卷材張力控制裝置製造方法
2023-05-22 07:29:16 1
卷材張力控制裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種卷材張力控制裝置，包括固定板、固定輥和活動輥，其特徵在於：所述固定輥和活動輥各自成組地位於固定板的兩側，活動輥的一端安裝在滑動板上，在固定板上還安裝有相平行的無杆氣缸和直線位移傳感器，滑動板與無杆氣缸的氣缸滑臺和直線位移傳感器的滑塊相連接；無杆氣缸始終給滑動板一個遠離固定輥組的推力，這個推力與卷材的預設張力相平衡，當所述推力與預設張力的平衡打破時滑塊位移並向控制單元發出信號，當滑塊位移量超過設定範圍時，控制單元發出指令調整放卷電機的轉速。本實用新型結構簡單、安裝調試方便，調節行程大並且可以用數值設定，響應速度快，設備結構緊湊、體積小，節省安裝空間。
【專利說明】卷材張力控制裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及柔性材料生產線，尤其涉及一種卷材張力控制裝置。
【背景技術】
[0002]在一次性生活用品的全自動生產線上，生產產品的各種柔性原材料卷繞在輥上，原材料在運送過程中，要求材料的張力即延伸率是恆定的，否則就會造成材料寬窄不均，甚至斷裂。這就需要控制材料在設備上輸送時的張力，這種生產線的放卷裝置一般設有張力儲料裝置。目前現有張力儲料裝置採用的張力控制的方法有:1、擺杆式儲料，但這種方式儲料有限，換接料時難以適應設備的高速運行，不能實現高速切換卷；2、重錘重力控制材料的張力，但是受慣性力的影響，設備在運行過程中，材料易斷裂。針對這些問題，中國實用新型專利CN101767729A提出了一種柔性材料張力控制裝置，但是此張力控制裝置的結構和調試也都較為複雜，需要安裝大輪、小輪，氣缸活塞杆通過鋼絲繩與小輪連接，再通過小輪、輪軸、大輪和鋼絲繩與輥連接，張力傳遞路徑長，響應速度慢，並且連接大、小輪的輪軸旋轉不能超過一周，否則電位器就無法正確反饋信號，因而調節行程受限；並且設備的安裝調試複雜、耗時，大、小輪和豎立的氣缸都需要安裝空間，設備佔用空間大。
實用新型內容
[0003]針對現有技術中存在的上述問題，本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種卷材張力控制裝置，它結構簡單、安裝調試方便，調節行程大並且可以用數值設定，響應速度快，設備結構緊湊、體積小，節省安裝空間。
[0004]本實用新型的技術方案如下:一種卷材張力控制裝置，包括固定板、固定輥和活動輥，所述固定輥通過輥軸可轉動地固定安裝在固定板上，所述活動輥平行於固定輥，並且活動輥可作相對於固定輥的移動，所述固定輥和活動輥各自成組地位於固定板的兩側，活動輥的一端安裝在滑動板上，在固定板上還安裝有相平行的無杆氣缸和直線位移傳感器，滑動板與無杆氣缸的氣缸滑臺和直線位移傳感器的滑塊相連接；無杆氣缸始終給滑動板一個遠離固定輥組的推力，這個推力與卷材的預設張力相平衡，當所述推力與預設張力的平衡打破時滑塊位移並向控制單元發出信號，當滑塊位移量超過設定範圍時，控制單元發出指令調整放卷電機的轉速。
[0005]進一步地，所述無杆氣缸是磁耦無杆氣缸，所述氣缸滑臺與滑動板的中部連接，直線位移傳感器位於無杆氣缸的旁側；在所述固定板上還安裝有導杆，導杆與所述直線位移傳感器和無杆氣缸的中心線平行，所述導杆上的滑動導座與滑動板相連接。
[0006]進一步地，所述固定輥和活動輥分別位於固定板的左、右兩側，所述無杆氣缸、直線位移傳感器和導杆水平布置，所述導杆為兩根滾珠絲杆，所述滑動導座為軸承箱，兩導杆上的軸承箱分別固定在所述滑動板的上部和下部。
[0007]進一步地，所述直線位移傳感器位於無杆氣缸的上側，所述上導杆上的軸承箱為一個，所述下導杆上的軸承箱為兩個。
[0008]進一步地，所述導杆通過導杆座安裝在固定板上，在所述活動輥側的導杆座內側安裝有減震套，減震套穿裝在導杆上。
[0009]進一步地，所述無杆氣缸的進氣管上裝有儲氣罐和調壓閥，調壓閥位於儲氣罐的上遊側。
[0010]進一步地，所述滑動板通過L形連接板與所述直線位移傳感器的滑塊連接。
[0011]進一步地，所述固定輥和活動輥呈「I」字形地縱向排列，所述活動輥的數量小於固定輥的數量，活動輥懸臂地安裝在所述滑動板上。
[0012]進一步地，所述固定板通過支撐柱安裝在機架牆板上。
[0013]本實用新型在固定輥和活動輥之間的空位中設置無杆氣缸，通過無杆氣缸來給予活動輥一個向外撐開的推力，使固定輥和活動輥之間始終有一個向外分離的趨勢，無杆氣缸給滑動板施加的推力與卷材的理想張力相平衡。當卷材的實際張力與理想張力(即預設張力)不符時平衡打破，無杆氣缸的氣缸滑臺滑移，若卷材的張力過大時，滑動板在活動輥上卷材的作用下，克服氣缸內的氣壓力向內側即靠近固定輥的方向移動，從而使固定輥和活動輥之間的距離縮小，材料的張力減小，而滑動板的位移會通過與之相聯的直線位移傳感器讀出，當位移量超過設定值時，直線位移傳感器向控制單元發出電信號，由控制單元調整放卷電機的轉速，由放卷電機提高轉速來解決張力過大的問題。反之，若卷材的張力過小時，滑動板無法與氣缸內的氣壓力平衡，滑動板向外側即遠離固定輥的方向移動，從而使固定輥和活動輥之間的距離增加，材料的張力提升，當直線位移傳感器讀出的位移量超過設定值時，直線位移傳感器向控制單元發出電信號，由控制單元發出指令來降低放卷電機的轉速，從而解決張力過小的問題。因而，是先由氣缸滑臺的小位移來自動調整張力，若位移量過大，則由放卷電機的轉速來調整。
[0014]通過上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0015]1、由於是在固定輥和活動輥之間的空位設置無杆氣缸，有效利用設備的現有空間，不需要單獨設計空間來安裝傳統控制裝置的大輪和小輪，以及外置的豎向氣缸，設備結構緊湊、體積小，佔用空間小。
[0016]2、無杆氣缸水平放置，不受重力影響，並且無杆氣缸的整體安裝尺寸小，軸向空間空間小，比普通標準氣缸節省軸向空間40%，而且無杆氣缸由於無活塞杆，其推力和拉力兩端的活塞面積相等，因此推力和拉力數值相等，容易實現中間定位，定位精度高，並且也不存在因活塞杆表面積灰和生鏽，而使杆部密封圈吸入灰塵雜質，導致洩漏的問題，特別是採用磁耦無杆氣缸時，其外部氣缸滑臺沒有動密封件，無外部洩漏。
[0017]3、裝有活動輥的滑動板同時與無杆氣缸的氣缸滑臺和直線位移傳感器的滑塊相連接，氣缸滑臺直接推動滑動板移動，或滑動板直接帶動氣缸滑臺移動，而滑動板的微小位移都能直接反應到直線位移傳感器，由控制單元讀出數據，並可設置允許的位移範圍。較之傳統結構還要氣缸通過鋼絲繩、大輪、轉軸、小輪、電位器來響應，電位器只能在一周的角度變化範圍內正確反饋信號，本實用新型的傳遞路徑短、反應靈敏、響應速度快，調節行程大，並且設備調整簡單、方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0019]圖2是圖1中滑塊所在部位的結構示意圖。
[0020]圖3是本實用新型安裝在機架牆板上的側視圖(儲氣罐和調壓閥未示出)。
[0021]圖4是圖3中A處的局部放大圖。
[0022]圖5是圖1中滑塊的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]以下將結合附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細說明。
[0024]請參閱圖1至圖5，一種卷材張力控制裝置，包括固定板1、固定輥2和活動輥3，所述固定板I通過支撐柱4安裝在豎立的機架牆板5上，固定板I為矩形板，其長度大於高度。所述固定輥2和活動輥3各自成組地位於固定板I的左、右兩側。固定輥2和活動輥3呈「I」字形地縱向排列，兩側固定輥2和活動輥3在高度方向交錯排列，所述活動輥3的數量小於固定輥2的數量，固定輥2通過輥軸可轉動地固定安裝在固定板I上，所述活動輥3平行於固定輥2，並且活動輥3可作相對於固定輥2的移動。
[0025]活動輥3的一端安裝在滑動板6上，活動輥3另一端懸空為懸臂狀。在固定板I上還安裝有相平行的無杆氣缸7和直線位移傳感器8，所述無杆氣缸7、直線位移傳感器8水平布置在固定板I的中部，位於固定輥2和活動輥3之間，當安裝卷材或調整設備時，活動輥3可以靠近固定輥2，活動輥3的移動範圍大，無杆氣缸7水平放置，不受重力影響。所述無杆氣缸7是磁稱無杆氣缸7，直線位移傳感器8位於無杆氣缸7的上側。滑動板6的中部通過螺栓與無杆氣缸7的氣缸滑臺71相連接，滑動板6的中上部通過L形連接板9和螺栓與直線位移傳感器8的滑塊81連接，L形連接板9的兩塊相垂直相交板分別與滑動板6和滑塊81相靠。無杆氣缸7的整體安裝尺寸小，軸向空間空間小，比普通標準氣缸節省軸向空間40%，而且無杆氣缸7由於無活塞杆，其推力和拉力兩端的活塞面積相等，因此推力和拉力數值相等，容易實現中間定位，定位精度高，並且也不存在因活塞杆表面積灰和生鏽，而使杆部密封圈吸入灰塵雜質，導致洩漏的問題，特別是採用磁耦無杆氣缸時，其外部氣缸滑臺71沒有動密封件，無外部洩漏。
[0026]在無杆氣缸7的進氣管10上裝有儲氣罐11和精密調壓閥12，調壓閥12位於儲氣罐11的上遊側。通過精密調壓閥12能精密控制進氣管10路和氣缸內的壓力，儲氣罐11能緩衝、平衡氣壓系統的氣壓。通過進氣壓力，無杆氣缸7始終給滑動板6 —個遠離固定輥組的推力，這個推力與卷材的預設張力相平衡，當所述推力與預設張力的平衡打破時滑塊81位移，若直線位移傳感器8的滑塊81位移量超過設定範圍就向控制單元發出電信號，由控制單元調控制、整放卷電機的轉速，直線位移傳感器8與控制單元、控制單元與放卷電機的變頻器通過導線電連接。氣缸滑臺71直接推動滑動板6移動，或滑動板6直接帶動氣缸滑臺71移動，而滑動板6的微小位移都能直接反應到直線位移傳感器8，由控制單元讀出數據，並可設置允許的位移範圍。較之傳統結構還要氣缸通過鋼絲繩、大輪、轉軸、小輪、電位器來響應，電位器只能在一周的角度變化範圍內正確反饋信號，本實用新型的傳遞路徑短、反應靈敏、響應速度快，調節行程大，並且設備調整簡單、方便。
[0027]在所述固定板I上還安裝有導杆13，導杆13通過導杆座14安裝在固定板I上，導杆13與所述直線位移傳感器8和無杆氣缸7的中心線平行，所述導杆13上的滑動導座131與滑動板6相連接。在本實施例中，導杆13為兩根滾珠絲杆，分別位於固定板I的上部和下部，所述滑動導座131為軸承箱，兩導杆13上的軸承箱分別固定在所述滑動板6的上部和下部。為更好地分擔重力，同時又簡化設備，所述上導杆13上的軸承箱為一個，所述下導杆13上的軸承箱為兩個。
[0028]在所述活動輥3側的導杆座14內側安裝有減震套132，所述滑動板6靠近遠離固定輥2 —端的導杆座14內側，減震套132穿裝在導杆13上，減震套132位於導杆座14與滑動導座131之間。
[0029]本實用新型的工作過程是:當卷材的實際張力與理想張力(即預設張力)不符合時，無杆氣缸7給滑動板6施加的推力與活動輥3受到的卷材拉力不平衡，無杆氣缸7的氣缸滑臺71滑移，若卷材的張力過大時，滑動板6在活動輥3上卷材拉力的作用下，克服氣缸內的氣壓力向內側即靠近固定輥2的方向移動，從而使固定輥2和活動輥3之間的距離縮小，材料的張力減小，而滑動板6的位移會通過與之相聯的直線位移傳感器8反饋給控制單元，當位移量超過設定值時，由控制單元調整放卷電機的轉速，通過放卷電機提高轉速來解決張力過大的問題。反之,若卷材的張力過小時,滑動板6上活動輥3所受的卷材拉力小，滑動板6無法與氣缸內的氣壓力平衡，滑動板6向外側即遠離固定輥2的方向移動，從而使固定輥2和活動輥3之間的距離增加，材料的張力提升，當直線位移傳感器8的滑塊81位移量超過設定值時，由控制單元發出指令來降低放卷電機的轉速，從而解決張力過小的問題。因而，是先由氣缸滑臺71的小位移來自動調整卷材張力，若位移量過大，則由放卷電機的轉速來調整。
[0030]以上僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種卷材張力控制裝置，包括固定板、固定輥和活動輥，所述固定輥通過輥軸可轉動地固定安裝在固定板上，所述活動輥平行於固定輥，並且活動輥可作相對於固定輥的移動，其特徵在於:所述固定輥和活動輥各自成組地位於固定板的兩側，活動輥的一端安裝在滑動板上，在固定板上還安裝有相平行的無杆氣缸和直線位移傳感器，滑動板與無杆氣缸的氣缸滑臺和直線位移傳感器的滑塊相連接；無杆氣缸始終給滑動板一個遠離固定輥組的推力，這個推力與卷材的預設張力相平衡，當所述推力與預設張力的平衡打破時滑塊位移並向控制單元發出信號，當滑塊位移量超過設定範圍時，控制單元發出指令調整放卷電機的轉速。
2.根據權利要求1所述的卷材張力控制裝置，其特徵在於:所述無杆氣缸是磁耦無杆氣缸，所述氣缸滑臺與滑動板的中部連接，直線位移傳感器位於無杆氣缸的旁側；在所述固定板上還安裝有導杆，導杆與所述直線位移傳感器和無杆氣缸的中心線平行，所述導杆上的滑動導座與滑動板相連接。
3.根據權利要求2所述的卷材張力控制裝置，其特徵在於:所述固定輥和活動輥分別位於固定板的左、右兩側，所述無杆氣缸、直線位移傳感器和導杆水平布置，所述導杆為兩根滾珠絲杆，所述滑動導座為軸承箱，兩導杆上的軸承箱分別固定在所述滑動板的上部和下部。
4.根據權利要求3所述的卷材張力控制裝置，其特徵在於:所述直線位移傳感器位於無杆氣缸的上側，所述上導杆上的軸承箱為一個，所述下導杆上的軸承箱為兩個。
5.根據權利要求2或3或4所述的卷材張力控制裝置，其特徵在於:所述導杆通過導杆座安裝在固定板上，在所述活動輥側的導杆座內側安裝有減震套，減震套穿裝在導杆上。
6.根據權利要求1所述的卷材張力控制裝置，其特徵在於:所述無杆氣缸的進氣管上裝有儲氣罐和調壓閥，調壓閥位於儲氣罐的上遊側。
7.根據權利要求1所述的卷材張力控制裝置，其特徵在於:所述滑動板通過L形連接板與所述直線位移傳感器的滑塊連接。
8.根據權利要求1所述的卷材張力控制裝置，其特徵在於:所述固定輥和活動輥呈「I」字形地縱向排列，所述活動輥的數量小於固定輥的數量，活動輥懸臂地安裝在所述滑動板上。
9.根據權利要求5所述的卷材張力控制裝置，其特徵在於:所述固定板通過支撐柱安裝在機架牆板上。
【文檔編號】B65H23/185GK203922222SQ201420290217
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月3日 優先權日:2014年6月3日
【發明者】謝開達 申請人:福建培新機械製造實業有限公司