CN111483857A - 卷材用正反向纠偏装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卷材纠偏设备领域，具体涉及卷材用正反向纠偏装置，包括箱体、传感套件、控制器和导辊，控制器位于箱体垂直于卷材传送方向的侧壁板上，传感套件位于箱体平行于卷材传送方向的侧壁板上，传感器套件信号连接控制器，导辊位于箱体顶部，还包括对卷材移动时的正向和反向进行摆动纠偏的辊架，辊架位于导辊与箱体的顶壁板之间，辊架配套有动力机构，动力机构带动辊架在辊架所在平面内左右摆动进行正向纠偏和反向纠偏，所述动力机构信号连接控制器。本发明针对来回传送的卷材，无需额外安装纠偏设备，节省设备的安装空间，只需安装一次纠偏设备即可，也无需换料，节省了人力成本。

Description

卷材用正反向纠偏装置

技术领域

本发明涉及卷材纠偏设备领域，具体涉及卷材用正反向纠偏装置。

背景技术

卷材包括了人们生活中的部分必需品，例如纸张、电池薄膜的卷材、塑料薄膜、金属箔和无纺布等较大长度的连续材料，为了存储、搬运、销售和使用方便，卷材均需要先卷绕成辊状，卷材以辊状的形态在使用时随用随取。由于卷材长度较长且是软质的，在卷材加工过程的放卷、中间段和收卷时，卷绕会因自身的自然垂落产生的重力或气流引起的摆动造成横向位移(跑偏)，在产生少量位移时若不进行纠偏，继续卷绕会让位移累计增大，最终造成停机、收卷参差不齐和产生废品等后果。

现有纠偏装置基本都是按材料走向进行单方向的纠偏，但是，部分特殊材料或工艺要求材料在生产过程中需要材料往复运动，或者一次收料后为提高卷材精度需要再次进行收料，这时就需要人工换材料或者更换反向的纠偏设备，繁琐的换机换料操作加大了工人劳动强度，且多增加的反向纠偏设备也提高了设备的成本，占用设备安装空间。

发明内容

本发明意在提供卷材用正反向纠偏装置，以一体化装置对卷材进行正向纠偏或反向纠偏。

本方案中的卷材用正反向纠偏装置，包括箱体、传感套件、控制器和导辊，所述控制器位于箱体垂直于卷材传送方向的侧壁板上，所述传感套件位于箱体平行于卷材传送方向的侧壁板上，所述传感器套件信号连接控制器，所述导辊位于箱体顶部，还包括对卷材移动时的正向和反向进行摆动纠偏的辊架，所述辊架位于导辊与箱体的顶壁板之间，所述辊架配套有动力机构，所述动力机构带动辊架在辊架所在平面内左右摆动进行正向纠偏和反向纠偏，所述动力机构信号连接控制器。

本方案的有益效果是：

在进行卷材加工时，通过传感套件检测卷材的偏移量并向控制器发送偏移信号，控制器根据偏移信号控制动力机构启动，让动力机构带动辊架在其所在平面内左右摆动，由辊架的摆动来对卷材进行正向纠偏或反向纠偏，尤其是针对来回传送的卷材，无需额外安装纠偏设备，节省设备的安装空间，只需安装一次纠偏设备即可，也无需换料，节省了人力成本。

进一步，所述辊架包括相互平行的上层辊架和下层辊架，所述导辊转动连接在上层辊架顶部，所述动力机构带动上层辊架摆动进行正向纠偏，所述动力机构带动上层辊架和下层辊架一起摆动进行反向纠偏。

有益效果是：通过双层辊架形式的结构，实现了正向跟反向纠偏单独运行，且能共用一套传送导辊跟控制系统，操作更简单方便。

进一步，所述动力机构包括第一电机和第二电机，所述第一电机带动上层辊架摆动进行正向纠偏，所述第二电机带动上层辊架和下层辊架一起摆动进行反向纠偏。

有益效果是：以不同电机带动两个辊架进行摆动，完成纠偏，不会相互干扰，且均设置在箱体内，无需转换纠偏方向时重新设置装置。

进一步，所述第一电机与上层辊架间设有长摆动轴，所述长摆动轴贯穿下层辊架，所述第二电机与下层辊架间设有短摆动轴。

有益效果是：通过第一电机带动长摆动轴摆动进行正向纠偏，通过第二电机带动短摆动轴摆动进行反向纠偏，实现两个动力单元(两个电机)动力输出后的单独转换和传递。

进一步，所述下层辊架上开设有条形的第一通孔，所述长摆动轴贯穿第一通孔连接上层辊架，所述长摆动轴能够在第一通孔内移动，所述箱体的顶壁板上开设有条形的第二通孔，所述第二通孔的长度小于第一通孔，所述第二通孔与第一通孔在竖直方向上的位置错开，所述短摆动轴贯穿第二通孔连接下层辊架。

有益效果是：长摆动轴贯穿第一通孔，短摆动轴贯穿第二通孔，第一通孔对长摆动轴进行限位，第二通孔对短摆动轴进行限位，让长摆动轴带动上层辊架或让短摆动轴带动上层和下层辊架在辊架所在平面内左右摆动，便于在同一个装置进行正向纠偏和反向纠偏。

进一步，还包括两个相同的传动机构，所述第一电机设有第一输出轴，所述第二电机设有第二输出轴，所述第一输出轴与长摆动轴间通过一传动机构传送动力，所述第二输出轴与短摆动轴间通过另一传动机构传送动力。

有益效果是：通过传动机构将两个电机的转动动力转换成摆动动力，便于正向纠偏和反向纠偏单独运行。

进一步，所述传动机构包括两组子机构，所述第一输出轴和第二输出轴上分别设置一组子机构，每组所述子机构包括一个同步轮、一个丝杆和一个内套筒，所述丝杆固设在同步轮上，所述内套筒套设在丝杆上，所述内套筒上设有转动销，所述长摆动轴与第一电机对应的内套筒连接，所述短摆动轴与第二电机对应的内套筒连接。

有益效果是：传动机构在传动电机的动力时，由电机带动丝杆转动，丝杆带动其上的内套筒轴向进行往复移动，由内套筒带动长摆动轴或短摆动轴在丝杆的轴向进行往复移动，长摆动轴在第一通孔、短摆动轴在第二通孔的限位下进行摆动，进而带动上层辊架或两层辊架摆动，将转动动力转换成摆动动力，以便于纠偏。

进一步，所述箱体顶壁板上固设有第一转动中心轴承座，所述第一转动中心轴承座位于第二通孔在卷材移动方向上的轴线上，所述第一转动中心轴承座与第二通孔正对，所述第一转动中心轴承座连接箱体与下层辊架，所述下层辊架顶壁上固设有第二转动中心轴承座，所述第二转动中心轴承座位于第一通孔在卷材移动方向上的轴线上，所述第二转动中心轴承座与第一通孔正对，所述第二转动中心轴承座连接下层辊架与上层辊架。

有益效果是：反向纠偏时，上层辊架与下层辊架一起以第一转动中心轴承座为中心摆动，正向纠偏时，上层辊架摆动以第二转动中心轴承座为中心摆动，两个轴承座能够对相应位置上的辊架进行支撑，并能减小摩擦力。

进一步，所述箱体的顶壁板上开设有两个第一滑槽，两个所述第一滑槽位于短摆动轴的两侧处，所述下层辊架底部固设有两个第一滚针轴承，两个所述第一滚针轴承分别在两个第一滑槽内滚动，所述下层辊架上开设有两个第二滑槽，两个所述第二滑槽位于长摆动轴的两侧处，所述上层辊架的底部固设有两个第二滚针轴承，两个所述第二滚针轴承分别在两个第二滑槽内滚动。

有益效果是：通过两个滚针轴承能够让上层辊架在摆动时不直接摩擦到下层辊架，以及两层辊架摆动时不直接摩擦到箱体的顶壁板，减小摩擦力。

进一步，所述箱体呈矩形体状，所述箱体的六个面板相互独立，所述箱体的六个面板以拼装方式进行组装。

有益效果是：通过组装式的箱体能够便于对箱体进行拆装，便于箱体内的部件进行查看，并方便在箱体的侧壁安装其他结构，不影响箱体内部件的工作。

附图说明

图1为本发明实施例一的卷材用正反向纠偏装置的立体结构示意图；

图2为图1结构的左视图；

图3为图1中第二电机和传动机构的立体结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明。

说明书附图中的附图标记包括：箱体1、传感套件2、控制器3、导辊4、上层辊架5、下层辊架6、传动机构7、短摆动轴8、长摆动轴9、第一通孔10、第二转动中心轴承座11、第二通孔12、第一转动中心轴承座13、第二电机15、主动轮16、丝杆17、同步轮18、内套筒19、转动销20、翻边铜套21、第一滚针轴承22、第一滑槽23、第二滚针轴承24、第二滑槽25。

实施例一

卷材用正反向纠偏装置，如图1和图2所示：包括箱体1、传感套件2、控制器3、导辊4、辊架、动力机构和传动机构7，控制器3为现有LCD控制器3进行信号接收并根据接收信号进行控制，以图1所示箱体1的LCD控制器所在侧为左侧，即控制器3位于箱体1垂直于卷材传送方向的侧壁板上，传感套件2包括两个超声波传感组，超声波传感组可用现有的超声波感应器，例如可用DS-UE11R型号的传感器，传感套件2位于箱体1平行于卷材传送方向的侧壁板上，超声波传感组分别位于箱体1平行于卷材传送方向的侧壁板上，即超声波传感组分贝在图1所示中的位置即是箱体1的前侧壁和后侧壁，传感器套件信号连接控制器3，动力机构信号连接控制器3。

导辊4位于箱体1顶部处，辊架位于导辊4与箱体1的顶壁板之间，辊架包括相互平行的上层辊架5和下层辊架6，导辊4转动连接在上层辊架5顶部，辊架与动力机构配套，动力机构带动辊架在辊架所在平面内左右摆动进行正向纠偏和反向纠偏，动力机构位于箱体1内。

动力机构包括第一电机和第二电机15，第一电机信号连接控制器3，控制器3控制第一电机正转或反转，第二电机15信号连接控制器3，控制器3控制第二电机15进行正转或反转，第一电机位于图1图示中箱体1内的后侧处，第二电机15位于图1图示中箱体1内的前侧处，第一电机具有第一输出轴，第一电机的第一输出轴与上层辊架5间安装有长摆动轴9，箱体1顶壁板上开设有过渡孔(图中未示出)供长摆动轴9贯穿出，即保持长摆动轴9伸出箱体1后能够进行摆动，长摆动轴9顶端通过法兰盘与上层辊架5固定连接，下层辊架6上开设有条形的第一通孔10，第一通孔10的长度所在边与导辊4的中心轴平行，长摆动轴9通过第一通孔10贯穿下层辊架6，长摆动轴9能够在第一通孔10内移动，即第一通孔10的尺寸大于长摆动轴9的直径，长摆动轴9与下层辊架6空套连接，下层辊架6顶面上固定安装有第二转动中心轴承座11，第二转动中心轴承座11的顶部与上层辊架5连接，第二转动中心轴承座11位于第一通孔10在卷材移动方向上的轴线上(即第一通孔10位于图1图示下层辊架6靠近后侧处)，第二转动中心轴承座11与第一通孔10正对(即第二转动中心轴承座11位于图1图示的下层辊架6靠近前侧处)，第二电机15安装有第二输出轴，第二电机15的第二输出轴与下层辊架6间安装有短摆动轴8，箱体1的顶壁板上开设有第二通孔12，第二通孔12的长度所在边平行于导辊4的中心轴，第二通孔12的长度小于第一通孔10，第二通孔12与第一通孔10在竖直方向上的位置错开，短摆动轴8贯穿第二通孔12连接下层辊架6，短摆动轴8通过法兰盘与下层辊架6固定连接，箱体1顶壁板上固定安装有第一转动中心轴承座13，第一转动中心轴承座13位于第二通孔12在卷材移动方向上的轴线上(即第一转动中心轴承座13位于图1图示箱体1顶壁板靠近后侧处)，第一转动中心轴承座13与第二通孔12正对(即第二通孔12位于图1图示箱体1顶壁板靠近前侧处)，第一转动中心轴承座13连接箱体1与下层辊架6，第一电机和第二电机可用现有的步进电机，第一转动中心轴承座13和第二转动中心轴承座11可用现有的609深沟球轴承。

箱体1的顶壁板上开设有两个第一滑槽23，两个第一滑槽23位于短摆动轴8的两侧处，两个第一滑槽23的长度所在边分别垂直于箱体1顶壁板的两条对角线，下层辊架6底部固设有两个第一滚针轴承22，两个第一滚针轴承22分别在两个第一滑槽23内滚动，下层辊架6上开设有两个第二滑槽25，两个第二滑槽25位于长摆动轴9的两侧处，两个第二滑槽25的长度所在边分别垂直于下层辊架6的两条对角线，上层辊架5的底部固设有两个第二滚针轴承24，两个第二滚针轴承24分别在两个第二滑槽25内滚动，第一滚针轴承22和第二滚针轴承24可用现有CF8型号的滚针轴承。

传动机构7包括两组子机构，两套传动机构7均位于箱体1内，第一输出轴与长摆动轴9间通过一子机构传送动力，第二输出轴与短摆动轴8间通过另一子机构传送动力，由于两组子机构的结构相同且只是分别安装到了不同的位置上，本实施例一仅对第二电机15的第二输出轴上的传动机构7进行说明，如图3所述，任一组子机构包括丝杆17、内套筒19、转动销20和同步轮18，第二电机15的第二输出轴上键连接主动轮16，主动轮16通过内侧的同步带来带动同步轮18进行转动，主动轮16的直径小于同步轮18的直径，主动轮16与同步轮18间的直径差起到减速作用，同步轮18的轴心位置处固定连接丝杆17，第一通孔10的长度方向平行于丝杆17的轴向(第二通孔12的长度方向也与丝杆轴向平行)，丝杆17上套设内套筒19，丝杆17上同轴安装有对内套筒19进行限位的限位板(各个部件安装的安装架在此不赘述，安装架可根据图3所示进行设置)，内套筒19上安装有转动销20，转动销20安装在安装架上，转动销20对内套筒19的转动进行限位，让丝杆17转动时带动内套筒19做直线运动，内套筒19上以过盈配合方式嵌入有翻边铜套21，限位板位于丝杆17远离同步轮18一侧上，翻边铜套21位于内套筒19远离同步轮18一侧上，限位板位于内套筒19与翻边铜套21之间，限位板对内套筒19直线运动的长度进行限定，当控制器3控制第二电机15正转或反转时，内套筒19因限位板、转动销20和安装架的设置沿丝杆17作往复直线运动，翻边铜套21在垂直向上的方向上具有插孔，长摆动轴9以过渡配合方式连接在翻边铜套21的插孔中(对于第一电机就是短摆动轴8插入其对应的翻边铜套的插孔中)，过渡配合为机械中的常规连接方式，在此未画出示意图且不再赘述，即长摆动轴9与翻边铜套21间无间隙又能小幅度的动作。

具体实施时，以电池薄膜作为卷材为例：

在对电池薄膜进行左右移动叠加时，电池薄膜以地面为起始点垂直向上延伸，将电池薄膜从导辊4上侧绕过导辊4形成倒扣的U形，由导辊4对电池薄膜进行导向支撑，让电池薄膜边缘位于超声波传感组的探头的中心，在电池薄膜正向(图1所示的由后往前传送的方向，即图1中箭头所在的侧为后侧，控制器3所在侧为左侧)传送时，由电池薄膜出料所在侧(即图1图示的前侧)的超声波传感组检测正向传送电池薄膜的偏移量发送至控制器3(图示中箱体1的后侧壁板上的超声波传感组)，控制器3根据偏移量控制第一电机启动，第一电机带动其第一输出轴上的传动机构7向长摆动轴9传送动力，让长摆动轴9在第一通孔10的限位下带动上层辊架5以第二转动中心轴承座11为中心进行左右摆动，从而达到对电池薄膜正向纠偏的目的。

在电池薄膜反向(图示中从前往后的方向)传送时，由电池薄膜出料所在侧的超声波传感组(图示中箱体1的后侧壁板上的超声波传感组)检测反向传送电池薄膜的偏移量发送至控制器3，控制器3根据偏移量控制第二电机15启动，第二电机15带动其第二输出轴上的传动机构7向短摆动轴8传送动力，让短摆动轴8在第二通孔12的限位下带动上层辊架5和下层辊架6一起以第一转动中心轴承座13为中心进行左右摆动，从而达到对卷材反向纠偏的目的。

在正向纠偏时，一传动机构7向长摆动轴9传送动力的过程为：第一电机的第一输出轴通过主动轮16和皮带带动同步轮18，同步轮18带动丝杆17转动，由于内套筒19在转动销20和限位板的限位下，丝杆17带动内套筒19沿着丝杆17的轴向往复移动，内套筒19带动翻边铜套21沿丝杆17轴向往复移动，翻边铜套21的往复移动时让长摆动轴9沿丝杆17轴向往复移动，让长摆动轴9在第一通孔10的长度方向往复移动，因上层辊架5与下层辊架6间的第二转动中心轴承座11作用，长摆动轴9在第一通孔10内往复移动时带动上层辊架5以第二转动中心轴承座11为中心进行左右摆动，在反向纠偏时，另一传动机构7向短摆动轴8传送动力的过程与上述过程相同，唯一的不同在于，因上层辊架5摆动的第二转动中心轴承座11安装在下层辊架6上，短摆动轴8在第二通孔12限位下带动上层辊架5和下层辊架6一起以第一转动中心轴承座13为中心进行左右摆动，由于上层辊架5摆动的第二转动中心轴承座11位于下层辊架6上，且第二转动中心轴承座11与短摆动轴8位于同一侧上，第二转动中心轴承座11和短摆动轴8位于第一转动中心轴承座13的对立侧上，所以，短摆动轴8能够带动上层辊架5和下层辊架6一起摆动。

在短摆动轴8带动上层辊架5与下层辊架6一起摆动时，长摆动轴9具有微幅摆动，该长摆动轴9的微幅摆动通过传动机构7、转动销20和长摆动轴9形成类似铰链机构的整体结构来补偿微幅摆动的位移的。

通过两组超声波对正向移动或反向移动的卷材进行检测，在正向纠偏或者反向纠偏时的材料出料端必须要一个传感器检测，此时进料端的传感器能检测，但是控制器3不会输出信号，以卷材出料端一侧的传感器检测卷材位置的检测结果更准确。

本实施例一通过对正向和反向传送的卷材的偏移量进行检测，然后根据偏移量控制电机带动丝杆17转动，然后丝杆17转动时让内套筒19沿着轴向移动，内套筒19在轴向上的移动带动各自上连接的长摆动轴9或短摆动轴8沿着丝杆17轴向移动，让长摆动轴9在第一通孔10的长度方向摆动，或让短摆动轴8在第二通孔12长度方向摆动，将转动转换成摆动，最终带动辊架摆动进行纠偏，由辊架的摆动来对卷材进行纠偏，尤其是针对来回传送的卷材，无需额外安装纠偏设备，节省设备的安装空间，只需安装一次纠偏设备即可，也无需换料，节省了人力成本。

实施例二

与实施例一的区别是，箱体1呈矩形体状，箱体1的六个面板相互独立，箱体1的六个面板以拼装方式进行组装，箱体1的六个面板通过螺钉和螺帽进行固定安装。

箱体1各个面板可拆卸下来，六个面板在使用时再组装成箱体1，通过组装式的箱体1能够便于对箱体1进行拆装，便于箱体1内的部件进行查看，并方便在箱体1的侧壁安装其他结构，不影响箱体1内部件的工作，使用更灵活。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.卷材用正反向纠偏装置，包括箱体、传感套件、控制器和导辊，所述控制器位于箱体垂直于卷材传送方向的侧壁板上，所述传感套件位于箱体平行于卷材传送方向的侧壁板上，所述传感器套件信号连接控制器，所述导辊位于箱体顶部，其特征在于：还包括对卷材移动时的正向和反向进行摆动纠偏的辊架，所述辊架位于导辊与箱体的顶壁板之间，所述辊架配套有动力机构，所述动力机构带动辊架在辊架所在平面内左右摆动进行正向纠偏和反向纠偏，所述动力机构信号连接控制器。

2.根据权利要求1所述的卷材用正反向纠偏装置，其特征在于：所述辊架包括相互平行的上层辊架和下层辊架，所述导辊转动连接在上层辊架顶部，所述动力机构带动上层辊架摆动进行正向纠偏，所述动力机构带动上层辊架和下层辊架一起摆动进行反向纠偏。

3.根据权利要求2所述的卷材用正反向纠偏装置，其特征在于：所述动力机构包括第一电机和第二电机，所述第一电机带动上层辊架摆动进行正向纠偏，所述第二电机带动上层辊架和下层辊架一起摆动进行反向纠偏。

4.根据权利要求3所述的卷材用正反向纠偏装置，其特征在于：所述第一电机与上层辊架间设有长摆动轴，所述长摆动轴贯穿下层辊架，所述第二电机与下层辊架间设有短摆动轴。

5.根据权利要求4所述的卷材用正反向纠偏装置，其特征在于：所述下层辊架上开设有条形的第一通孔，所述长摆动轴贯穿第一通孔连接上层辊架，所述长摆动轴能够在第一通孔内移动，所述箱体的顶壁板上开设有条形的第二通孔，所述第二通孔的长度小于第一通孔，所述第二通孔与第一通孔在竖直方向上的位置错开，所述短摆动轴贯穿第二通孔连接下层辊架。

6.根据权利要求4所述的卷材用正反向纠偏装置，其特征在于：还包括两个相同的传动机构，所述第一电机设有第一输出轴，所述第二电机设有第二输出轴，所述第一输出轴与长摆动轴间通过一传动机构传送动力，所述第二输出轴与短摆动轴间通过另一传动机构传送动力。

7.根据权利要求6所述的卷材用正反向纠偏装置，其特征在于：所述传动机构包括两组子机构，所述第一输出轴和第二输出轴上分别设置一组子机构，每组所述子机构包括一个同步轮、一个丝杆和一个内套筒，所述丝杆固设在同步轮上，所述内套筒套设在丝杆上，所述内套筒上设有转动销，所述长摆动轴与第一电机对应的内套筒连接，所述短摆动轴与第二电机对应的内套筒连接。

8.根据权利要求5所述的卷材用正反向纠偏装置，其特征在于：所述箱体顶壁板上固设有第一转动中心轴承座，所述第一转动中心轴承座位于第二通孔在卷材移动方向上的轴线上，所述第一转动中心轴承座与第二通孔正对，所述第一转动中心轴承座连接箱体与下层辊架，所述下层辊架顶壁上固设有第二转动中心轴承座，所述第二转动中心轴承座位于第一通孔在卷材移动方向上的轴线上，所述第二转动中心轴承座与第一通孔正对，所述第二转动中心轴承座连接下层辊架与上层辊架。

9.根据权利要求1所述的卷材用正反向纠偏装置，其特征在于：所述箱体的顶壁板上开设有两个第一滑槽，两个所述第一滑槽位于短摆动轴的两侧处，所述下层辊架底部固设有两个第一滚针轴承，两个所述第一滚针轴承分别在两个第一滑槽内滚动，所述下层辊架上开设有两个第二滑槽，两个所述第二滑槽位于长摆动轴的两侧处，所述上层辊架的底部固设有两个第二滚针轴承，两个所述第二滚针轴承分别在两个第二滑槽内滚动。

10.根据权利要求1所述的卷材用正反向纠偏装置，其特征在于：所述箱体呈矩形体状，所述箱体的六个面板相互独立，所述箱体的六个面板以拼装方式进行组装。

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