CN117516779B - 一种张力传感器的结构及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种张力传感器的结构及工作方法，其中，张力传感器的结构包括：转动部、感应部和锁紧部；转动部套设于感应部的一端，以使感应部能够在转动部内绕感应部的轴线方向进行转动；感应部的另一端能够用于测试薄膜或纸张的张力数据；锁紧部设置于转动部的一侧，锁紧部与转动部同轴连接，且锁紧部与感应部连接，以使锁紧部能够与感应部一同转动；锁紧部能够与转动部的一侧进行多角度的卡接，以通过固定锁紧部来使感应部停止转动。通过在转动部上同轴设置的感应部和锁紧部，能够通过转动锁紧部，从而在转动部上带动感应部一同转动，使工作人员能够快速调整感应部的受力方向，从而避免张力传感器的检测精度下降甚至损坏。

Description

一种张力传感器的结构及工作方法

技术领域

本发明涉及张力检测技术领域，尤其涉及一种张力传感器的结构及工作方法。

背景技术

张力传感器是一种能够在张力控制的过程中对卷材（薄膜或纸张）张力值大小进行测量的仪器。而在机械制造、纺织、印刷包装等行业内，相关的流水线的设计均需要优先考虑到薄膜或纸张等卷材的张力控制性能，因此，张力传感器是检测张力的重要设备。

现有的张力传感器在对薄膜、纸张等卷材进行张力检测时，张力传感器的受力方向必须与滚筒张力合力的方向一致，因此，在调整张力的包角和张力的方向同时也要随时调整张力传感器的受力方向。但是，上述张力传感器只能检测固定方向的张力，若张力方向改变，极易导致张力传感器检测精度下降甚至损坏，从而需要工作人员不断调整张力传感器的受力方向，需要耗费过多人力，同时，受到生产线现场设备的安装环境、装配精度等因素的影响，依然会使张力方向改变，且无法及时发现并对张力传感器的受力方向进行调整，还是有很大可能导致张力传感器损坏。

因此，现有的张力传感器无法快速调整受力方向。

发明内容

为解决现有的张力传感器无法快速调整受力方向的问题，本发明提供一种张力传感器的结构及工作方法。

为实现本发明目的提供的一种张力传感器的结构，包括：转动部，转动部的内侧能够绕转动部的轴线方向进行转动；感应部，转动部的内侧套设于感应部的一端，感应部与转动部同轴设置，以使感应部能够在转动部内绕感应部的轴线方向进行转动；感应部的另一端能够用于测试薄膜或纸张的张力数据；锁紧部，锁紧部设置于转动部的一侧，锁紧部与转动部同轴连接，且锁紧部与感应部连接，以使锁紧部能够与感应部一同转动；锁紧部能够与转动部的一侧进行多角度的卡接，以通过固定锁紧部来使感应部停止转动。

在其中一些具体实施例中，转动部包括：筒体，筒体的内部中空，以在筒体内形成转动腔；转动轴承，转动轴承设置于转动腔内，筒体的内壁与转动轴承的外壁贴合，以使转动轴承与筒体之间同轴设置，转动轴承能够绕筒体的轴线方向进行转动；转动轴承的内侧能够套设于感应部的一端；连接板，连接板罩设于筒体的一侧，连接板用于连接锁紧部。

在其中一些具体实施例中，感应部包括：旋转连接件，旋转连接件设置于转动轴承内部，旋转连接件的外壁与转动轴承的内壁贴合，以使旋转连接件与筒体同轴设置；传感器，传感器的一端与旋转连接件的一侧同轴连接；传感器的另一端夹设有滚筒，以使传感器能够测试薄膜或纸张的张力数据。

在其中一些具体实施例中，锁紧部包括：转盘，转盘设置于连接板远离旋转连接件的一侧，且转盘的轴心通过连接杆穿设于连接板与旋转连接件远离传感器的一侧同轴连接，以通过转盘能够驱使旋转连接件并带动传感器转动；卡接件，卡接件设置于转盘上，卡接件的一端能够与连接板卡接，以对转盘的转动角度进行固定。

在其中一些具体实施例中，转盘上开设有第一通孔，以使卡接件能够穿设于转盘设置；连接板上开设有多个第二通孔，多个第二通孔绕连接板的轴线均匀排布，且每个第二通孔均可与第一通孔正对设置，以使卡接件能够依次插设于第一通孔和第二通孔内。

在其中一些具体实施例中，连接板靠近转盘的一侧设置有刻度纹，刻度纹绕连接板的轴线设置；转盘上设置有指示标，指示标正对刻度纹设置，以通过刻度纹和指示标相互配合来表示转盘的旋转角度。

在其中一些具体实施例中，感应部还包括：壳体，壳体内部中空，以使壳体能够套设于传感器的外部，壳体用于避免传感器受到剐蹭。

在其中一些具体实施例中，感应部还包括：显示组件，显示组件的信号输入段与传感器的信号输出端连接，以使传感器能够将检测到的张力数据发送至显示组件，显示组件能够显示出传感器检测到的张力数据。

基于同一构思的一种张力传感器的工作方法，包括以下步骤：

第一步：将薄膜或纸张与被传感器夹设的滚筒接触，从而检测薄膜或纸张的张力数据，并通过显示组件观察；

第二步；将卡接件由连接板的第二通孔内拔出，并通过卡接件转动转盘，从而根据薄膜或纸张的张力方向带动传感器一同转动，调整传感器的受力方向；

第三步：调整传感器的受力方向后，再将卡接件插入连接板的另一个第二通孔内，对传感器的受力方向进行固定，即可通过显示组件继续观察薄膜或纸张的张力数据。

本发明的有益效果：

本发明的张力传感器的结构，通过在转动部上同轴设置的感应部和锁紧部，能够通过转动锁紧部，从而在转动部上带动感应部一同转动，使工作人员能够快速调整感应部的受力方向，从而避免张力传感器的检测精度下降甚至损坏。

本发明的张力传感器的工作方法，能够通过转动锁紧部的转盘从而带动感应部的传感器一同转动，从而快速调整传感器的受力方向，同时，在调整传感器的受力方向后，可以通过卡接件将转盘与连接板连接，使转盘不再转动，从而对传感器的受力方向进行固定，调整简单且快速，工作人员可以及时对传感器的受力方向进行调整，从而避免张力传感器的检测精度下降甚至损坏。

附图说明

图1是本发明一种张力传感器的结构的一些具体实施例的结构示意图；

图2是图1所示的张力传感器的结构的爆炸图；

图3是本发明一种张力传感器的工作方法的工作流程示意图。

附图中，100、转动部；110、筒体；120、转动轴承；130、连接板；200、感应部；210、旋转连接件；220、传感器；230、滚筒；240、壳体；300、锁紧部；310、转盘；320、卡接件。

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。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴线”、“周向”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或简化描述，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“衔接”、“铰接”等术语应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1、图2和图3，一种张力传感器的结构，包括：转动部100、感应部200和锁紧部300。转动部100的内侧能够绕转动部100的轴线方向进行转动。转动部100的内侧套设于感应部200的一端，感应部200与转动部100同轴设置，以使感应部200能够在转动部100内绕感应部200的轴线方向进行转动。感应部200的另一端能够用于测试薄膜或纸张的张力数据。锁紧部300设置于转动部100的一侧，锁紧部300与转动部100同轴连接，且锁紧部300与感应部200连接，以使锁紧部300能够与感应部200一同转动。锁紧部300能够与转动部100的一侧进行多角度的卡接，以通过固定锁紧部300来使感应部200停止转动。

具体的，锁紧部300与感应部200之间通过转动部100同轴设置。转动部100的内部中空，从而能够将转动部100套设于感应部200的一端的外部，使得转动部100与感应部200同轴设置，也使得感应部200能够在转动部100内绕转动部100的轴线转动，同时，锁紧部300设置于转动部100的一侧，锁紧部300与转动部100同轴设置，从而使得锁紧部300也与感应部200同轴设置，并且，锁紧部300的靠近转动部100的一侧与感应部200的套设于转动部100内的一端固定连接，从而能够通过转动锁紧部300从而带动转动部100一同绕转动部100的轴线进行转动，进而便于工作人员根据薄膜或纸张的张力方向随时调节感应部200的受力方向，使该张力传感器能够正常工作，从而避免因薄膜或纸张的张力方向改变而导致张力传感器的检测精度下降甚至损坏的情况发生。其中，锁紧部300的边缘位置与转动部100靠近锁紧部300的一侧的边缘位置之间能够进行卡接，且从而不仅能够通过锁紧部300的转动带动感应部200一同转动，还能通过锁紧部300与转动部100之间的卡接固定使感应部200能够固定在其所转动位置，从而固定感应部200的设置角度和受力方向，进而便于工作人员通过感应部200测量薄膜或纸张的张力数据。同时，在转动部100靠近锁紧部300的一侧的边缘位置绕转动部100的轴线方向设置有多个能够与锁紧部300卡接的机构，从而使得锁紧部300在带动感应部200转动后依然可以与转动部100卡接固定，进而对感应部200的设置角度再次进行固定，从而增加了感应部200的设置角度，进而更加便于工作人员调节感应部200的受力方向，不论感应部200转动到何种设置角度，依然可以对感应部200的该设置角度进行固定。

在本发明一些具体实施例中，转动部100包括：筒体110、转动轴承120和连接板130。筒体110的内部为中空结构，从而在筒体110的中空位置形成转动腔，筒体110的内部为圆环状，使转动轴承120能够设置于筒体110的转动腔内，并且，筒体110的内壁与转动轴承120的外壁之间相互贴合，从而使转动轴承120与筒体110之间为同轴设置，使转动轴承120能够在筒体110的转动腔内绕筒体110的轴线进行转动。感应部200的一端由筒体110的一端的开口插入，使转动轴承120的内侧能够套设于感应部200的一端，使感应部200能够与转动轴承120同轴设置，从而使感应部200也与筒体110同轴设置，进而在转动轴承120的作用下能够使感应部200也能够在筒体110的转动腔内绕筒体110的轴线进行转动，从而便于调整感应部200的受力方向，从而避免张力传感器的检测精度下降甚至损坏。其中，连接板130罩设于筒体110的另一端的开口上，使连接板130能够对筒体110的另一端的开口进行遮盖，从而对筒体110内的转动轴承120进行保护，避免外物碰撞转动轴承120从而导致其损坏，同时，连接板130远离转动轴承120的一侧能够与锁紧部300转动连接，锁紧部300的一侧穿设于连接板130与感应部200同轴固定连接，从而能够通过锁紧部300的转动带动感应部200一同转动，进而实现了感应部200的受力方向的调整的目的。

在本发明一些具体实施例中，感应部200包括：旋转连接件210和传感器220。旋转连接件210设置于转动轴承120内部，由转动轴承120套设住旋转连接件210，使旋转连接件210的外壁与转动轴承120的内壁贴合，进而使旋转连接件210能够与筒体110同轴设置，在转动轴承120的作用下，旋转连接件210能够绕筒体110的轴线进行转动。传感器220的一端由筒体110的一端的开口插入并与旋转连接件210的一侧同轴连接，传感器220的另一端夹设有滚筒230，从而使传感器220能够测试薄膜或纸张的张力数据。其中，滚筒230为光轴，该传感器220上采用了双梁结构，在传感器220的双梁上粘贴设置有四个电阻应变计从而组成了惠斯通电路，传感器220的远离旋转连接件210的一端的端面开设有光轴孔，使得滚筒230能够通过螺钉固定插设于传感器220的光轴孔内，当传感器220运行时，光轴的外部受力将会使传感器220上的电阻应变计出现阻值变化，进而使四个电阻应变计组成的惠斯通电路失去平衡并产生信号，从而实现对薄膜或纸张的张力数据的测量。

在本发明一些具体实施例中，锁紧部300包括：转盘310和卡接件320。转盘310设置于连接板130远离旋转连接件210的一侧，且转盘310的轴心设置有连接杆，连接杆沿转盘310的轴线方向延伸，从而使转盘310能够通过连接杆穿设于连接板130并与旋转连接件210远离传感器220的一侧同轴固定连接，其中，连接杆能够在连接板130上绕筒体110的轴线进行转动，从而通过转盘310就能够驱使与连接杆连接的旋转连接件210转动并带动传感器220一同转动。卡接件320设置于转盘310上的边侧，且卡接件320的一端穿设于转盘310设置，卡接件320的另一端正对连接板130设置，同时，卡接件320的一端能够与连接板130进行卡接，从而能够通过卡接件320将转盘310与连接板130进行连接，进而可以对转盘310进行固定，使转盘310不会再随意转动，从而能够间接的将与旋转连接件210连接的传感器220的转动角度进行固定，避免传感器220继续转动，使传感器220能够维持住该角度下的受力方向。其中，卡接件320为螺纹杆，转盘310的边侧正对连接板130开设有第一通孔，卡接件320的一端插设于转盘310的第一通孔内，且卡接件320能够在第一通孔内沿转盘310的轴线方向即筒体110的轴线方向进行移动。连接板130的边侧上均匀开设有多个第二通孔，多个第二通孔绕连接板130的轴线即筒体110的轴线均匀排布，且每个第二通孔的开设位置均可以随着转盘310的转动分别与转盘310的第一通孔正对设置，从而使卡接件320的另一端能够正对第二通孔设置，第二通孔内设置有与卡接件320相互适配的内螺纹，从而随着卡接件320的转动能够将卡接件320插设固定于连接板130上的其中一个第二通孔内，通过卡接件320依次插设于第一通孔和第二通孔内，从而能够将转盘310与连接板130固定连接，使转盘310进行固定，也是传感器220不会再次转动。并且，卡接件320也可以作为转盘310的扶手，以便于工作人员通过拨动卡接件320来转动转盘310。其中，转动轴承120能够设置与法兰内，连接板130即可以为法兰盖板，从而便于安装。

在本发明一些具体实施例中，连接板130靠近转盘310的一侧设置有刻度纹，刻度纹绕连接板130的轴线即筒体110的轴线设置。转盘310上设置有指示标，指示标的朝向正对刻度纹设置，通过刻度纹和指示标之间的相互配合，能够在转盘310转动后得到转盘310的旋转角度，从而得到传感器220的旋转角度，以便工作人员调整传感器220的受力方向。

在本发明一些具体实施例中，感应部200还包括：壳体240。壳体240的内部也为中空结构，从而使壳体240能够套设于传感器220的外部，壳体240的一端与筒体110固定连接，从而对壳体240进行固定，通过壳体240的设置能够避免传感器220受到外物的剐蹭，并且，通过壳体240和连接板130的设置，使筒体110的内部也与外界相对隔绝，进而能够对传感器220、旋转连接件210和转盘310的连接处进行保护，从而保证转动的顺畅。同时，当需要转动传感器220从而调整受力方向时，工作人员可以手扶壳体240并对转动转盘310，从而便于工作人员操作。

在本发明一些具体实施例中，感应部200还包括：显示组件。显示组件的信号输入段与传感器220的信号输出端连接，使得传感器220能够将检测到薄膜或纸张的张力数据实时发送至显示组件，并通过显示组件显示出传感器220检测到的薄膜或纸张的张力数据，以便于工作人员及时进行观察从而找到传感器220的合适的受力方向。

参照图1、图2和图3，本发明还提供一种张力传感器的工作方法，包括以下步骤：

第一步：将薄膜或纸张与被传感器220夹设的滚筒230接触，从而检测薄膜或纸张的张力数据，并通过显示组件观察。

第二步。将卡接件320由连接板130的第二通孔内拔出，并通过卡接件320转动转盘310，从而根据薄膜或纸张的张力方向带动传感器220一同转动，调整传感器220的受力方向。

第三步：调整传感器220的受力方向后，再将卡接件320插入连接板130的另一个第二通孔内，对传感器220的受力方向进行固定，即可通过显示组件继续观察薄膜或纸张的张力数据。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“一个具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，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范围内，根据本发明的技术方案及其发明的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 (9)

1.一种张力传感器的结构，其特征在于，包括：

转动部，所述转动部的内侧能够绕所述转动部的轴线方向进行转动；

感应部，所述转动部的内侧套设于所述感应部的一端，所述感应部与所述转动部同轴设置，以使所述感应部能够在所述转动部内绕所述感应部的轴线方向进行转动；

所述感应部的另一端能够用于测试薄膜或纸张的张力数据；

锁紧部，所述锁紧部设置于所述转动部的一侧，所述锁紧部与所述转动部同轴连接，且所述锁紧部与所述感应部连接，以使所述锁紧部能够与所述感应部一同转动；

所述锁紧部能够与所述转动部的一侧进行多角度的卡接，以通过固定所述锁紧部来使所述感应部停止转动；

所述转动部包括筒体、转动轴承和连接板，所述筒体的内部的中空位置形成转动腔，所述转动轴承设置于所述转动腔内，所述感应部由所述筒体的一端的开口插入，所述转动轴承的内侧套设于所述感应部的一端，所述连接板罩设于所述筒体的另一端的开口上，所述连接板与所述锁紧部转动连接，所述锁紧部穿设于所述连接板并与所述感应部连接；

所述感应部包括旋转连接件和传感器，所述旋转连接件设置于所述转动轴承内部，所述传感器由所述筒体的一端的开口插入并与所述旋转连接件连接；

所述锁紧部包括转盘和卡接件，所述转盘设于所述连接板远离所述旋转连接件的一侧，所述转盘的轴心设有连接杆，所述转盘通过所述连接杆穿设于所述连接板并与所述旋转连接件远离传感器的一侧连接，所述卡接件设置于所述转盘，且所述卡接件的一端穿设于所述转盘，所述卡接件的另一端与所述连接板相对设置，所述卡接件的一端可与所述连接板进行卡接，通过所述卡接件将所述转盘与所述连接板连接，以对所述转盘固定。

2.根据权利要求1所述的张力传感器的结构，其特征在于，

所述筒体的内壁与所述转动轴承的外壁贴合，以使所述转动轴承与所述筒体之间同轴设置，所述转动轴承能够绕所述筒体的轴线方向进行转动。

3.根据权利要求2所述的张力传感器的结构，其特征在于，

所述旋转连接件的外壁与所述转动轴承的内壁贴合，以使所述旋转连接件与所述筒体同轴设置；

所述传感器的一端与所述旋转连接件的一侧同轴连接；所述传感器的另一端夹设有滚筒，以使所述传感器能够测试薄膜或纸张的张力数据。

4.根据权利要求3所述的张力传感器的结构，其特征在于， 通过所述转盘能够驱使所述旋转连接件并带动所述传感器转动；所述卡接件用于对所述转盘的转动角度进行固定。

5.根据权利要求4所述的张力传感器的结构，其特征在于，其中，所述转盘上开设有第一通孔，以使所述卡接件能够穿设于所述转盘设置；

所述连接板上开设有多个第二通孔，多个所述第二通孔绕所述连接板的轴线均匀排布，且每个所述第二通孔均可与所述第一通孔正对设置，以使所述卡接件能够依次插设于所述第一通孔和所述第二通孔内。

6.根据权利要求4所述的张力传感器的结构，其特征在于，其中，所述连接板靠近所述转盘的一侧设置有刻度纹，所述刻度纹绕所述连接板的轴线设置；

所述转盘上设置有指示标，所述指示标正对所述刻度纹设置，以通过所述刻度纹和所述指示标相互配合来表示所述转盘的旋转角度。

7.根据权利要求3所述的张力传感器的结构，其特征在于，其中，所述感应部还包括：

壳体，所述壳体内部中空，以使所述壳体能够套设于所述传感器的外部，所述壳体用于避免传感器受到剐蹭。

8.根据权利要求3所述的张力传感器的结构，其特征在于，其中，所述感应部还包括：

显示组件，所述显示组件的信号输入段与所述传感器的信号输出端连接，以使所述传感器能够将检测到的张力数据发送至所述显示组件，所述显示组件能够显示出所述传感器检测到的张力数据。

9.一种张力传感器的工作方法，其特征在于，基于如权利要求1-8任一项所述的张力传感器的结构实施，包括以下步骤：

第一步：将薄膜或纸张与被传感器夹设的滚筒接触，从而检测薄膜或纸张的张力数据，并通过显示组件观察；

第二步；将卡接件由连接板的第二通孔内拔出，并通过卡接件转动转盘，从而根据薄膜或纸张的张力方向带动传感器一同转动，调整传感器的受力方向；

第三步：调整传感器的受力方向后，再将卡接件插入连接板的另一个第二通孔内，对传感器的受力方向进行固定，即可通过显示组件继续观察薄膜或纸张的张力数据。