專利名稱：橡膠v帶線繩恒張力控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種張力控制裝置，尤其是涉及一種橡膠V帶線繩張力的控制裝置。
背景技術：
已有的橡膠V帶生產(chǎn)設備大多采用控制線繩卷筒驅動電機輸出轉矩的方式來實現(xiàn)對線繩張力的控制，由于線繩卷筒中線繩卷徑會隨著線繩的放卷而改變，其變化頻率與線繩卷筒中每層線繩圈數(shù)、線繩直徑及線繩收取的速度，因此要保證線繩張力的恒定，必須實時調整線繩卷筒驅動電機輸出轉矩，而其控制系統(tǒng)只有在獲得線繩卷筒中每層線繩圈數(shù)、線繩直徑及線繩收取的速度等參數(shù)，并實時準確地檢測出線繩卷徑的反饋信號的情況下，才能有效控制繩卷筒驅動電機輸出轉矩，控制系統(tǒng)需運算處理的數(shù)據(jù)多，線繩張力波動范圍相對較大，控制系統(tǒng)復雜，電機還需要選用伺服電機方可滿足要求，維修難度大。
發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種簡單、可靠的橡膠V帶線繩恒張力控制裝置，該裝置作為成型機的一個子系統(tǒng)，其控制系統(tǒng)只需采集線繩收卷速度及線繩收卷速度波動的反饋信號就能實時調節(jié)電機的轉速，保證線繩收卷速度與放卷速度相等，使橡膠V帶的線繩張力保持恒定，線繩張力波動范圍小，可提高橡膠V帶的產(chǎn)品質量，控制系統(tǒng)簡單可靠，電機選用普通三相異步電動機即滿足要求，維修方便。
本實用新型設有可編程控制器(PLC)、變頻器、三相異步電動機、旋轉編碼器、電阻尺、線輪裝置和張力測量顯示儀。其中，可編程控制器(PLC)作為中央處理控制器，用于對保證線繩張力的過程進行統(tǒng)一協(xié)調控制，旋轉編碼器接線輪裝置的線輪，旋轉編碼器的采集線繩收卷速度轉換電壓信號輸出端接可編程控制器，電阻尺的一端接線輪裝置，電阻尺的線繩收卷速度波動量轉換電壓信號輸出端接可編程控制器，由可編程控制器對線繩張力進行控制。變頻器作為三相異步電動機的驅動器，用于調節(jié)三相異步電動機的轉速，變頻器輸入端接可編程控制器，變頻器輸出端接三相異步電動機。三相異步電動機的輸出軸安裝有線輪裝置的同步帶輪，用于帶動線輪裝置的同步帶輪和線輪轉動，其輸入端接變頻器。張力測量顯示儀安裝在線輪裝置的兩個滾輪中間，用于實時顯示線繩的張力。
本實用新型克服了當線繩張力恒定時，線繩卷徑變化，線繩卷筒的轉矩需相應變化，給控制系統(tǒng)帶來的負面影響的缺點，具有控制系統(tǒng)簡單可靠、線繩張力波動范圍小、使用維修方便等特點，可提高橡膠V帶的產(chǎn)品質量。
圖1為本實用新型的組成框圖。
圖2為本實用新型的線輪裝置及其與旋轉編碼器、電阻尺和張力測量顯示儀的連接關系圖。
具體實施方式
以下實施例將結合附圖對本實用新型作進一步說明。
如圖1、2所示，本實用新型設有可編程控制器PLC、變頻器02、三相異步電動機03、旋轉編碼器04、電阻尺05、線輪裝置06和張力測量顯示儀07等?？删幊炭刂破鱌LC作為中央處理控制器對保證線繩張力的過程進行統(tǒng)一協(xié)調控制，旋轉編碼器04通過線輪裝置06的線輪把采集線繩收卷速度轉換電壓信號，輸入可編程控制器PLC，電阻尺05通過線輪裝置06的滑座20把線繩24的收卷速度波動量轉換為電壓信號，并輸入到可編程控制器PLC，由可編程控制器對線繩24的張力進行控制。變頻器02作為三相異步電動機03的驅動器，用于調節(jié)三相異步電動機03的轉速，其輸入端接可編程控制器PLC，其輸出端接三相異步電動機03。三相異步電動機03的輸出軸安裝有線輪裝置06的同步帶輪，用于帶動線輪裝置06的同步帶輪和線輪轉動，三相異步電動機03的輸入端接變頻器02。張力測量顯示儀07安裝在線輪裝置06的兩個滾輪中間，用于實時顯示線繩24的張力。
線輪裝置的結構及其與旋轉編碼器、電阻尺和張力測量顯示儀的連接關系參見圖2。線輪裝置由線繩卷筒1、同步帶輪一2、滾輪組一3、滾輪二4、同步帶一5、線輪一6、同步帶輪二7、同步帶二8、線輪組二9、同步帶輪三10、線輪三11、滾輪三12、線輪四13、滾輪四14、滾輪五15、線輪五16、滑軌上座17、滑軌18、線輪組六19、滑座20、電阻尺撥桿21、滑軌下座22、配重塊23等組成。滾輪組一3、滾輪二4安裝在線輪一6和線繩卷筒1之間的適當位置，用于線繩24放卷的導向(參見圖2中的標記go)。同步帶輪一2安裝在三相異步電動機的輸出軸上，線輪一6和同步帶輪二7同軸安裝，而線輪組二9和同步帶輪三10同軸安裝。使用時，三相異步電動機帶動同步帶輪一2轉動，并通過同步帶一5、同步帶二8帶動同步帶輪二7、線輪一6和同步帶輪三10、線輪組二9同步轉動，使線繩24按一定的速度放卷。線輪三11、滾輪三12、滾輪四14、滾輪五15如圖2所示位置安裝，線繩24被收卷時，被動轉動。線輪四13安裝在張力測量顯示儀07上，其軸心位于滾輪三12和滾輪四14兩者中心的垂直平分線上，當線繩24被收卷時，能被動轉動，用作張力顯示的過渡輪。線輪五16與旋轉編碼器04同軸安裝，當線繩24被收卷時，被動轉動并帶動旋轉編碼器04的輸入軸轉動，使線繩收卷速度能被迫旋轉編碼器轉換成電壓信號輸入至可編程控制器?；?0安裝在滑軌18上，能沿著滑軌18上下移動，其下方掛有配重塊23，其右側面安裝電阻尺撥桿21，中間安裝有線輪組六19，當線繩24開始被收卷時，線繩通過線輪組二9和線輪組六19拉動滑座20沿著滑軌向上移動，當線繩收卷速度與放卷速度相等時，滑座保持不動，此時線繩張力由滑座和配重塊的總重量決定。電阻尺撥桿21與電阻尺05的活動桿伸縮相接，滑座沿滑軌上下移動，能帶動電阻尺05的活動桿伸縮，使電阻尺把線繩收卷速度波動量(滑軌上下移動量)轉換成電壓信號，輸入至可編程控制器。
當本實用新型工作時，線繩被拖拉收卷，帶動安裝在旋轉編碼器上的線輪轉動，旋轉編碼器通過線輪裝置的線輪把采集線繩收卷速度轉換電壓信號，輸入至可編程控制器，可編程控制器運算處理后，把運行參數(shù)輸送到變頻器，由變頻器驅動三相異步電動機以相應的速度轉動，三相異步電動機帶動線輪裝置的同步帶輪和線輪轉動，使線繩收卷速度與放卷速度相等，滑座保持不動，線繩張力由滑座和配重塊的總重量決定，并通過張力測量顯示儀實時顯示。當線繩收卷速度變化時，安裝在旋轉編碼器上的線輪轉速相應變化，旋轉編碼器實時把采集的線繩收卷速度轉換電壓信號輸入到可編程控制器。由于線繩收卷速度與放卷速度不平衡，線輪裝置的滑座沿滑軌上下移動，通過電阻尺撥桿帶動電阻尺的活動桿伸縮，電阻尺把線繩收卷速度波動量(滑軌上下移動量)轉換為電壓信號，同時輸入可編程控制器，可編程控制器對兩種信號進行運算處理，及時調整運行參數(shù)輸送到變頻器，由變頻器驅動三相異步電動機以相應的速度轉動，確保線繩收卷速度與放卷速度平衡，進而保證線繩的張力恒定。
由此可見，這種控制裝置克服了線繩張力恒定時，線繩卷徑變化，線繩卷筒的轉矩需相應變化，給控制系統(tǒng)帶來的負面影響的缺點，具有控制系統(tǒng)簡單可靠、線繩張力波動范圍小、使用維修方便等特點，可提高橡膠V帶的產(chǎn)品質量。
以下給出可編程控制器(PLC)、變頻器、旋轉編碼器、電阻尺、接近開關和張力測量顯示儀的參考型號(廈門世科自動化工程有限公司出品)可編程控制器(PLC)DVPZDEX00R型；變頻器VFD007B43B型；旋轉編碼器E6B2-CWZ2000y/r型；電阻尺KTC-300型；張力測量顯示儀LU-902型；接近開關TIC-Q5MC1型。
權利要求1.橡膠V帶線繩恒張力控制裝置，其特征在于設有可編程控制器、變頻器、三相異步電動機、旋轉編碼器、電阻尺、線輪裝置和張力測量顯示儀；旋轉編碼器接線輪裝置的線輪，旋轉編碼器的采集線繩收卷速度轉換電壓信號輸出端接可編程控制器；電阻尺的一端接線輪裝置，電阻尺的線繩收卷速度波動量轉換電壓信號輸出端接可編程控制器；變頻器輸入端接可編程控制器，變頻器輸出端接三相異步電動機；三相異步電動機的輸出軸安裝有線輪裝置的同步帶輪，其輸入端接變頻器；張力測量顯示儀安裝在線輪裝置的兩個滾輪中間。
2.如權利要求1所述的橡膠V帶線繩恒張力控制裝置，其特征在于所說的線輪裝置設有線繩卷筒(1)、同步帶輪一(2)、滾輪組一(3)、滾輪二(4)、同步帶一(5)、線輪一(6)、同步帶輪二(7)、同步帶二(8)、線輪組二(9)、同步帶輪三(10)、線輪三(11)、滾輪三(12)、線輪四(13)、滾輪四(14)、滾輪五(15)、線輪五(16)、滑軌上座(17)、滑軌(18)、線輪組六(19)、滑座(20)、電阻尺撥桿(21)、滑軌下座(22)、配重塊(23)；滾輪組一(3)、滾輪二(4)安裝在線輪一(6)和線繩卷筒(1)之間；同步帶輪一(2)安裝在三相異步電動機的輸出軸上，線輪一(6)和同步帶輪二(7)同軸安裝，而線輪組二(9)和同步帶輪三(10)同軸安裝；三相異步電動機帶動同步帶輪一(2)轉動，并通過同步帶一(5)、同步帶二(8)帶動同步帶輪二(7)、線輪一(6)和同步帶輪三(10)、線輪組二(9)同步轉動；線輪三(11)、滾輪三(12)設于同步帶輪三(10)與線輪四(13)之間，滾輪四(14)、滾輪五(15)設于線輪四(13)與線輪五(16)之間；線輪四(13)安裝在張力測量顯示儀(07)上，其軸心位于滾輪三(12)和滾輪四(14)兩者中心的垂直平分線上；線輪五(16)與旋轉編碼器(04)同軸安裝；滑座(20)安裝在滑軌(18)上，能沿著滑軌(18)上下移動，其下方掛有配重塊(23)，其右側面安裝電阻尺撥桿(21)，中間安裝有線輪組六(19)；電阻尺撥桿(21)與電阻尺(05)的活動桿伸縮相接。
專利摘要橡膠V帶線繩恒張力控制裝置，涉及一種張力控制裝置，提供一種簡單可靠的橡膠V帶線繩恒張力控制裝置。旋轉編碼器接線輪裝置，旋轉編碼器輸出端接可編程控制器；電阻尺的一端接線輪裝置，電阻尺的線繩收卷速度波動量轉換電壓信號輸出端接可編程控制器；變頻器輸入端接可編程控制器，變頻器輸出端接三相異步電動機；三相異步電動機的輸出軸安裝有線輪裝置的同步帶輪，其輸入端接變頻器；張力測量顯示儀安裝在線輪裝置的兩個滾輪中間。克服了當線繩張力恒定時，線繩卷徑變化，線繩卷筒的轉矩需相應變化，給控制系統(tǒng)帶來的負面影響的缺點，具有控制系統(tǒng)簡單可靠、線繩張力波動范圍小、使用維修方便等特點，可提高橡膠V帶的產(chǎn)品質量。
文檔編號B29D29/10GK2774761SQ200520004308
公開日2006年4月26日 申請日期2005年2月3日 優(yōu)先權日2005年2月3日
發(fā)明者羅福明, 陳洪, 陳建華, 張廣丁, 唐圣淾, 林美華 申請人:福建省三明市東辰機械制造有限責任公司