CN110526008B - 一种自动化定量卷布机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动化定量卷布机构，包括底座，所述底座上设有两个侧板，两个所述侧板上均设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有轴承，所述轴承的两端上均固定连接有挡板。本发明利用卷布辊和布料的重力带动被动带轮下移，驱使无级变速结构自动改变传动比，以对布料逐渐增大的收卷速度进行补偿，且在无级变速结构变更传动比的同时，由于金属传动带的位置改变所引起的被动带轮带动传动轴和齿轮左移，无需人为控制，卷布辊即可在达到预期卷布量时自动断开与步进电机及无级变速结构之间的传动连接，借助阻停装置缩小卷布辊每次卷布的卷布量在惯性作用下与预定卷布量之间的误差，进而实现了自动化定量卷布。

Description

一种自动化定量卷布机构
技术领域
本发明涉及卷布机构技术领域，尤其涉及一种自动化定量卷布机构。
背景技术
在完成布料的编织成型之后，需要使用卷布机构对布料进行收卷，以便运输存放以及后续染色等工艺的进行，并且在布料完成所有加工工艺之后，在出厂之前，也需要使用卷布机构对其进行定量收卷。
在使用卷布机构对布料进行收卷的过程中，为了保持布料上张力稳定，一般是使用步进电机匀速带动卷布辊对布料进行收卷，但是在实际上，卷布辊只有角速度是稳定不变的，随着卷布辊上收卷布料的厚度增加，卷布辊收卷布料的线速度在逐渐的增大，因此布料所受的张力也在随布料收卷速度的增加而增大，使得布料的质量很容易受张力过大的影响而受损，且卷布辊的卷布量由于是通过人为控制步进电机的开启和关闭来控制的，所以实际卷布量和预期卷布量之间存在难以控制的误差。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：在使用卷布机构对布料进行收卷的过程中，为了保持布料上张力稳定，一般是使用步进电机匀速带动卷布辊对布料进行收卷，但是在实际上，卷布辊只有角速度是稳定不变的，随着卷布辊上收卷布料的厚度增加，卷布辊收卷布料的线速度在逐渐的增大，因此布料所受的张力也在随布料收卷速度的增加而增大，使得布料的质量很容易受张力过大的影响而受损，且卷布辊的卷布量由于是通过人为控制步进电机的开启和关闭来控制的，所以实际卷布量和预期卷布量之间存在难以控制的误差。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种自动化定量卷布机构，包括底座，所述底座上设有两个侧板，两个所述侧板上均设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有轴承，所述轴承的两端上均固定连接有挡板，其中一个所述轴承内固定连接有固定杆，所述固定杆的一端上固定连接有卷布辊，所述卷布辊远离固定杆的一端内设有凹槽，所述凹槽内滑动连接有滑动环，另一个所述轴承内滑动连接有传动轴，所述传动轴靠近卷布辊的一端固定连接在滑动环内，所述凹槽的一侧壁上设有齿槽，所述传动轴靠近卷布辊的一端上固定连接有齿轮，所述齿轮滑动连接在齿槽内；
所述传动轴远离卷布辊的一端上固定连接有被动带轮，所述底座上固定连接有支撑杆，所述支撑杆远离底座的一端上固定连接有步进电机，所述步进电机的输出端上固定连接有主动轴，所述主动轴远离步进电机的一端上设有主动带轮，所述主动带轮包括固定端和移动端，所述固定端固定连接在主动轴上，所述移动端滑动连接在主动轴上，所述主动带轮和被动带轮之间通过金属传动带传动连接，所述主动轴上固定连接有固定环，所述固定环和移动端之间固定连接有压力弹簧，所述压力弹簧套设在主动轴上，所述卷布辊的外侧壁上对称固定连接有四个校正导向杆，其中一个所述侧板靠近校正导向杆的一侧壁上设有阻停装置。
优选的，所述阻停装置包括安装板，所述安装板固定连接侧板靠近校正导向杆的一侧壁上，所述安装板上设有卡槽。
优选的，所述卡槽的一侧内壁上设有缓冲橡胶垫。
优选的，所述卡槽靠近支撑杆的一侧内壁上设有空槽，所述空槽内滑动连接有滑块，所述滑块和空槽的一侧内壁之间固定连接有复位弹簧，所述滑块远离复位弹簧一端的侧壁呈倾斜设置。
优选的，所述金属传动带的两侧侧壁呈与固定端和移动端相贴合的倾斜状设置。
本发明的有益效果是：
1、随着卷布辊上卷布量的增加，在重力作用下，卷布辊下移并带动被动带轮下移，从而驱使无级变速结构自动改变传动比，以对随着布卷厚度的增加，布卷外侧线速度的增加量进行补偿，使得卷布辊收卷布料的速度保持稳定，维持布料上张力稳定，以避免随着布卷厚度的增加，卷布辊收卷布料的速度越来越快，布料上张力过大而损害布料的质量。
2、在无级变速结构变更传动比的同时，由于金属传动带的位置改变所引起的被动带轮带动传动轴和齿轮左移，使得卷布辊在达到预期卷布量时，齿轮完全脱离齿槽，无需人为控制，卷布辊即可自动断开与步进电机及无级变速结构之间的传动连接，接着卷布辊在惯性作用下刚开始带动校正导向杆旋转时，校正导向杆即卡进卡槽内，使得卷布辊急停下来，从而缩小卷布辊每次卷布的卷布量在惯性作用下与预定卷布量之间的误差，进而实现了自动化定量卷布，且误差极小。
3、由于本装置是借助卷布重量和压力弹簧的弹力来实现对卷布量的控制的，因此如果需要变更预定卷布量，因为卷布辊要断开与步进电机及无级变速结构之间的传动连接的下移高度是固定的，所以仅需更换相应劲度系数的压力弹簧即可。
附图说明
图1为本发明提出的一种自动化定量卷布机构的正面结构剖视图；
图2为图1中A结构的放大图；
图3为本发明提出的一种自动化定量卷布机构的阻停装置的结构示意图；
图4为本发明提出的一种自动化定量卷布机构的侧板的结构示意图。
图中：1底座、2侧板、3滑槽、4轴承、5挡板、6固定杆、7卷布辊、8凹槽、9滑动环、10传动轴、11齿轮、12齿槽、13被动带轮、14支撑杆、15步进电机、16主动轴、17主动带轮、18固定端、19移动端、20金属传动带、21固定环、22压力弹簧、23校正导向杆、24安装板、25卡槽、26空槽、27滑块、28复位弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-4，一种自动化定量卷布机构，包括底座1，底座1上设有两个侧板2，两个侧板2上均设有滑槽3，滑槽3内滑动连接有轴承4，轴承4的两端上均固定连接有挡板5，挡板5能够对轴承4进行限位，防止轴承4从滑槽3内脱落，其中一个轴承4内固定连接有固定杆6，固定杆6的一端上固定连接有卷布辊7，卷布辊7远离固定杆6的一端内设有凹槽8，凹槽8内滑动连接有滑动环9。
另一个轴承4内滑动连接有传动轴10，传动轴10靠近卷布辊7的一端固定连接在滑动环9内，凹槽8的一侧壁上设有齿槽11，传动轴10靠近卷布辊7的一端上固定连接有齿轮12，齿轮12滑动连接在齿槽11内，齿轮12和齿槽11啮合连接，因此当传动轴10转动时，传动轴10能够通过齿轮12带动卷布辊7转动，从而进行卷布作业，传动轴10远离卷布辊7的一端上固定连接有被动带轮13。
底座1上固定连接有支撑杆14，支撑杆14远离底座1的一端上固定连接有步进电机15，步进电机15的输出端上固定连接有主动轴16，主动轴16远离步进电机15的一端上设有主动带轮17，主动带轮17包括固定端18和移动端19，固定端18固定连接在主动轴16上，移动端19滑动连接在主动轴16上，主动带轮17和被动带轮13之间通过金属传动带20传动连接。
金属传动带20的两侧侧壁呈与固定端18和移动端19相贴合的倾斜状设置，可以增大金属传动带20与主动带轮17之间的接触面积，此外，被动带轮13也与金属传动带20相贴合，主动轴16上固定连接有固定环21，固定环21和移动端19之间固定连接有压力弹簧22，压力弹簧22套设在主动轴16上，步进电机15能够通过输出端带动主动轴16旋转，主动轴16再带动主动带轮17旋转。
由于压力弹簧22施加给移动端19的弹力作用，移动端19将金属传动带20压紧在固定端18和移动端19之间，从而借助摩擦力，通过金属传动带20带动被动带轮13转动，被动带轮13通过传动轴10带动齿轮12旋转，进而带动卷布辊7旋转，进行卷布工作，随着卷布工作的进行，卷布辊7上的布卷越来越厚，卷布辊7也越来越重。
随着卷布辊7重量的增加，卷布辊7带动两个轴承4沿滑槽3下滑，从而通过传动轴10带动被动带轮13下移，被动带轮13向下拉动金属传动带20，使得金属传动带20挤压移动端19，移动端19克服压力弹簧22的弹力逐渐远离固定端18，从而使得金属传动带20与主动带轮17接触部分的高度下降，进而降低了主动带轮17与被动带轮13之间的传动比。
以对随着布卷厚度的增加，布卷外侧线速度的增加量进行补偿，使得卷布辊7收卷布料的速度保持稳定，维持布料上张力稳定，以避免随着布卷厚度的增加，卷布辊7收卷布料的速度越来越快，布料上张力过大而损害布料的质量，固定环21、压力弹簧22、主动带轮17、被动带轮13和金属传动带20一起构成无级变速结构，具体工作原理可参考汽车的金属带式无级变速器。
随着移动端19逐渐远离固定端18，金属传动带20在高度下降的同时也在逐渐的随移动端19向左偏移，从而带动被动带轮13和传动轴10向左移动，使得齿轮12逐渐脱离齿槽11，直至卷布辊7达到一定卷布量时，齿轮12从齿槽11内完全脱离，此时，传动轴10无法再对卷布辊7进行传动，即步进电机15无法继续带动卷布辊7进行持续性转动。
无需人为控制，卷布辊7即可在达到预期卷布量时自动断开与步进电机15及无级变速结构之间的传动连接，以避免因工作人员疏忽而致使卷布辊7上卷布过多，卷布辊7的外侧壁上对称固定连接有四个校正导向杆23，校正导向杆23能够对卷布辊7的卷布过程进行限位校正，使得卷布整齐，其中一个侧板2靠近校正导向杆23的一侧壁上设有阻停装置，阻停装置包括安装板24，安装板24固定连接侧板2靠近校正导向杆23的一侧壁上。
安装板24上设有卡槽25，卡槽25的一侧内壁上设有缓冲橡胶垫，卡槽25靠近支撑杆14的一侧内壁上设有空槽26，空槽26内滑动连接有滑块27，滑块27和空槽26的一侧内壁之间固定连接有复位弹簧28，滑块27远离复位弹簧28一端的侧壁呈倾斜设置，当卷布辊7达到一定卷布量时，卷布辊7在重力作用下，通过下移自动断开与步进电机15及无级变速结构之间的传动连接。
安装板24的设置，使得卷布辊7在惯性作用下刚开始带动校正导向杆23旋转时，校正导向杆23即卡进卡槽25内，从而使得卷布辊7能够急停下来，缩小卷布辊7每次卷布的卷布量在惯性作用下与预定卷布量之间的误差，进而实现了自动化定量卷布，且误差极小，由于本装置是借助卷布重量和压力弹簧22的弹力来实现对卷布量的控制的，因此如果需要变更预定卷布量，因为卷布辊7要断开与步进电机15及无级变速结构之间的传动连接的下移高度是固定的，所以仅需更换相应劲度系数的压力弹簧22即可，校正导向杆23在卡进卡槽25的过程中，先挤压滑块27使其缩回空槽26，当校正导向杆23进入卡槽25内后，滑块27在复位弹簧28的作用下自动复位，从而对校正导向杆23进行阻挡限位，以防止卷布辊7倒转。
本发明中，使用者使用该装置时，启动步进电机15，步进电机15的输出端通过主动轴16带动由固定环21、压力弹簧22、主动带轮17、被动带轮13和金属传动带20共同组成的无级变速结构运转，从而通过被动带轮13和传动轴10，借助齿轮12和齿槽11之间的啮合连接关系带动卷布辊7旋转，从而对布匹进行卷布作业，随着卷布辊7上卷布量的增加，在重力作用下，卷布辊7下移并带动被动带轮13下移，从而驱使无级变速结构自动改变传动比，以对随着布卷厚度的增加，布卷外侧线速度的增加量进行补偿，使得卷布辊7收卷布料的速度保持稳定，维持布料上张力稳定，以避免随着布卷厚度的增加，卷布辊7收卷布料的速度越来越快，布料上张力过大而损害布料的质量；
在无级变速结构变更传动比的同时，由于金属传动带20的位置改变所引起的被动带轮13带动传动轴10和齿轮12左移，使得卷布辊7在达到预期卷布量时，齿轮12完全脱离齿槽11，卷布辊7自动断开与步进电机15及无级变速结构之间的传动连接，接着卷布辊7在惯性作用下刚开始带动校正导向杆23旋转时，校正导向杆23即卡进卡槽25内，使得卷布辊7急停下来，从而缩小卷布辊7每次卷布的卷布量在惯性作用下与预定卷布量之间的误差，进而实现了自动化定量卷布，且误差极小，由于本装置是借助卷布重量和压力弹簧22的弹力来实现对卷布量的控制的，因此如果需要变更预定卷布量，因为卷布辊7要断开与步进电机15及无级变速结构之间的传动连接的下移高度是固定的，所以仅需更换相应劲度系数的压力弹簧22即可。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自动化定量卷布机构，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)上设有两个侧板(2)，两个所述侧板(2)上均设有滑槽(3)，所述滑槽(3)内滑动连接有轴承(4)，所述轴承(4)的两端上均固定连接有挡板(5)，其中一个所述轴承(4)内固定连接有固定杆(6)，所述固定杆(6)的一端上固定连接有卷布辊(7)，所述卷布辊(7)远离固定杆(6)的一端内设有凹槽(8)，所述凹槽(8)内滑动连接有滑动环(9)，另一个所述轴承(4)内滑动连接有传动轴(10)，所述传动轴(10)靠近卷布辊(7)的一端固定连接在滑动环(9)内，所述凹槽(8)的一侧壁上设有齿槽(11)，所述传动轴(10)靠近卷布辊(7)的一端上固定连接有齿轮(12)，所述齿轮(12)滑动连接在齿槽(11)内；
所述传动轴(10)远离卷布辊(7)的一端上固定连接有被动带轮(13)，所述底座(1)上固定连接有支撑杆(14)，所述支撑杆(14)远离底座(1)的一端上固定连接有步进电机(15)，所述步进电机(15)的输出端上固定连接有主动轴(16)，所述主动轴(16)远离步进电机(15)的一端上设有主动带轮(17)，所述主动带轮(17)包括固定端(18)和移动端(19)，所述固定端(18)固定连接在主动轴(16)上，所述移动端(19)滑动连接在主动轴(16)上，所述主动带轮(17)和被动带轮(13)之间通过金属传动带(20)传动连接，所述主动轴(16)上固定连接有固定环(21)，所述固定环(21)和移动端(19)之间固定连接有压力弹簧(22)，所述压力弹簧(22)套设在主动轴(16)上，所述卷布辊(7)的外侧壁上对称固定连接有四个校正导向杆(23)，其中一个所述侧板(2)靠近校正导向杆(23)的一侧壁上设有阻停装置，所述固定端在远离步进电机的一侧、移动端在靠近步进电机的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种自动化定量卷布机构，其特征在于,所述阻停装置包括安装板(24)，所述安装板(24)固定连接侧板(2)靠近校正导向杆(23)的一侧壁上，所述安装板(24)上设有卡槽(25)。
3.根据权利要求2所述的一种自动化定量卷布机构，其特征在于，所述卡槽(25)的一侧内壁上设有缓冲橡胶垫。
4.根据权利要求2所述的一种自动化定量卷布机构，其特征在于，所述卡槽(25)靠近支撑杆(14)的一侧内壁上设有空槽(26)，所述空槽(26)内滑动连接有滑块(27)，所述滑块(27)和空槽(26)的一侧内壁之间固定连接有复位弹簧(28)，所述滑块(27)远离复位弹簧(28)一端的侧壁呈倾斜设置。
5.根据权利要求1所述的一种自动化定量卷布机构，其特征在于，所述金属传动带(20)的两侧侧壁呈与固定端(18)和移动端(19)相贴合的倾斜状设置。
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