CN105312355B - 钢带开卷机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢带开卷机，包括开卷机架、安装在开卷机架上且可以在开卷机架上自由转动的中心轴和控制芯轴转动的动力输入装置，所述的中心轴远离开卷机架的一侧周向设置有支撑体。本发明在保证钢带开卷的张力恒定的前提下，结构简单，运行稳定可靠，免维护，此外在手动模式穿钢带时，通过控制电机正转或反转，电机带动中心轴转动，中心轴上的钢带前进或后退，代替人工拖钢带，大大降低操作人员的劳动强度。

Description

钢带开卷机

技术领域

本发明涉及开卷机构,尤其涉及一种钢带开卷机。

背景技术

现有冲床钢带开卷的张力控制装置主要由芯轴、PLC(可编程序控制器)、气动电磁阀、摩擦片组成。工作的时候，PLC输出信号，控制气动电磁阀和摩擦片，摩擦片与芯轴间通过摩擦，最终达到钢带张力控制的目的。虽然也能满足生产，但是由于设备16小时不停机生产，摩擦片与芯轴一直在摩擦，要经常更换或调整摩擦片，影响生产效率。此外，在手动工作模式，穿钢带的时候，没有电机拖动，穿钢带完全靠人力拖动，劳动强度大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决在手动工作模式，现有的PLC控制下，穿钢带没有电机拖动，劳动强度大的问题，本发明提供一种钢带开卷机来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钢带开卷机，包括开卷机架、安装在开卷机架上且可以在开卷机架上自由转动的中心轴和控制中心轴转动的动力输入装置，所述的中心轴远离开卷机架的一侧周向设置有支撑体。通过动力输入装置控制中心轴旋转，中心轴上的支撑体随中心轴旋转，支撑体上套有钢带卷，我们穿钢带时可以通过动力输入装置，带动支撑体旋转进行钢带的拖动。

具体阐述动力输入装置的结构，所述的动力输入装置包括动力装置和传动装置，所述的动力装置包括驱动电机和减速装置，所述的传动装置包括第一链轮、第二链轮和链条，所述的驱动电机的输出轴与减速装置的输入端相连，所述的减速装置的输出端连接第一链轮，所述的中心轴上远离支撑体的一侧固定有第二链轮，所述的第一链轮和第二链轮通过链条传动连接。

所述的支撑体由四块支撑块构成且周向均布在中心轴上，每个支撑块与中心轴之间设置有支柱，所述支柱有四个，所述的支撑块的外表面随中心轴旋转时形成的圆与中心轴的截面为同心圆，所述的中心轴上远离开卷机架的一侧套接有滑动座，所述的中心轴上靠近滑动座的一端具有防止滑动座滑出中心轴的锁紧装置，所述的滑动座连接有液压缸，所述的中心轴上靠近开卷机架的一侧固定连接有旋转盘，所述的支柱一端与滑动座铰接，另一端与支撑块铰接，所述的支撑块靠近开卷机架的一端与旋转盘活动连接。通过液压缸控制滑动座在中心轴上滑动，而每个支撑块一端均与旋转盘连接，每个支撑块的下方均通过一个支柱与滑动座铰接，滑动座在中心轴上沿一个方向滑动过程中，支撑块会随着支柱从直立到倾斜，滑动座停止反方向滑动时，支撑块又会随着支柱从倾斜向直立，这样的过程，会使得四个支撑块的构成的外圆表面缩放，一方面可以起到涨紧的功能，另一方面也会起到适应不同内径的钢带卷的作用。

所述的支撑块包括瓦状部和基部，所述的旋转盘对应基部的位置开有通孔，所述的基部靠近通孔的一端略大于通孔，所述的基部靠近通孔的一端从通孔中伸出且无法从通孔内沿中心轴的轴向拔出，所述的基部靠近通孔的一侧设置有滑轮组，所述滑轮组具有两个滑轮，两个滑轮压着通孔的两侧滑动。这样的设置，主要起到的作用是基部不能从通孔中沿中心轴的轴向拔出，起到单方向的固定作用，使得滑动座在移动过程中，可以牵引支柱倾斜，但是在倾斜过程中，要保持四个支撑块的外表面依然构成一个外圆，所以支撑块的基部必须可以在通孔内沿中心轴的垂直方向上下移动。

所述的开卷机架上还设置有用于检测钢带卷径信号的检测装置和控制器，所述的检测装置设置在正对待开卷的钢带卷的侧面，所述的控制器具有接收端和输出端，所述的接收端与检测装置相连，所述的输出端与动力输入装置相连。所述的检测装置是超声波传感器。所述的控制器的接收端与超声波传感器之间还设置有模拟量转换模块，所述的控制器的输出端与驱动电机之间还设置有电机功率模块。控制器的输出信号控制电机功率模块，电机功率模块输出控制驱动电机的力矩，超声波传感器监控钢带卷径的信号，卷径的信号输出给与之配套的模拟量转换模块，模拟量转换模块把钢带直径转换成数字信号传给控制器，从而对张力实现闭环控制。

为了防止信号干扰，所述的超声波传感器通过接地屏蔽。

所述的开卷机架上还设置有压轮装置，所述的压轮装置包括可在开卷机架上旋转的旋转轴、连杆和用于压在瓦状部上的压轮，所述的连杆一端与旋转轴连接，另一端与压轮连接。钢带卷在套在支撑块上后，解开钢带卷的绳索，钢带卷的开口会容易弹开伤人，所述在钢带卷套在支撑块上后，解开钢带卷绳索之前，将压轮压在钢带卷上。

所述的瓦状部沿中心轴方向的两端均设置有挡板。挡板也是为了防止钢带卷开口弹开伤人而设置。

本发明的有益效果是，(1)本发明手动穿钢带的时候，通过控制驱动电机正转或反转，带动中心轴转动，中心轴随之带动支撑块转动，支撑块上的钢带就前进或后退，用驱动电机代替人力拖钢带，大大降低操作人员的劳动强度。

(2)自动工作的时候，驱动电机通过传动装置带动中心轴，安装在开卷机架上的超声波传感器实时监控支撑块上钢卷带的卷径大小，控制器根据卷径大小，控制双轴电机功率模块输出反向转矩,控制电机输出功率，从而使钢带张力保持不变，本发明采用控制器、电机功率模块和电机取代PLC(可编程序控制器)、气动电磁阀、摩擦片，因此在保证钢带张力前提下，结构简单，运行稳定，工作可靠，免维护，降低劳动强度。

(3)本发明还解决了超声波传感器容易受外界干扰的情况，冲床控制系统包括好几个变频电机和伺服电机，在工作时会干扰周围的电子设备，超声波传感器受到干扰后，输出的数据会乱跳。硬件上：采用接地屏蔽的方法，防止外界的干扰信号；软件上：通过滤波的算法，消除干扰。

(4)本发明利用压轮装置和挡板，进行安全防护，有效的避免了安全隐患。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明钢带开卷机最优实施例的主视图，

图2是本发明钢带开卷机最优实施例的左视图，

图3是本发明钢带开卷机控制部分的结构框图。

图中1、开卷机架，2、中心轴，3、驱动电机，4、第一链轮，5、第二链轮，6、链条，7、支撑块，71、瓦状部，72、基部，8、支柱，9、滑动座，10、锁紧装置，11、旋转盘，12、通孔，13、滑轮组，14、检测装置，15、旋转轴，16、连杆，17、压轮，18、挡板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-2所示，本发明一种钢带开卷机，包括开卷机架、安装在开卷机架1上且可以在开卷机架1上自由转动的中心轴2和控制中心轴2转动的动力输入装置，所述的中心轴2远离开卷机架1的一侧周向设置有支撑体，动力输入装置包括动力装置和传动装置，动力装置包括驱动电机3和减速装置，传动装置包括第一链轮4、第二链轮5和链条6，驱动电机3的输出轴与减速装置的输入端相连，所述的减速装置的输出端连接第一链轮4，中心轴上远离支撑体的一侧固定有第二链轮5，第一链轮4和第二链轮5通过链条6传动连接，支撑体由四块支撑块7构成且周向均布在中心轴2上，每个支撑块7与中心轴2之间设置有支柱8，支柱8有4个，支撑块7的外表面随中心轴2旋转时形成的圆与中心轴2的截面为同心圆，中心轴2上远离开卷机架1的一侧套接有滑动座9，中心轴2上靠近滑动座9的一端具有防止滑动座9滑出中心轴2的锁紧装置10，滑动座9连接有液压缸，中心轴2上靠近开卷机架1的一侧固定连接有旋转盘11，支柱8一端与滑动座9铰接，另一端与支撑块7铰接，支撑块7靠近开卷机架1的一端与旋转盘11活动连接，支撑块7包括瓦状部71和基部72，旋转盘11对应基部72的位置开有通孔12，基部72靠近通孔12的一端略大于通孔12，基部72靠近通孔12的一端从通孔12中伸出且无法从通孔12内沿中心轴2的轴向拔出，基部72靠近通孔12的一侧设置有滑轮组13，滑轮组13具有两个滑轮，两个滑轮压着通孔12的两侧滑动，开卷机架1上还设置有用于检测钢带卷径信号的检测装置14和控制器，检测装置14设置在正对待开卷的钢带卷的侧面，控制器具有接收端和输出端，接收端与检测装置14相连，输出端与动力输入装置相连，检测装置14是超声波传感器，控制器的接收端与超声波传感器14之间还设置有模拟量转换模块，控制器的输出端与驱动电机3之间还设置有电机功率模块，超声波传感器通过接地屏蔽，开卷机架1上还设置有压轮装置，压轮装置包括可在开卷机架1上旋转的旋转轴15、连杆16和用于压在瓦状部71上的压轮17，连杆16一端与旋转轴15连接，另一端与压轮17连接，瓦状部71沿中心轴2方向的两端均设置有挡板18。

控制器的输出信号控制电机的功率模块，电机功率模块输出控制驱动电机的力矩，超声波传感器监控钢带卷径的信号，卷径的信号输出给与之配套的模拟量转换模块，模拟量转换模块把钢带直径转换成数字信号传给控制器，从而对张力实现闭环控制。超声波传感器的钢带卷径模拟量信号输出端通过模拟量转换模块接控制器的信号输入端，控制器的控制信号输出端接电机功率模块,电机功率模块的输出端接驱动电机的受控端。

钢带开卷机在自动模式工作的时候，驱动电机3通过传动装置带动中心轴2，安装在开卷机架1上的超声波传感器实时监控中心轴2上钢卷带的卷径大小，控制器根据卷径大小，控制双轴电机功率模块输出反向转矩,控制电机输出功率，从而使钢带张力保持不变，在手动穿钢带的时候，通过控制驱动电机3正转或反转，带动中心轴2转动，这样钢带就前进或后退，用驱动电机3代替人力拖钢带，大大降低操作人员的劳动强度。

此外，本发明还解决了超声波传感器容易受外界干扰的情况，冲床控制系统包括好几个变频电机和伺服电机，在工作时会干扰周围的电子设备，超声波传感器受到干扰后，输出的数据会乱跳。硬件上：采用接地屏蔽的方法，防止外界的干扰信号；软件上：通过滤波的算法，消除干扰。

钢带开卷机在自动工作模式时，能保证钢带的张力恒定，运行稳定可靠，免维护；在手动工作模式时，不需要人工拖钢带，大大降低操作的劳动强度。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种钢带开卷机，其特征是：包括开卷机架(1)、安装在开卷机架(1)上且可以在开卷机架(1)上自由转动的中心轴(2)和控制中心轴(2)转动的动力输入装置，所述的中心轴(2)远离开卷机架(1)的一侧周向设置有支撑体；

所述的动力输入装置包括动力装置和传动装置，所述的动力装置包括驱动电机(3)和减速装置，所述的传动装置包括第一链轮(4)、第二链轮(5)和链条(6)，所述的驱动电机(3)的输出轴与减速装置的输入端相连，所述的减速装置的输出端连接第一链轮(4)，所述的中心轴上远离支撑体的一侧固定有第二链轮(5)，所述的第一链轮(4)和第二链轮(5)通过链条(6)传动连接；

所述的支撑体由四块支撑块(7)构成且周向均布在中心轴(2)上，每个支撑块(7)与中心轴(2)之间设置有支柱(8)，所述支柱(8)有四个，所述的支撑块(7)的外表面随中心轴(2)旋转时形成的圆与中心轴(2)的截面为同心圆，所述的中心轴(2)上远离开卷机架(1)的一侧套接有滑动座(9)，所述的中心轴(2)上靠近滑动座(9)的一端具有防止滑动座(9)滑出中心轴(2)的锁紧装置(10)，所述的滑动座(9)连接有液压缸，所述的中心轴(2)上靠近开卷机架(1)的一侧固定连接有旋转盘(11)，所述的支柱(8)一端与滑动座(9)铰接，另一端与支撑块(7)铰接，所述的支撑块(7)靠近开卷机架(1)的一端与旋转盘(11)活动连接。

2.如权利要求1所述的钢带开卷机，其特征是：所述的支撑块(7)包括瓦状部(71)和基部(72)，所述的旋转盘(11)对应基部(72)的位置开有通孔(12)，所述的基部(72)靠近通孔(12)的一端略大于通孔(12)，所述的基部(72)靠近通孔(12)的一端从通孔(12)中伸出且无法从通孔(12)内沿中心轴(2)的轴向拔出，所述的基部(72)靠近通孔(12)的一侧设置有滑轮组(13)，所述滑轮组(13)具有两个滑轮，两个滑轮压着通孔(12)的两侧滑动。

3.如权利要求2所述的钢带开卷机，其特征是：所述的开卷机架(1)上还设置有用于检测钢带卷径信号的检测装置(14)和控制器，所述的检测装置(14)设置在正对待开卷的钢带卷的侧面，所述的控制器具有接收端和输出端，所述的接收端与检测装置(14)相连，所述的输出端与动力输入装置相连。

4.如权利要求3所述的钢带开卷机，其特征是：所述的检测装置(14)是超声波传感器。

5.如权利要求4所述的钢带开卷机，其特征是：所述的控制器的接收端与超声波传感器(14)之间还设置有模拟量转换模块，所述的控制器的输出端与驱动电机(3)之间还设置有电机功率模块。

6.如权利要求5所述的钢带开卷机，其特征是：所述的超声波传感器通过接地屏蔽。

7.如权利要求6所述的钢带开卷机，其特征是：所述的开卷机架(1)上还设置有压轮装置，所述的压轮装置包括可在开卷机架(1)上旋转的旋转轴(15)、连杆(16)和用于压在瓦状部(71)上的压轮(17)，所述的连杆(16)一端与旋转轴(15)连接，另一端与压轮(17)连接。

8.如权利要求7所述的钢带开卷机，其特征是：所述的瓦状部(71)沿中心轴(2)方向的两端均设置有挡板(18)。