作方法

2024-04-10 10:18:05

本實用新型涉及玻璃基板製造領域，具體地，涉及一種玻璃基板製造領域中使用的分體式牽引輥轉阻力的測量裝置及系統。

背景技術：

在玻璃基板製造領域中，採用溢流下拉法生產玻璃時需要主動式牽引輥對玻璃進行下拉，用分體式牽引輥對玻璃進行定型整形。用分體式牽引輥對玻璃進行定型整形的過程中，分體式牽引輥屬於從動輥，玻璃從兩個輥子的間隙通過，輥子和玻璃之間有摩擦力，輥子依靠和玻璃之間的摩擦力實現轉動。轉動中的兩個牽引輥若轉動不靈活，轉動阻力過大或倆輥之間阻力差別較大均會對玻璃成型造成不良影響。為避免分體式牽引輥上機後對生產產生影響，需要在上機前對其進行檢測以避免損失。

技術實現要素：

本實用新型提供一種分體式牽引輥轉阻力的測量裝置和系統，用於測量分體式牽引輥轉動時的阻力。

為了實現上述目的，根據本實用新型的一方面，本實用新型提供一種用於分體式牽引輥轉阻力的測量裝置，所述牽引輥包括動力模塊和從動輥，所述測量裝置包括：

均質圓盤、測速模塊和處理模塊，所述動力模塊與所述從動輥通過旋轉軸連接，所述均質圓盤設置在所述旋轉軸上，且所述均質圓盤與所述旋轉軸同心；

所述動力模塊，用於為所述從動輥的旋轉提供動力；

所述測速模塊，與所述從動輥連接，用於感測所述從動輥的轉速；

所述處理模塊，與所述測速模塊連接，用於測量所述從動輥從第一轉速降低至第二轉速所用的第一時間，並根據在移除所述均質圓盤的情況下測得的所述從動輥從所述第一轉速降低至所述第二轉速所用的第二時間以及所述均質圓盤的轉動慣量獲取所述從動輥的阻力。

可選地，所述動力模塊包括：

伺服電機，用於驅動所述旋轉軸旋轉，以使所述旋轉軸帶動所述從動輥旋轉；

離合器模塊，設置於所述伺服電機和所述旋轉軸之間，用於控制所述伺服電機與所述從動輥之間的連接或斷開。

可選地，所述離合器模塊為電控離合器，所述電控離合器包括控制模塊和與所述控制模塊連接的離合組件：

所述控制模塊，用於在啟動所述伺服電機時控制所述離合組件處於齒合狀態，以使所述伺服電機與所述從動輥處於連接狀態；

所述控制模塊，還用於監測所述伺服電機的轉速，當所述伺服電機的轉速達到第三轉速時，控制所述離合組件處於分離狀態，以使所述伺服電機與所述從動輥斷開連接，所述第三轉速大於所述第一轉速。

可選地，所述處理模塊包括：

轉速監測模塊，用於在所述伺服電機與所述從動輥斷開連接後，監測所述從動輥的轉速；

計時器，與所述轉速監測模塊連接，用於當所述伺服電機的轉速從所述第三轉速降低至所述第一轉速時開始計時，當所述伺服電機的轉速從所述第一轉速降低至所述第二轉速時停止計時，得到所述第一時間。

可選地，所述處理模塊包括：可編程邏輯控制器PLC或智能儀表。

可選地，所述均質圓盤包括均質金屬圓盤。

可選地，所述測速模塊為測速傳感器，所述測速傳感器設置在所述從動輥上的軸心位置，所述測速傳感器能夠隨著所述從動輥的轉動一起轉動。

根據本實用新型的另一方面，本實用新型還提供一種分體式牽引輥轉阻力的測量系統，所述測量系統包括：

上述的所述的分體式牽引輥轉阻力的測量裝置以及待測量的分體式牽引輥；

所述分體式牽引輥包括動力模塊和從動輥，所述動力模塊與所述從動輥通過旋轉軸連接，所述動力模塊用於為所述從動輥的旋轉提供動力，所述測量裝置的均質圓盤設置在所述旋轉軸上，且所述均質圓盤與所述旋轉軸同心；

所述測量裝置用於測量所述從動輥從第一轉速降低至第二轉速所用的第一時間，並根據在移除所述均質圓盤的情況下測得的所述從動輥從所述第一轉速降低至所述第二轉速所用的第二時間以及所述均質圓盤的轉動慣量獲取所述從動輥的阻力。

可選的，所述動力模塊包括：

伺服電機，用於驅動所述旋轉軸旋轉，以使所述旋轉軸帶動所述從動輥旋轉；

離合器模塊，設置於所述伺服電機和所述旋轉軸之間，用於控制所述伺服電機與所述從動輥之間的連接或斷開。

可選的，所述離合器模塊為電控離合器。

綜上所述，本實用新型提供一種分體式牽引輥轉阻力的測量裝置和系統，應用於分體式牽引輥，該牽引輥包括：動力模塊和從動輥，該測量裝置包括：均質圓盤、測速模塊和處理模塊，所述動力模塊與所述從動輥通過旋轉軸連接，所述均質圓盤設置在所述旋轉軸上，且所述均質圓盤與所述旋轉軸同心通過動力模塊為從動輥的旋轉提供動力，通過增加測速模塊感測所述從動輥的轉速；處理模塊可以測量所述從動輥從第一轉速降低至第二轉速所用的第一時間，並根據在移除所述均質圓盤的情況下測得的所述從動輥從所述第一轉速降低至所述第二轉速所用的第二時間以及所述均質圓盤的轉動慣量獲取所述從動輥的阻力。通過上述技術方案，本實用新型能夠用於測量分體式牽引輥轉動時的阻力。

本實用新型的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用於解釋本實用新型，但並不構成對本實用新型的限制。在附圖中：

圖1是根據本實用新型一實施例提供分體式牽引輥轉阻力的測量裝置的結構圖。

圖2是根據本實用新型另一實施例提供的離合器模塊的結構框圖。

圖3是根據本實用新型另一實施例提供的處理模塊的結構框圖。

圖4是根據本實用新型的一實施例提供的分體式牽引輥轉阻力的測量裝置的結構圖。

附圖標記說明

11 均質圓盤 12 測速模塊

21 動力模塊 211 伺服電機

212 離合器模塊 2121 控制模塊

2122 離合組件 22 旋轉軸

23 處理模塊 231 轉速監測模塊

232 計時器 233 計算模塊

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限制本實用新型。

圖1是根據本實用新型一實施例提供的分體式牽引輥轉阻力的測量裝置的結構框圖。如圖1所示，該裝置應用於分體式牽引輥，該分體式牽引輥包括動力模塊21和從動輥22，該測量裝置可以包括：均質圓盤11、測速模塊12以及處理模塊23。其中，該動力模塊21與該從動輥22通過旋轉軸221連接，均質圓盤11設置在該旋轉軸221上，且該均質圓盤11與該旋轉軸221同心。

測速模塊12，與從動輥22連接，用於感測從動輥22的轉速；處理模塊23，與該測速模塊12連接，用於測量從動輥22從第一轉速降低至第二轉速所用的第一時間，並根據在移除均質圓盤11的情況下測得的從動輥22從第一轉速降低至第二轉速所用的第二時間以及該均質圓盤11的轉動慣量獲取該從動輥的阻力。

示例的，如圖1所示，該動力模塊21可以包括：伺服電機211和離合器模塊212。其中，該伺服電機211，用於驅動旋轉軸221旋轉，以使該旋轉軸221帶動從動輥22旋轉；該離合器模塊212，設置於伺服電機211和旋轉軸221之間，用於控制伺服電機211與從動輥22之間的連接或斷開。

可選的，該伺服電機211可以使從動輥22的轉動速度在0-4000轉/分之內持續可調。

示例的，該均質圓盤11可以為均質金屬圓盤。

示例的，該測速模塊12可以為測速傳感器，該測速傳感器設置在從動輥22上的軸心位置，該測速傳感器能夠隨著從動輥22的轉動一起轉動。

圖2是根據本實用新型的一實施例提供的離合器模塊的結構框圖。如圖2所示，示例的，該離合器模塊212可以包括：控制模塊2121以及離合組件2122；其中：

控制模塊2121，用於在啟動該伺服電機211時控制離合組件處於嚙合狀態，以使所述伺服電機與所述從動輥處於連接狀態；離合組件2122，用於伺服電機211與從動輥22之間的連接或斷開。

可選的，該控制模塊2121，還可以用於監測伺服電機211的轉速，當伺服電機211的轉速達到第三轉速時，控制離合組件2122處於分離狀態，以使伺服電機211與從動輥22斷開連接，其中第三轉速大於第一轉速。

示例地，將牽引輥20安裝在測試臺上，並使離合組件2212處於嚙合狀態，啟動伺服電機211，當控制模塊2121監測到伺服電機211達到第三轉速1000轉/分(此時可以認為從動輥22的轉速也是1000轉/分)，此時斷開離合組件2212，從動輥22在慣性狀態下將繼續轉動，由於受阻力矩的影響從動輥22的轉速會逐漸降低，該從動輥22轉速可以通過測速模塊12監測。

圖3是根據本實用新型的一實施例提供的處理模塊的結構框圖。如圖3所示，示例的，該處理模塊23可以包括：轉速監測模塊231、計時器232以及計算模塊233，其中：

轉速監測模塊231，用於在伺服電機211與從動輥22斷開連接後，監測從動輥22的轉速；計時器232，與轉速監測模塊231連接，用於當伺服電機的轉速從第三轉速降低至第一轉速時開始計時，當伺服電機211的轉速從第一轉速降低至第二轉速時停止計時，得到第一時間；計算模塊233，與計時器232相連，用於根據該第一時間與在移除均質圓盤11的情況下測得的從動輥從第一轉速降低至第二轉速所用的第二時間以及均質圓盤11的轉動慣量獲取從動輥的阻力。

示例地，該處理模塊23可以包括：可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，簡稱PLC)或智能儀表。

示例地，圖1中從動軸22上設置了轉動慣量和從動輥轉動慣量J相當且已知為J0的均質圓盤11，該均質圓盤11與該從動軸22旋轉軸同心，當轉速監測模塊231測得從動輥22的轉速降低到650轉/分時，計時器232開始計時，轉動速度繼續降低，當轉速監測模塊231測得該轉速降低到50轉/分時，計時器232停止計時，得到第一時間t1；

示例地，在本實施例中，需要計算的從動輥的阻力可以是從動輥的阻力矩，根據計算模塊233中預先設置的轉矩計算公式：T0＝J*α+Tf，其中，T0為動力矩，Tf阻力矩，J為轉動慣量，α為角速度，減速過程中T0為0，該公式可以簡化為：Tf＝-(J+J0)*α1＝-(J+J0)*(650-50)/(60*t1)； (1)

表達式(1)中的符號表示阻力矩和旋轉方向相反，起著減速作用。

然後移除均質圓盤11，重複上述步驟測得第二時間t2，圖4是根據本實用新型另一實施例提供的分體式牽引輥轉阻力的測量裝置的結構框圖，示出了移除均質圓盤11後的測量裝置和分體式牽引輥的結構(或者，也可是先移除均質圓盤11，通過上述步驟先測得t2，再安裝上均質圓盤11重複上述步驟測得第一時間t1：

Tf＝-J*α2＝-J*(650-50)/(60*t2)； (2)

由(1)式和(2)式可分別求得J和Tf分別為：

J＝J0*t1/(t1-t2)；

Tf＝-10*J0/(t1-t2)；

由於均質圓盤11的轉動慣量已知為J0，可通過計算模塊233計算出Tf，為消除偶然誤差，計算模塊233可重複做數組測試，然後取平均值，從而可據此判斷該牽引輥是否合格。

綜上所述，本實用新型提供一種分體式牽引輥轉阻力的測量裝置，應用於分體式牽引輥，該牽引輥包括：動力模塊和從動輥，該測量裝置包括：均質圓盤、測速模塊和處理模塊，動力模塊與從動輥通過旋轉軸連接，均質圓盤設置在旋轉軸上，且均質圓盤與旋轉軸同心，通過動力模塊為從動輥的旋轉提供動力，通過增加測速模塊感測從動輥的轉速；處理模塊可以測量從動輥從第一轉速降低至第二轉速所用的第一時間，並根據在移除均質圓盤的情況下測得的從動輥從第一轉速降低至第二轉速所用的第二時間以及均質圓盤的轉動慣量獲取從動輥的阻力。通過上述技術方案，本實用新型能夠測量分體式牽引輥轉動時的阻力，能夠用於發現從動輥轉動阻力過大或從動輥與主動輥(採用溢流下拉法生產玻璃時需要主動式牽引輥對玻璃進行下拉，用分體式牽引輥對玻璃進行定型整形)之間阻力差別較大的問題，從而避免這些潛在問題對玻璃成型生產造成的不良影響。

本實用新型的一實施例還提供一種用於分體式牽引輥轉阻力的測量系統，該控制系統可以包括：

圖1所示的分體式牽引輥，包括動力模塊21和從動輥22，動力模塊與從動輥通過旋轉軸連接，動力模塊用於為從動輥的旋轉提供動力，測量裝置的均質圓盤11設置在旋轉軸221上，且均質圓盤11與旋轉軸221同心；

分體式牽引輥轉阻力的測量裝置，與分體式牽引輥連接，用於測量從動輥22從第一轉速降低至第二轉速所用的第一時間，並根據在移除所述均質圓盤11的情況下測得的從動輥從第一轉速降低至第二轉速所用的第二時間以及均質圓盤11的轉動慣量獲取從動輥的阻力。

其中分體式牽引輥的動力模塊21可以包括：伺服電機211，用於驅動旋轉軸221旋轉，以使旋轉軸221帶動從動輥22旋轉；

以及離合器模塊212，設置於伺服電機211和旋轉軸221之間，用於控制伺服電機211與從動輥22之間的連接或斷開。

其中，該離合器模塊212為電控離合器。

綜上所述，本實用新型能夠測量分體式牽引輥轉動時的阻力，能夠用於發現從動輥轉動阻力過大或從動輥與主動輥之間阻力差別較大的問題，從而避免這些潛在問題對玻璃成型生產造成的不良影響。

以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型並不限於上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思範圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本實用新型的保護範圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重複，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。