一種卷材張力控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種卷材張力控制系統(tǒng)，包括固定板、固定輥和活動輥，其特征在于：所述固定輥和活動輥各自成組地位于固定板的兩側(cè)，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桿氣缸和直線位移傳感器，滑動板與無桿氣缸的氣缸滑臺和直線位移傳感器的滑塊相連接；無桿氣缸始終給滑動板一個遠(yuǎn)離固定輥組的推力，這個推力與卷材的預(yù)設(shè)張力相平衡，當(dāng)所述推力與預(yù)設(shè)張力的平衡打破時滑塊位移并向控制單元發(fā)出信號，當(dāng)滑塊位移量超過設(shè)定范圍時，控制單元發(fā)出指令調(diào)整放卷電機(jī)的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、安裝調(diào)試方便，調(diào)節(jié)行程大并且可以用數(shù)值設(shè)定，響應(yīng)速度快，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，節(jié)省安裝空間。
【專利說明】一種卷材張力控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柔性材料生產(chǎn)線，尤其涉及一種卷材張力控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在一次性生活用品的全自動生產(chǎn)線上，生產(chǎn)產(chǎn)品的各種柔性原材料卷繞在輥上，原材料在運(yùn)送過程中，要求材料的張力即延伸率是恒定的，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(shè)備上輸送時的張力，這種生產(chǎn)線的放卷裝置一般設(shè)有張力儲料裝置。目前現(xiàn)有張力儲料裝置采用的張力控制的方法有:1、擺桿式儲料，但這種方式儲料有限，換接料時難以適應(yīng)設(shè)備的高速運(yùn)行，不能實(shí)現(xiàn)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(shè)備在運(yùn)行過程中，材料易斷裂。針對這些問題，中國發(fā)明專利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(jié)構(gòu)和調(diào)試也都較為復(fù)雜，需要安裝大輪、小輪，氣缸活塞桿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(yīng)速度慢，并且連接大、小輪的輪軸旋轉(zhuǎn)不能超過一周，否則電位器就無法正確反饋信號，因而調(diào)節(jié)行程受限；并且設(shè)備的安裝調(diào)試復(fù)雜、耗時，大、小輪和豎立的氣缸都需要安裝空間，設(shè)備占用空間大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種卷材張力控制系統(tǒng)，它結(jié)構(gòu)簡單、安裝調(diào)試方便，調(diào)節(jié)行程大并且可以用數(shù)值設(shè)定，響應(yīng)速度快，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，節(jié)省安裝空間。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種卷材張力控制系統(tǒng)，包括固定板、固定輥和活動輥，所述固定輥通過輥軸可轉(zhuǎn)動地固定安裝在固定板上，所述活動輥平行于固定輥，并且活動輥可作相對于固定輥的移動，所述固定輥和活動輥各自成組地位于固定板的兩側(cè)，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桿氣缸和直線位移傳感器，滑動板與無桿氣缸的氣缸滑臺和直線位移傳感器的滑塊相連接；無桿氣缸始終給滑動板一個遠(yuǎn)離固定輥組的推力，這個推力與卷材的預(yù)設(shè)張力相平衡，當(dāng)所述推力與預(yù)設(shè)張力的平衡打破時滑塊位移并向控制單元發(fā)出信號，當(dāng)滑塊位移量超過設(shè)定范圍時，控制單元發(fā)出指令調(diào)整放卷電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0005]進(jìn)一步地，所述無桿氣缸是磁耦無桿氣缸，所述氣缸滑臺與滑動板的中部連接，直線位移傳感器位于無桿氣缸的旁側(cè)；在所述固定板上還安裝有導(dǎo)桿，導(dǎo)桿與所述直線位移傳感器和無桿氣缸的中心線平行，所述導(dǎo)桿上的滑動導(dǎo)座與滑動板相連接。
[0006]進(jìn)一步地，所述固定輥和活動輥分別位于固定板的左、右兩側(cè)，所述無桿氣缸、直線位移傳感器和導(dǎo)桿水平布置，所述導(dǎo)桿為兩根滾珠絲桿，所述滑動導(dǎo)座為軸承箱，兩導(dǎo)桿上的軸承箱分別固定在所述滑動板的上部和下部。
[0007]進(jìn)一步地，所述直線位移傳感器位于無桿氣缸的上側(cè)，所述上導(dǎo)桿上的軸承箱為一個，所述下導(dǎo)桿上的軸承箱為兩個。[0008]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)桿通過導(dǎo)桿座安裝在固定板上，在所述活動輥側(cè)的導(dǎo)桿座內(nèi)側(cè)安裝有減震套，減震套穿裝在導(dǎo)桿上。
[0009]進(jìn)一步地，所述無桿氣缸的進(jìn)氣管上裝有儲氣罐和調(diào)壓閥，調(diào)壓閥位于儲氣罐的上游側(cè)。
[0010]進(jìn)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(jìn)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(shù)量小于固定輥的數(shù)量，活動輥懸臂地安裝在所述滑動板上。
[0012]進(jìn)一步地，所述固定板通過支撐柱安裝在機(jī)架墻板上。
[0013]本發(fā)明在固定輥和活動輥之間的空位中設(shè)置無桿氣缸，通過無桿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，無桿氣缸給滑動板施加的推力與卷材的理想張力相平衡。當(dāng)卷材的實(shí)際張力與理想張力(即預(yù)設(shè)張力)不符時平衡打破，無桿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(nèi)的氣壓力向內(nèi)側(cè)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(lián)的直線位移傳感器讀出，當(dāng)位移量超過設(shè)定值時，直線位移傳感器向控制單元發(fā)出電信號，由控制單元調(diào)整放卷電機(jī)的轉(zhuǎn)速，由放卷電機(jī)提高轉(zhuǎn)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(nèi)的氣壓力平衡，滑動板向外側(cè)即遠(yuǎn)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(dāng)直線位移傳感器讀出的位移量超過設(shè)定值時，直線位移傳感器向控制單元發(fā)出電信號，由控制單元發(fā)出指令來降低放卷電機(jī)的轉(zhuǎn)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(diào)整張力，若位移量過大，則由放卷電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)整。
[0014]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0015]1、由于是在固定輥和活動輥之間的空位設(shè)置無桿氣缸，有效利用設(shè)備的現(xiàn)有空間，不需要單獨(dú)設(shè)計空間來安裝傳統(tǒng)控制裝置的大輪和小輪，以及外置的豎向氣缸，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，占用空間小。
[0016]2、無桿氣缸水平放置，不受重力影響，并且無桿氣缸的整體安裝尺寸小，軸向空間空間小，比普通標(biāo)準(zhǔn)氣缸節(jié)省軸向空間40%，而且無桿氣缸由于無活塞桿，其推力和拉力兩端的活塞面積相等，因此推力和拉力數(shù)值相等，容易實(shí)現(xiàn)中間定位，定位精度高，并且也不存在因活塞桿表面積灰和生銹，而使桿部密封圈吸入灰塵雜質(zhì)，導(dǎo)致泄漏的問題，特別是采用磁耦無桿氣缸時，其外部氣缸滑臺沒有動密封件，無外部泄漏。
[0017]3、裝有活動輥的滑動板同時與無桿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(yīng)到直線位移傳感器，由控制單元讀出數(shù)據(jù)，并可設(shè)置允許的位移范圍。較之傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)還要?dú)飧淄ㄟ^鋼絲繩、大輪、轉(zhuǎn)軸、小輪、電位器來響應(yīng)，電位器只能在一周的角度變化范圍內(nèi)正確反饋信號，本發(fā)明的傳遞路徑短、反應(yīng)靈敏、響應(yīng)速度快，調(diào)節(jié)行程大，并且設(shè)備調(diào)整簡單、方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。[0019]圖2是圖1中滑塊所在部位的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明安裝在機(jī)架墻板上的側(cè)視圖(儲氣罐和調(diào)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(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0024]請參閱圖1至圖5，一種卷材張力控制系統(tǒng)，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(jī)架墻板5上，固定板I為矩形板，其長度大于高度。所述固定輥2和活動輥3各自成組地位于固定板I的左、右兩側(cè)。固定輥2和活動輥3呈“I”字形地縱向排列，兩側(cè)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(shù)量小于固定輥2的數(shù)量，固定輥2通過輥軸可轉(zhuǎn)動地固定安裝在固定板I上，所述活動輥3平行于固定輥2，并且活動輥3可作相對于固定輥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桿氣缸7和直線位移傳感器8，所述無桿氣缸7、直線位移傳感器8水平布置在固定板I的中部，位于固定輥2和活動輥3之間，當(dāng)安裝卷材或調(diào)整設(shè)備時，活動輥3可以靠近固定輥2，活動輥3的移動范圍大，無桿氣缸7水平放置，不受重力影響。所述無桿氣缸7是磁稱無桿氣缸7，直線位移傳感器8位于無桿氣缸7的上側(cè)?；瑒影?的中部通過螺栓與無桿氣缸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。無桿氣缸7的整體安裝尺寸小，軸向空間空間小，比普通標(biāo)準(zhǔn)氣缸節(jié)省軸向空間40%，而且無桿氣缸7由于無活塞桿，其推力和拉力兩端的活塞面積相等，因此推力和拉力數(shù)值相等，容易實(shí)現(xiàn)中間定位，定位精度高，并且也不存在因活塞桿表面積灰和生銹，而使桿部密封圈吸入灰塵雜質(zhì)，導(dǎo)致泄漏的問題，特別是采用磁耦無桿氣缸時，其外部氣缸滑臺71沒有動密封件，無外部泄漏。
[0026]在無桿氣缸7的進(jìn)氣管10上裝有儲氣罐11和精密調(diào)壓閥12，調(diào)壓閥12位于儲氣罐11的上游側(cè)。通過精密調(diào)壓閥12能精密控制進(jìn)氣管10路和氣缸內(nèi)的壓力，儲氣罐11能緩沖、平衡氣壓系統(tǒng)的氣壓。通過進(jìn)氣壓力，無桿氣缸7始終給滑動板6 —個遠(yuǎn)離固定輥組的推力，這個推力與卷材的預(yù)設(shè)張力相平衡，當(dāng)所述推力與預(yù)設(shè)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(shè)定范圍就向控制單元發(fā)出電信號，由控制單元調(diào)控制、整放卷電機(jī)的轉(zhuǎn)速，直線位移傳感器8與控制單元、控制單元與放卷電機(jī)的變頻器通過導(dǎo)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(yīng)到直線位移傳感器8，由控制單元讀出數(shù)據(jù)，并可設(shè)置允許的位移范圍。較之傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)還要?dú)飧淄ㄟ^鋼絲繩、大輪、轉(zhuǎn)軸、小輪、電位器來響應(yīng)，電位器只能在一周的角度變化范圍內(nèi)正確反饋信號，本發(fā)明的傳遞路徑短、反應(yīng)靈敏、響應(yīng)速度快，調(diào)節(jié)行程大，并且設(shè)備調(diào)整簡單、方便。
[0027]在所述固定板I上還安裝有導(dǎo)桿13，導(dǎo)桿13通過導(dǎo)桿座14安裝在固定板I上，導(dǎo)桿13與所述直線位移傳感器8和無桿氣缸7的中心線平行，所述導(dǎo)桿13上的滑動導(dǎo)座131與滑動板6相連接。在本實(shí)施例中，導(dǎo)桿13為兩根滾珠絲桿，分別位于固定板I的上部和下部，所述滑動導(dǎo)座131為軸承箱，兩導(dǎo)桿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(dān)重力，同時又簡化設(shè)備，所述上導(dǎo)桿13上的軸承箱為一個，所述下導(dǎo)桿13上的軸承箱為兩個。
[0028]在所述活動輥3側(cè)的導(dǎo)桿座14內(nèi)側(cè)安裝有減震套132，所述滑動板6靠近遠(yuǎn)離固定輥2 —端的導(dǎo)桿座14內(nèi)側(cè)，減震套132穿裝在導(dǎo)桿13上，減震套132位于導(dǎo)桿座14與滑動導(dǎo)座131之間。
[0029]本發(fā)明的工作過程是:當(dāng)卷材的實(shí)際張力與理想張力(即預(yù)設(shè)張力)不符合時，無桿氣缸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，無桿氣缸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(nèi)的氣壓力向內(nèi)側(cè)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(lián)的直線位移傳感器8反饋給控制單元，當(dāng)位移量超過設(shè)定值時，由控制單元調(diào)整放卷電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過放卷電機(jī)提高轉(zhuǎn)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(nèi)的氣壓力平衡，滑動板6向外側(cè)即遠(yuǎn)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(dāng)直線位移傳感器8的滑塊81位移量超過設(shè)定值時，由控制單元發(fā)出指令來降低放卷電機(jī)的轉(zhuǎn)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(diào)整卷材張力，若位移量過大，則由放卷電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)整。
[0030]以上僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種卷材張力控制系統(tǒng)，包括固定板、固定輥和活動輥，所述固定輥通過輥軸可轉(zhuǎn)動地固定安裝在固定板上，所述活動輥平行于固定輥，并且活動輥可作相對于固定輥的移動，其特征在于:所述固定輥和活動輥各自成組地位于固定板的兩側(cè)，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桿氣缸和直線位移傳感器，滑動板與無桿氣缸的氣缸滑臺和直線位移傳感器的滑塊相連接；無桿氣缸始終給滑動板一個遠(yuǎn)離固定輥組的推力，這個推力與卷材的預(yù)設(shè)張力相平衡，當(dāng)所述推力與預(yù)設(shè)張力的平衡打破時滑塊位移并向控制單元發(fā)出信號，當(dāng)滑塊位移量超過設(shè)定范圍時，控制單元發(fā)出指令調(diào)整放卷電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷材張力控制系統(tǒng)，其特征在于:所述無桿氣缸是磁耦無桿氣缸，所述氣缸滑臺與滑動板的中部連接，直線位移傳感器位于無桿氣缸的旁側(cè)；在所述固定板上還安裝有導(dǎo)桿，導(dǎo)桿與所述直線位移傳感器和無桿氣缸的中心線平行，所述導(dǎo)桿上的滑動導(dǎo)座與滑動板相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卷材張力控制系統(tǒng)，其特征在于:所述固定輥和活動輥分別位于固定板的左、右兩側(cè)，所述無桿氣缸、直線位移傳感器和導(dǎo)桿水平布置，所述導(dǎo)桿為兩根滾珠絲桿，所述滑動導(dǎo)座為軸承箱，兩導(dǎo)桿上的軸承箱分別固定在所述滑動板的上部和下部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的卷材張力控制系統(tǒng)，其特征在于:所述直線位移傳感器位于無桿氣缸的上側(cè)，所述上導(dǎo)桿上的軸承箱為一個，所述下導(dǎo)桿上的軸承箱為兩個。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的卷材張力控制系統(tǒng)，其特征在于:所述導(dǎo)桿通過導(dǎo)桿座安裝在固定板上，在所述活動輥側(cè)的導(dǎo)桿座內(nèi)側(cè)安裝有減震套，減震套穿裝在導(dǎo)桿上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷材張力控制系統(tǒng)，其特征在于:所述無桿氣缸的進(jìn)氣管上裝有儲氣罐和調(diào)壓閥，調(diào)壓閥位于儲氣罐的上游側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷材張力控制系統(tǒng)，其特征在于: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(jù)權(quán)利要求1所述的卷材張力控制系統(tǒng)，其特征在于: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(shù)量小于固定輥的數(shù)量，活動輥懸臂地安裝在所述滑動板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的卷材張力控制系統(tǒng)，其特征在于:所述固定板通過支撐柱安裝在機(jī)架墻板上。
【文檔編號】B65H23/185GK103979346SQ201410241728
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】謝開達(dá) 申請人:福建培新機(jī)械制造實(shí)業(yè)有限公司