CN108975067B

CN108975067B - 张力装置

Info

Publication number: CN108975067B
Application number: CN201810532557.8A
Authority: CN
Inventors: 涩谷尚
Original assignee: Ritter Co ltd
Current assignee: Ritter Co ltd
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2018-05-29
Publication date: 2021-06-15
Anticipated expiration: 2038-05-29
Also published as: CN108975067A; JP6928998B2; JP2018203404A

Abstract

本发明提供一种张力装置。张力装置(10)具备：拉杆(13)，其以能够转动的方式设置于基台(12)；线材引导件(16)，其安装于拉杆；弹性部件(22)，其产生与拉杆(13)的转动角度相对应的弹力；检测单元(31)，其对拉杆(13)的转动角度进行检测；以及抽出速度控制单元(37)，其以由检测单元(31)检测出的转动角度达到规定的角度的方式，控制线材(11)的抽出速度。检测单元(31)由具备随着拉杆(13)的转动而移动的传感器杆(31a)和能够输出基于传感器杆(31a)的位置的电压的传感器头(31b)的线性传感器构成。

Description

张力装置

技术领域

本发明涉及张力装置。

背景技术

在日本特开2000-128433号公报中公开有对向卷线机供给的线材施加规定的张力的张力装置。如图11所示，该张力装置具备：拉杆3，其以能够绕转动支点3b转动的方式设置；线材引导件6，其安装于拉杆3；弹性部件2，其产生与拉杆3的转动角度相对应的弹力；作为检测单元的电位计8，其对拉杆3的转动角度进行检测；以及抽出速度控制单元7，其以由检测单元检测出的转动角度达到规定的角度的方式，控制线材1的抽出速度。

在该张力装置中，线材1被从张力装置向卷芯引导进而卷绕于卷芯。由抽出速度控制单元7以转动角度达到规定的角度的方式对从张力装置抽出线材1的抽出速度进行控制，从而处于线材1的抽出速度与向卷芯卷绕的速度达成平衡且借助拉杆3对线材1施加了规定的张力的状态。

若从该状态起，线材向卷芯卷绕的速度发生变动，则线材1的张力变动。该张力的变动通过拉杆3改变转动角度而被吸收。该拉杆3的转动角度的变化经由作为检测单元的电位计8反馈给控制单元7，因此控制单元7立即以使拉杆3的转动角度达到规定角度的方式，对线材1的抽出速度进行调整，使线材1受到的张力返回规定值。

但是，在上述以往的张力装置中，使用回转型电位计8作为检测单元，在拉杆3的转动支点3b安装有电位计8的旋转轴8a。因此，电位计8检测出拉杆3的转动角度，直接作为旋转轴8a的旋转角度，因此如果得不到较大的拉杆3的转动角度，将无法提高检测精度。若将拉杆3的转动角度设定得较大，则拉杆3的转动范围变大，张力装置本身大型化。

另外，在向对多根线材1进行扭绞的绞合线机供给多根线材1的情况下，需要设置与构成绞合线的线材1的根数相同数量的张力装置。若对向绞合线机供给的多根线材1分别使用上述以往的张力装置，则大型化了的张力装置会使线材1彼此分开较远的距离，绞合线容易杂乱，并且其设置空间势必增大。

发明内容

本发明的目的在于提供实现小型化的张力装置。

根据本发明的某个实施方式，在具备以能够转动的方式设置于基台的拉杆、安装于拉杆的线材引导件、产生与拉杆的转动角度相对应的弹力的弹性部件、对拉杆的转动角度进行检测的检测单元以及以使由检测单元检测出的转动角度达到规定的角度的方式控制线材的抽出速度的抽出速度控制单元的张力装置中，检测单元由具备安装于拉杆并随着拉杆的转动而移动的传感器杆和设置于基台并能够输出基于传感器杆的位置的电压的传感器头的线性传感器构成。

附图说明

图1是本发明的实施方式的张力装置的俯视图。

图2是张力装置的主视图。

图3是除抽出速度控制单元以外的张力装置的俯视图。

图4是除抽出速度控制单元以外的张力装置的主视图。

图5是图3的A-A线剖视图。

图6是图3的B-B线剖视图。

图7是图3的C-C线剖视图。

图8是图1的D部放大图。

图9是图2的E部放大图。

图10是示出使用了多个该张力装置的情况的图。

图11是示出以往的张力装置的主视图。

附图标记说明

10…张力装置；11…线材；12…基台；13…拉杆；16…带轮(线材引导件)；17、18…转向辊；22…螺旋弹簧(弹性部件)；31…线性传感器(检测单元)；31a…传感器杆；31b…传感器头；37…抽出控制马达(抽出速度控制单元)。

具体实施方式

基于附图说明本发明的具体实施方式。

图1和图2中示出本实施方式的张力装置10。张力装置10对从线材供给源36引导出的线材11施加规定的张力，将线材11向卷线机9中的绕线架9a等卷芯引导。

这里，本实施方式中的线材供给源36是供线材11卷绕并储线的卷筒36，如图8和图9所示，卷筒36以能够拆卸的方式枢转支承于呈“コ”字型的安装件35。

具体而言，呈“コ”字型的安装件35具有隔开比卷筒36的长度大的间隔地对置的平行的平行部35a、35b和将平行部35a、35b连结起来的连结部35c。在平行部35a、35b的末端形成有槽35d，该槽35d供从卷筒36的两端突出的旋转轴36a进入。

在平行部35a、35b处分别枢转支承有杆(Lever)35e，该杆35e从槽35d的开口侧对进入了槽35d的旋转轴36a进行按压。另外，在平行部35a、35b设置弹簧35f，该弹簧35f对杆35e向按压旋转轴36a的方向施力。若克服弹簧35f的作用力使杆35e转动，使槽35d的开口敞开，则能够将卷筒36从安装件35拆下，并且能够安装新的卷筒36。

图1和图2示出本实施方式的张力装置10安装于设置台10a(图2)的状态。枢转支承有线材供给源36亦即卷筒36的安装件35以与张力装置10连续的方式安装于同一设置台10a上。

如图1～图4所示，本实施方式的张力装置10具备基台12和拉杆13，该拉杆13设置于基台12，以能够绕基端中的转动支点转动的方式设置。基台12是厚壁长方形的平板，在其一端侧设置拉杆13，另一端侧以面朝线材供给源亦即卷筒36的方式固定于设置台10a。从线材供给源亦即卷筒36引导出的线材11沿基台12的长边方向向卷线机9的绕线架9a等供给。

即，在安装有卷筒36的安装件35与卷线机9(图1和图2)之间，基台12以其在长边方向上的一端朝向卷线机9、另一端面朝卷筒36的方式设置于设置台10a。这里，附图标记10c是将基台12固定于设置台10a的螺栓。

如图6所示，拉杆13是剖面呈L字状的板材。如图3所示，在拉杆13的基端13b安装枢转支承件14。而且，如图1和图5所示，拉杆13以末端13a面朝基台12的一端缘的方式，与从线材供给源36向卷线机9延伸地被抽出的线材11的抽出方向大致平行地设置，基端13b处的枢转支承件14借助外螺纹14a被枢转支承于基台12。

如图5和图7所示，在由板材构成的拉杆13的末端13a，形成与基台12平行的枢转支承台13c，在该枢转支承台13c安装成为线材引导件的带轮16，带轮16以被引导板16a、16b夹持的状态被安装为能够旋转。这里，引导板16a、16b是防止在设置于其间的带轮16上绕挂的线材11从带轮16脱落的部件，本实施方式中的引导板16a、16b由具有液滴形状的板材构成。

如图1和图2所示，在基台12上沿线材11设置一对转向辊17、18，该一对转向辊17、18从线材11的抽出方向上的两侧夹持线材引导件16并且在宽度方向上偏倚。如图2所示，该一对转向辊17、18借助支柱17a、18a，被枢转支承于基台12，以距基台12的距离与成为线材引导件的带轮16距基台12的距离相同的方式被枢转支承。

如图5所示，一对转向辊17、18在分别被引导板17b、17b、18b、18b夹持的状态下以能够旋转的方式安装于支柱17a、18a的上端。如图3和图4所示，一对转向辊17、18之间的线材11向带轮16侧转向，其间的线材11挂绕于线材引导件亦即带轮16。

如图1、图3以及图4所示，在拉杆13的基端13b与末端13a之间的规定位置，安装托架21向与一对转向辊17、18相反的一侧突出而设置。在安装托架21安装有成为弹性体的螺旋弹簧22的一端。螺旋弹簧22以使拉杆13旋转的方式施力，从而将线材引导件亦即带轮16向与一对转向辊17、18分离的方向施力。

在基台12的另一端侧，设置沿基台12的长边方向延伸的轨道26，在轨道26以能够移动的方式搭载移动部件23。在移动部件23螺合有与轨道26平行的滚珠丝杠24，在滚珠丝杠24连结在基台12上固定的张力调节马达25的旋转轴25a。因此，当张力调节马达25驱动且滚珠丝杠24旋转时，移动部件23沿轨道26移动。在移动部件23固定螺旋弹簧22的另一端。

因此，螺旋弹簧22的另一端的固定位置能够变更，螺旋弹簧22是产生与拉杆13的转动角度相对应的弹力的弹性部件。张力调节马达25的工作由控制单元控制。

螺旋弹簧22、滚珠丝杠24以及轨道26与拉杆13相同，分别沿着从线材供给源36向卷线机9延伸地被抽出的线材11，与该线材11的抽出方向大致平行地设置。

另外，在基台12的一端部，设置对拉杆13的转动范围进行限制的限制部件27。在限制部件27形成凹部27a，凹部27a与拉杆13的末端隔开规定的间隔地将拉杆13的末端夹入其中。拉杆13以末端能够在该凹部27a的范围内移动的方式，被限制转动。

如图1所示，张力装置10具备：检测单元31，其对拉杆13的转动角度进行检测；和抽出速度控制单元37，其以使由检测单元31检测出的转动角度达到规定的角度的方式，控制从线材供给源36供给的线材11的抽出速度。

本实施方式中的抽出速度控制单元是安装于安装件35的抽出控制马达37。如图8所示，在支承于安装件35的线材供给源亦即卷筒36的旋转轴36a安装正齿轮36b，正齿轮36d经由中间齿轮36c与该正齿轮36b啮合。正齿轮36d安装于抽出控制马达37的旋转轴37a。抽出控制马达37由未图示的控制单元控制其旋转轴37a的旋转速度。

由此，通过借助抽出控制马达37中的旋转轴37a的旋转对卷筒36的旋转速度进行控制，由此直接对从卷筒36开卷并向卷线机9(图1)抽出的线材11的抽出速度(抽出量)进行控制。

在本实施方式中，对拉杆13的转动角度进行检测的检测单元由线性传感器31构成。如图1～图5所示，线性传感器31是具备传感器杆(Sensor Rod)31a和传感器头(SensorHead)31b的市销品，传感器杆31a具备磁体，传感器头31b能够输出基于传感器杆31a的移位的电压。传感器杆31a安装于拉杆13，线性传感器31安装于基台12。

具体而言，传感器杆31a以与拉杆13正交的方式安装于拉杆13的基端附近的枢转支承件14，若拉杆13转动，则传感器杆31a沿轴向移动。另一方面，传感器头31b以其检测部与传感器杆31a平行的方式安装于基台12。而且，线性传感器31的检测输出与未图示的控制单元连接。

未图示的控制单元以使基于线性传感器31的检测输出而输入的拉杆13的转动角度达到规定角度的方式对抽出控制马达37中的旋转轴37a的旋转速度进行控制，来对卷筒36的旋转速度进行调整。卷筒36的旋转速度被调整为从卷筒36开卷并朝向卷线机9的线材11的抽出速度与线材11向绕线架9a卷绕的速度一致。

接下来，对张力装置10的动作进行说明。

如图1和图2所示，在本实施方式中，从线材供给源亦即卷筒36开卷并被抽出的线材11经由张力装置10被向卷线机9的绕线架9a引导。在张力装置10中，沿线材11的一对转向辊17、18之间的线材11向带轮16侧转向，绕挂于线材引导件亦即带轮16。

在实际的卷线作业中，借助抽出控制马达37使线材供给源亦即卷筒36旋转，将从卷筒36开卷的线材11向卷线机9供给，使卷线机9中的绕线架9a等卷芯旋转，使线材11卷绕于绕线架9a等。

此时，张力装置10中的螺旋弹簧22将线材引导件亦即带轮16向与一对转向辊17、18分离的方向施力，将绕挂于带轮16的线材11拉伸，对线材11施加规定的张力。

在实际卷线时，由抽出速度控制单元亦即抽出控制马达37实施旋转速度控制，以使从线材供给源亦即卷筒36开卷并朝向卷线机9抽出的线材11的抽出速度(抽出量)与线材11向卷线机9中的绕线架9a卷绕的速度(卷绕量)达成平衡。由此，借助螺旋弹簧22将带轮16向与一对转向辊17、18分离的方向施力的拉杆13被保持为规定的转动角度。

这里，与拉杆13的转动角度相对应，螺旋弹簧22的弹力作用于线材11，而施加基于该弹力的规定的张力，因此若在卷线作业中，线材11向绕线架9a卷绕的速度(卷绕量)变化，则拉杆13的转动角度变化，线材11受到的张力变动。

换言之，若张力变动，则螺旋弹簧22的弹力发挥作用的拉杆13的转动角度变化，因此张力的变动因拉杆13的转动角度的变化而被吸收，防止线材11受到过大的张力。

另一方面，若施加于线材11的张力变化，拉杆13转动，则该转动角度的变化由线性传感器31检测出，并向控制单元反馈。收到了反馈的控制单元以使拉杆13的转动角度返回规定角度的方式控制抽出控制马达37的旋转速度，对卷筒36的旋转速度进行调整，使从该卷筒36开卷并朝向卷线机9的线材11的抽出速度与线材11向该绕线架9a卷绕的速度一致。由此，拉杆13的转动角度恢复到规定角度，线材11受到的张力返回规定的值。

另外，在想使从拉杆13作用于线材11的张力变化的情况下，驱动张力调节马达25，使移动部件23移动，对螺旋弹簧22的另一端的固定位置进行调节。由此，能够使在将拉杆13设定为规定的转动角度时的螺旋弹簧22的长度变化，能够对从螺旋弹簧22作用于拉杆13的弹力进行调整，因此能够将作用于线材11的张力设定为所希望的值。

在本实施方式的张力装置10中，检测单元31是线性传感器31，因此能够精度优良地对拉杆13的微小的转动进行检测。由此，与使用回转型电位计的以往情况相比，能够减小拉杆13的转动角度，能够实现张力装置10本身的小型化。

因为能够减小拉杆13的转动角度，所以能够设置对拉杆13的转动范围进行限制的限制部件27。通过设置这样的限制部件27，能够防止拉杆13超过所限制的范围地转动。由此，能够避免因拉杆13的过度转动致使其操作困难，并且也能够避免拉杆13与其它部件形成干扰。

另外，与线材11的抽出方向平行地设置拉杆13，沿线材11设置作为弹性部件的螺旋弹簧22，因此能够减小相对于线材11的抽出方向的张力装置10的宽度W(图3)。

这样，即使与线材11的抽出方向平行地设置拉杆13，也会将一对转向辊17、18之间的线材11绕挂于线材引导件亦即带轮16，因此不会因将绕挂于它们的线材11拉伸致使对线材11施加的张力产生变动。

另一方面，在向未图示的绞合线机供给线材11而非向卷线机9供给线材11的情况下，需要设置与构成绞合线的线材11的根数相同数量的张力装置10。如上所述，本实施方式的张力装置10能够减小相对于线材11的抽出方向的宽度W，因此即使并列设置张力装置10(图10)，也能使线材11彼此比以往接近。由此，能够获得不杂乱的绞合线，并且能够比以往缩小其设置空间。

此外，在上述实施方式中，例示出将支承线材供给源亦即卷筒36的安装件35与基台12分开设置的结构，但是只要能够设置，也可以将安装件35直接安装于基台12。

另外，在上述实施方式中，对在枢转支承有拉杆13的基台12的另一端侧设置轨道26，在该轨道26以能够移动的方式搭载供螺旋弹簧22的另一端固定的移动部件23的情况进行了说明。取而代之，也可以如图10所示，在并列设置多个张力装置10的情况下，在并列设置的多个基台12的宽度方向两侧设置移动部件23，在该移动部件23上架设架设部件41，在该架设部件41上固定各基台12中的螺旋弹簧22的另一端。

这样，只要在并列设置的多个基台12的两侧设置的移动部件23上架设的架设部件41上固定各基台12中的螺旋弹簧22的另一端，就能够通过移动单一的架设部件41，来同时调节在多个基台12分别设置的螺旋弹簧22的另一端的固定位置。由此，能够使在多个基台12分别设置的螺旋弹簧22的长度一体变化，能够利用使架设部件41移动这一单一动作，对从多个螺旋弹簧22作用于各拉杆13的弹力同时进行调整。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式仅示出本发明的应用例之一，并不打算将本发明的技术保护范围限定为上述实施方式的具体结构。

Claims

1.一种张力装置，其特征在于，具备：

拉杆(13)，其以能够转动的方式设置于基台(12)；

线材引导件(16)，其安装于所述拉杆(13)；

弹性部件(22)，其产生与所述拉杆(13)的转动角度相对应的弹力；

检测单元(31)，其对所述拉杆(13)的转动角度进行检测；以及

抽出速度控制单元(37)，其控制线材(11)的抽出速度，使由所述检测单元(31)检测出的转动角度达到规定的角度，

所述检测单元由线性传感器(31)构成，该线性传感器(31)具备传感器杆(31a)和传感器头(31b)，该传感器杆(31a)安装于所述拉杆(13)并随着所述拉杆(13)的转动而移动，该传感器头(31b)设置于所述基台(12)并能够输出基于所述传感器杆(31a)的位置的电压，

所述拉杆(13)与所述线材(11)的抽出方向平行设置，

在所述基台(12)上，沿所述线材(11)设置一对转向辊(17、18)，

所述一对转向辊(17、18)之间的上述线材(11)挂绕于所述线材引导件(16)。

2.根据权利要求1所述的张力装置，其特征在于，

所述弹性部件是沿所述线材(11)设置的螺旋弹簧(22)。