CN101767729A - 一种柔性材料张力控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性材料张力控制装置，包括气缸、转轴、大轮、小轮、电位器、蓄能器、调压阀和控制系统，在转轴的两端分别装有大轮和小轮，在气缸进气口起的进气管路上依次装有蓄能器和调压阀，在气缸的活塞杆上连结有第一钢丝绳，该钢丝绳绕在小轮的轮槽中且其端头与小轮固定，大轮的轮槽中绕有第二钢丝绳，该钢丝绳的一端与大轮固定，另一端与从动托辊固定；电位器能够将收集到的电信号反馈给控制系统，由控制系统控制、调整放卷电机的转速。本发明能够有效保持设备在大于300米/分的高速运行状态下，换接料，加减速或恒速运行时，材料的张力恒定不变。气压控制张力，结构简单、成本低，张力稳定，而且调整维护方便。

Description

一种柔性材料张力控制装置

技术领域

本发明涉及一次性生活用品全自动生产线上控制柔性卷材恒张力放卷的控制装置。

背景技术

在一次性生活用品的全自动生产线上，生产产品的各种柔性原材料，每种都配备有两卷，其中一卷运用，另一卷备用，两卷原材料交替运用，原材料运用过程中，要求材料的张力(即延伸率)是恒定的，这就需要控制材料在设备上输送时的张力。目前，普遍采用张力控制的方法大致有：1、摆杆式储料，但这种方式储料有限，换接料时难以适应设备的高速运行，不能实现高速切换卷；2、重锤重力控制材料的张力，但是受惯性力的影响，设备在运行过程中，材料易断裂；3、伺服电机控制储料张力，但是系统复杂，成本过高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种柔性材料张力控制装置，它结构简单，制造成本低，设备在高速运行的各种状态(换接料，加减速，恒速运行)下，能有效保持材料的张力恒定不变。

本发明的技术方案如下：一种柔性材料张力控制装置，包括气缸、转轴、大轮、小轮、电位器、蓄能器、调压阀和控制系统，所述转轴安装在墙板上，在转轴的两端分别装有大轮和小轮，在所述大轮和小轮的外圆面上设有轮槽；在所述气缸进气口起的进气管路上依次装有蓄能器和调压阀，在所述气缸的活塞杆上连结有第一钢丝绳，该钢丝绳绕在所述小轮的轮槽中且其端头与小轮固定，所述大轮的轮槽中绕有第二钢丝绳，该钢丝绳的一端与大轮固定，另一端与从动托辊固定；在所述转轴的轴端连接有电位器，该电位器能够将收集到的电信号反馈给控制系统，由控制系统控制、调整放卷电机的转速。

本发明通过气缸的活塞杆回拉，使第一钢丝绳始终给小轮一个转矩，转矩通过转轴传递到大轮上，再由大轮通过第二钢丝绳给从动托辊一个反向张力，此张力由蓄能器内压缩空气气压控制，蓄能器内压缩空气气压是由调压阀预先调好，而蓄能器能减小、缓冲气压系统的气压冲击，保持、平衡气压管路的压力，因而结构简单、成本低，调整维护方便。当张力稳定时，料带上的张力与气缸作用力保持平衡，当张力发生变化时，张力与气缸作用力的平衡被破坏，转轴转动，与转轴连接的电位器的电阻亦发生变化，它将电信号反馈给控制系统，由控制系统输出控制信号，控制、调整放卷电机转速，使从动托辊回到平衡点，料带上的张力与气缸作用力重新保持平衡，从而有效保持材料的张力恒定不变。

进一步地，所述气缸通过气缸支架固定在墙板上，所述蓄能器和调压阀固定在墙板上。

进一步地，在所述墙板上固定有轴承座，该轴承座中的轴承支承所述转轴，转轴的两端位于所述墙板的两侧。

进一步地，所述小轮通过螺柱、端盖和螺母固定在所述转轴的端部，所述螺柱的外端从螺母中伸出，在螺柱的伸出端上通过套管与所述电位器连接。

进一步地，所述电位器安装在电位器支架上，该电位器支架与所述墙板固定。

进一步地，为适当减小气缸行程，所述大轮的轮槽底径是小轮轮槽底径的2～3倍。

本发明的有益效果是：能够有效保证设备在高速运行的各种状态(换接料、加减速、恒速运行)下，材料的张力恒定不变；气压控制张力，结构简单、成本低，张力稳定；调整维护方便，运行成本低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图(取下钢丝绳)。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示，本发明是一种柔性材料张力控制装置，包括气缸1、转轴2、大轮3、小轮4、电位器5、蓄能器6、调压阀7、第一钢丝绳8、第二钢丝绳9、墙板10、轴承座11、螺柱12、端盖13、螺母14、套管15、气缸支架16、电位器支架17和控制系统。其中，转轴2通过轴承座11安装在墙板10上，轴承座11中装有两轴承11a，该轴承座11中的轴承11a支承转轴2，转轴2穿过墙板10，转轴2的两端位于墙板10的两侧。在转轴2的两端通过平键分别装有大轮3和小轮4，在大轮3和小轮4的外圆面上设有轮槽，大轮3的轮槽底径约为小轮4轮槽底径的2.5倍。在小轮4的下方设置有气缸1，气缸1通过气缸支架16竖直地固定在墙板10上，在气缸1的进气管路上依次装有蓄能器6和调压阀7，蓄能器6和调压阀7固定在墙板10上，该气缸1的进气口与蓄能器6相连。在气缸1的活塞杆上连结有第一钢丝绳8，该钢丝绳绕在小轮4的轮槽中且其端头与小轮4固定。在大轮3的轮槽中绕有第二钢丝绳9，该钢丝绳的一端与大轮3固定，另一端与从动托辊18固定。

如图2所示，大轮3通过螺栓和端盖轴向固定在转轴2一端部，而小轮4则通过螺柱12、端盖13和螺母14固定在转轴2的另一端部，螺柱12的里端旋入转轴2，外端则从螺母14中伸出，在螺柱12的伸出端上通过套管15连接有电位器5，电位器5安装在电位器支架17上，该电位器支架17与所述墙板10固定。该电位器5能够将收集到的电信号反馈给控制系统，由控制系统控制、调整放卷电机的转速。

本发明是这样工作的：先通过调压阀7调整好气缸1进气口端的压缩空气的气压，压缩空气经蓄能器6进入气缸1，推动气缸1的活塞杆回缩，与活塞杆相连的第一钢丝绳8被下拉，通过小轮4产生的转矩经转轴2传递到大轮3上，再由大轮3通过第二钢丝绳9给从动托辊18一个反向张力。当张力稳定时，料带上的张力与气缸作用力保持平衡，当张力发生变化时，张力与气缸作用力的平衡被破坏，转轴转动，与转轴连接的电位器的电阻亦发生变化，它将电信号反馈给控制系统，由控制系统输出控制信号，控制、调整放卷电机转速，使从动托辊回到平衡点，料带上的张力与气缸作用力重新保持平衡，从而有效保持材料的张力恒定不变。

Claims (6)

1.一种柔性材料张力控制装置，其特征在于：包括气缸(1)、转轴(2)、大轮(3)、小轮(4)、电位器(5)、蓄能器(6)、调压阀(7)和控制系统，所述转轴(2)安装在墙板(10)上，在转轴(2)的两端分别装有大轮(3)和小轮(4)，在所述大轮(3)和小轮(4)的外圆面上设有轮槽；在所述气缸(1)进气口起的进气管路上依次装有蓄能器(6)和调压阀(7)，在所述气缸(1)的活塞杆上连结有第一钢丝绳(8)，该钢丝绳绕在所述小轮(4)的轮槽中且其端头与小轮(4)固定，所述大轮(3)的轮槽中绕有第二钢丝绳(9)，该钢丝绳的一端与大轮(3)固定，另一端与从动托辊(18)固定；在所述转轴(2)的轴端连接有电位器(5)，该电位器(5)能够将收集到的电信号反馈给控制系统，由控制系统控制、调整放卷电机的转速。

2.根据权利要求1所述的一种柔性材料张力控制装置，其特征在于：所述气缸(1)通过气缸支架(16)固定在墙板(10)上，所述蓄能器(6)和调压阀(7)固定在墙板(10)上。

3.根据权利要求1所述的一种柔性材料张力控制装置，其特征在于：在所述墙板(10)上固定有轴承座(11)，该轴承座(11)中的轴承(11a)支承所述转轴(2)，转轴(2)的两端位于所述墙板(10)的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种柔性材料张力控制装置，其特征在于：所述小轮(4)通过螺柱(12)、端盖(13)和螺母(14)固定在所述转轴(2)的端部，所述螺柱(12)的外端从螺母(14)中伸出，在螺柱(12)的伸出端上通过套管(15)与所述电位器(5)连接。

5.根据权利要求1或4所述的一种柔性材料张力控制装置，其特征在于：所述电位器(5)安装在电位器支架(17)上，该电位器支架(17)与所述墙板(10)固定。

6.根据权利要求1所述的一种柔性材料张力控制装置，其特征在于：所述大轮(3)的轮槽底径是小轮(4)轮槽底径的2～3倍。

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