CN108439004A - 一种非晶带材的倒卷设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种非晶带材的倒卷设备，包括机架，机架上依次设有放卷系统、压辊、摆动杆和收卷系统，机架内还设有PLC控制器；放卷系统包括：放卷变频电机、放卷编码器和放卷变频器；摆动杆的摆动平面位于非晶带材的穿带行走平面内，摆动杆可通过自身的摆动实现对非晶带材在倒卷过程中张力调节和自动纠偏；收卷系统包括收卷变频电机、收卷编码器和收卷变频器；PLC控制器分别连接放卷变频器和收卷变频器，放卷变频器连接放卷变频电机，收卷变频器连接收卷变频电机。本发明的摆动杆可实现稳定的恒张力倒卷；摆动杆的摆动角度可在小范围内恒定，可实现对放卷系统上的非晶带材的错层纠偏。本发明倒卷稳定、精确，适用范围广。

Description

一种非晶带材的倒卷设备

技术领域

本发明属于非晶带材生产设备技术领域，具体涉及一种非晶带材的倒卷设备。

背景技术

非晶带材是一种新型超薄金属材料，此类金属材料的显著特点是：生产制造流程短，一步成型，节约能耗，并且材料成本低廉。通过调整合金成分，可以使其磁致伸缩趋近于零，具备更为优异的软磁特性。

在非晶带材的生产过程中，由于非晶带材特殊的制带工艺，带材收取主要是用抓取机在线卷取，卷取的带卷参差不齐，有错层，难以满足复卷要求。此外，现有的分卷、倒卷设备要实现恒张力和恒线速度倒卷，通常需要运用张力传感器或磁分离合制动器来实现，结构复杂，部件成本高，操作不方便。

专利《一种非晶带材倒卷设备》(申请号为CN201220636138.7)，公开了一种非晶带材倒卷设备，该设备包括设有机架的平台，所述平台依次放置放卷机构、过渡辊、纠偏辊和收卷机构，通过PLC和高性能矢量控制、转矩控制全能变频器控制变频电机转速和转矩，来实现倒卷过程的恒张力、恒线速度倒卷。但是，该倒卷设备结构较复杂，仅依靠变频器，无法保证在带材的整个行走过程中始终具有持续、稳定的倒卷张力，对张力的控制精度有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种不同于现有技术的非晶带材的倒卷设备，本发明的结构更加简单，张力控制更加稳定，张力灵活可调，适用范围广，并且可有效地解决非晶带材的带卷错层问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种非晶带材的倒卷设备，包括机架，机架上依次设有放卷系统、压辊、摆动杆和收卷系统，机架内还设有PLC控制器；放卷系统用于将非晶带材传送给压辊，放卷系统包括：放卷变频电机、放卷编码器和放卷变频器，放卷变频电机连接放卷编码器，放卷编码器连接放卷变频器；压辊用于将放卷系统传送出的非晶带材分散张力、缓冲后进入摆动杆；摆动杆的摆动平面位于非晶带材的穿带行走平面内，摆动杆可通过自身的摆动实现对非晶带材在倒卷过程中张力调节和自动纠偏；收卷系统用于收卷非晶带材，收卷系统包括收卷变频电机、收卷编码器和收卷变频器，收卷变频电机连接收卷编码器，收卷编码器连接收卷变频器；PLC控制器分别连接放卷变频器和收卷变频器，放卷变频器连接放卷变频电机，收卷变频器连接收卷变频电机。

优选地，机架上设有用于支撑摆动杆的锯轴，锯轴包括固定于机架上的轴座和伸出于轴座外的支撑轴，摆动杆上设有与支撑轴匹配的轴孔，轴孔偏离摆动杆的长度方向的中心。

优选地，轴孔的数量至少为两个，至少两个轴孔均分布于摆动杆的宽度方向的中线上。

优选地，摆动杆的两端分别设有一个辊轴，辊轴上设有可绕辊轴旋转的辊筒。

优选地，支撑轴的端部为螺纹壁，螺纹壁外侧套设有限位螺母，限位螺母将摆动杆限位于支撑轴上。

优选地，摆动杆上还设有配重孔以及若干个可从配重孔内安装或者移除的配重块。

优选地，放卷变频器为无感测向量控制型变频器。

优选地，收卷变频器为磁束矢量控制型变频器。

优选地，机架上设有与PLC控制器互相连接的触摸屏。

本发明的有益效果是：

1、当本倒卷设备工作于恒张力模式时，绕支撑轴旋转的摆动杆可实现非晶带材行走过程中稳定的恒张力倒卷；当本倒卷设备工作于恒速度模式时，摆动杆的摆动角度可在小范围内恒定，可实现对放卷系统上的非晶带材的错层纠偏，使倒卷后的收卷系统上的非晶带材无错层。

2、偏心的摆动杆可更加稳定地绕支撑轴在小角度内旋转，更好地实现对非晶带材的错层自动纠偏。

3、摆动杆上设置多个轴孔，便于调整摆动杆与支撑轴的相对位置，产生不同大小的张紧力，适用性更强、使用更灵活。

4、摆动杆两端的辊轴和辊筒，减少了对非晶带材表面的磨损，并且降低了放卷变频电机和收卷变频电机的电能消耗。

5、限位螺母可将摆动杆限位于支撑轴上，防止摆动杆在摆动的过程中脱离支撑轴，提高了工作稳定性。

6、摆动杆上设置的配重孔和配重块可调整摆动杆的摆动角度，进一步增加了本发明的操作灵活性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的锯轴与摆动杆的连接结构示意图。

图中标记为：1.机架；2.放卷系统；3.压辊；4.摆动杆；41.轴孔；42.辊轴；43.辊筒；44.配重孔；5.收卷系统；6.锯轴；61.轴座；62.支撑轴；63.螺纹壁；64.限位螺母；7.触摸屏。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种非晶带材的倒卷设备，包括机架1，机架1上依次设有放卷系统2、压辊3、摆动杆4和收卷系统5，机架1上还设有PLC控制器；经过熔炼急冷后形成的大卷的非晶带材，依次通过放卷系统2、压辊3、摆动杆4和收卷系统5，倒卷后形成小卷的非晶带材，从而便于分装成客户需要的规格的非晶带材成品，放卷系统2用于将非晶带材传送给压辊3，放卷系统2包括：放卷变频电机、放卷编码器和放卷变频器，放卷变频电机连接放卷编码器，放卷编码器连接放卷变频器；压辊3用于将放卷系统2传送出的非晶带材分散张力、缓冲后进入摆动杆4；摆动杆4的摆动平面位于非晶带材的穿带行走平面内，摆动杆4可通过自身的摆动实现对非晶带材在倒卷过程中张力调节和自动纠偏；收卷系统5用于收卷非晶带材，收卷系统5包括收卷变频电机、收卷编码器和收卷变频器，收卷变频电机连接收卷编码器，收卷编码器连接收卷变频器；PLC控制器分别连接放卷变频器和收卷变频器，放卷变频器连接放卷变频电机，收卷变频器连接收卷变频电机。

本发明倒卷的工作模式有恒张力模式或者恒速度模式可选，通过PLC控制器可设定放卷变频器和收卷变频器的工作模式，PLC控制器将控制信号分别发送给放卷变频器和收卷变频器，从而分别改变放卷变频电机和收卷变频电机的电流电压输出，使放卷变频电机和收卷变频电机运转，放卷变频电机的转速经放卷编码器反馈给放卷变频器，收卷变频电机的转速经收卷编码器反馈给收卷变频器，放卷变频器将放卷变频电机的转速反馈给PLC控制器，收卷变频器将收卷变频电机的转速反馈给PLC控制器，PLC控制器再次按设定值改变放卷变频电机和收卷变频电机的电流电压输出，形成闭环控制。在现有设备的倒卷过程中，恒张力模式可基本提供稳定的倒卷张力，但是对非晶带材行走过程中的张力的控制精度不高，随着放卷系统2的非晶带材卷径不断变小，收卷系统5的非晶带材卷径不断变大，非晶带材的张力会随着非晶带材卷径重量变大而减小，现有设备的恒张力模式下收卷系统5的卷径会出现内部紧外部松的状态；本发明由于设置了摆动杆4，初始阶段收卷系统5的非晶带材卷径小时，非晶带材的张力大，摆动杆4的摆动角度大，随着收卷系统5卷径逐渐变大，非晶带材的张力减小，而同时摆动杆4的摆动角度也变小，较小的摆动角度克服了收卷系统5的非晶带材卷径重量，从而增加了非晶带材的张力，有利于保持恒稳定的张力，避免出现卷径内部紧外部松的状态；当设定恒速度模式时，放卷变频器和收卷变频器可实现放卷变频电机和收卷变频电机的转速同步，受放卷系统2和收卷系统5之间的非晶带材的张力作用，摆动杆4的摆动角度在小范围内波动，若放卷系统2上的非晶带材有错层时，摆动杆4的小范围的摆动可实现对非晶带材的错层纠偏，保证由收卷系统5倒卷后的非晶带材边缘整齐、无错层。

优选地，机架1上设有用于支撑摆动杆4的锯轴6，锯轴6包括固定于机架1上的轴座61和伸出于轴座61外的支撑轴62，摆动杆4上设有与支撑轴62匹配的轴孔41，轴孔41偏离摆动杆4的长度方向的中心，即摆动杆4为偏心杆。由于摆动杆4的摆动角度可360°自由调整，而偏心的摆动杆4可更加稳定地绕支撑轴62在小角度内旋转，更好地实现摆动杆4小范围内的自动纠偏。

优选地，轴孔41的数量至少为两个，至少两个轴孔41均分布于摆动杆4的宽度方向的中线上，便于调整摆动杆4与支撑轴62的相对位置，产生不同大小的张紧力，适用性更强、使用更灵活。

优选地，摆动杆4的两端分别设有一个辊轴42，辊轴42上设有可绕辊轴42旋转的辊筒43。在倒卷过程中，非晶带材由放卷系统2向收卷系统5方向行走，其张紧于辊筒43上，对辊筒43施加摩擦力，使辊筒43绕辊轴42旋转，辊筒43旋转过程中减少了非晶带材与辊筒43表面的摩擦力，进而减少了对非晶带材表面的磨损，并且降低了放卷变频电机和收卷变频电机的电能消耗。

优选地，支撑轴62的端部为螺纹壁63，螺纹壁63外侧套设有限位螺母64，限位螺母64将摆动杆4限位于支撑轴62上，防止摆动杆4在摆动的过程中脱离支撑轴62。

优选地，摆动杆4上还设有配重孔44以及若干个可从配重孔44内安装或者移除的配重块，添加不同数量或者重量的配重块可调整摆动杆4的摆动角度，在其他条件相同的情况下，配重块的重量大时，收卷时摆动杆4的摆动角度就小；配重块的重量小时，收卷时摆动杆4的摆动角度就大，进一步扩大了摆动杆的可调节范围。

优选地，放卷变频器为无感测向量控制型变频器。

优选地，收卷变频器为磁束矢量控制型变频器。

优选地，机架1上设有与PLC控制器互相连接的触摸屏7，用于输入设备运行参数和显示设备运行参数。例如：触摸屏7上可设置收卷系统的收卷张力，在放卷系统速度恒定的情况下显示收卷变频器内部设定的张力大小，范围在0-100牛·米可调；张力大，摆动辊的倾斜角度大，收卷带材紧；张力小，摆动辊的倾斜角度小，收卷带材松，可根据生产需要而设定。触摸屏7上还可设置放卷系统的放卷频率，用于调整放卷变频电机的转速。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种非晶带材的倒卷设备，其特征在于，包括机架，所述机架上依次设有放卷系统、压辊、摆动杆和收卷系统，所述机架内还设有PLC控制器；

所述放卷系统用于将非晶带材传送给所述压辊，所述放卷系统包括：放卷变频电机、放卷编码器和放卷变频器，所述放卷变频电机连接所述放卷编码器，所述放卷编码器连接所述放卷变频器；

所述压辊用于将所述放卷系统传送出的非晶带材分散张力、缓冲后进入所述摆动杆；

所述摆动杆的摆动平面位于非晶带材的穿带行走平面内，所述摆动杆可通过自身的摆动实现对非晶带材在倒卷过程中张力调节和纠偏；

所述收卷系统用于收卷非晶带材，所述收卷系统包括收卷变频电机、收卷编码器和收卷变频器，所述收卷变频电机连接所述收卷编码器，所述收卷编码器连接所述收卷变频器；

所述PLC控制器分别连接所述放卷变频器和所述收卷变频器，所述放卷变频器连接所述放卷变频电机，所述收卷变频器连接所述收卷变频电机。

2.根据权利要求1所述的非晶带材的倒卷设备，其特征在于，所述机架上设有用于支撑所述摆动杆的锯轴，所述锯轴包括固定于所述机架上的轴座和伸出于所述轴座外的支撑轴，所述摆动杆上设有与所述支撑轴匹配的轴孔，所述轴孔的位置偏离所述摆动杆的长度方向的中心。

3.根据权利要求2所述的非晶带材的倒卷设备，其特征在于，所述轴孔的数量至少为两个，至少两个所述轴孔均分布于所述摆动杆的宽度方向的中线上。

4.根据权利要求2所述的非晶带材的倒卷设备，其特征在于，所述摆动杆的两端分别设有一个辊轴，所述辊轴上设有可绕所述辊轴旋转的辊筒。

5.根据权利要求2所述的非晶带材的倒卷设备，其特征在于，所述支撑轴的端部为螺纹壁，所述螺纹壁上套设有限位螺母，所述限位螺母将所述摆动杆限位于所述支撑轴上。

6.根据权利要求2所述的非晶带材的倒卷设备，其特征在于，所述摆动杆上还设有配重孔以及若干个可从所述配重孔内安装或者移除的配重块。

7.根据权利要求1所述的非晶带材的倒卷设备，其特征在于，所述放卷变频器为无感测向量控制型变频器。

8.根据权利要求1所述的非晶带材的倒卷设备，其特征在于，所述收卷变频器为磁束矢量控制型变频器。

9.根据权利要求1所述的非晶带材的倒卷设备，其特征在于，所述机架上还设有与所述PLC控制器互相连接的触摸屏。