CN117819298A - 线带材张力控制装置及应用其的线带材输送组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线带材输送领域，具体涉及一种线带材张力控制装置及应用其的线带材输送组件。线带材张力控制装置包括旋转支架、第一导辊、第二导辊和张力辊，所述旋转支架上沿直线方向滑配有滑块，所述旋转支架被配置为可转动以使所述滑块的滑动路径与水平线之间的夹角θ可调；所述第一导辊和所述第二导辊均转动安装在一固定架上；或所述第一导辊和所述第二导辊中的至少一者转动安装在所述旋转支架上；所述张力辊转动安装在所述滑块上，线带材依次绕过所述第一导辊、所述张力辊和所述第二导辊。本发明可以很方便地无极调节线带材张力，满足线带材加工要求，保证线带材加工质量。

Description

线带材张力控制装置及应用其的线带材输送组件

技术领域

本发明涉及线带材输送领域，具体涉及一种线带材张力控制装置及应用其的线带材输送组件。

背景技术

在线带材输送加工过程中，张力平稳、精确、低量值、方便调节，对产品质量至关重要。譬如，纺织品印染加工过程中，许多染整工艺要求织物低张力平幅加工。如，预缩工艺，在低张力的贴在加压辊上半周的橡胶毯外表进入轧点，收缩效果高达26%，而在一定的张力下，织物沿橡胶毯与承压辊的切线方向进入轧点，仅靠橡胶毯的加压收缩而产生的预缩效果仅达到8%；同样，各种练漂、浸渍、轧染等工序都要求织物进给的过程中，必须能够根据工艺需求调整张力，做到张力平稳、低量值，有利于带液及保证带液均匀，避免色差。

现有的张力调节装置，主要采用扭簧式、气缸加载式和配重式装置。扭簧式在不同扭转角对应不同输出力，在车速不稳定时工艺张力就波动大，有原理缺陷；气缸加载式装置，这类装置使用气缸和曲柄对松紧架回转轴施加和线带材张力扭矩相反的扭矩，其加载回转部件的总重量导致的巨大惯量以及气缸类加载装置的摩擦阻尼, 导致张力不精确，不可控，且使推重比相对较小，动作滞后，随动性能难以满足需求，在工艺张力较小时，完全不适用；配重式张力调节是手工配重，当需要调节工艺张力时需停车人工操作，比较麻烦，并且，考虑到配重块一般通过绕过齿轮的链条吊着，在升降过程中也存在摩擦阻尼不可控的情况，可靠性低，无法满足多品种小批量生产且对张力敏感的生产过程，劳动强度大，直接影响到生产效率、产品质量和生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种线带材张力控制装置，它可以很方便地无极调节线带材张力，满足线带材加工要求，保证线带材加工质量。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种线带材张力控制装置，包括：

旋转支架，所述旋转支架上沿直线方向滑配有滑块，所述旋转支架被配置为可转动以使所述滑块的滑动路径与水平线之间的夹角θ可调；

第一导辊和第二导辊，所述第一导辊和所述第二导辊均转动安装在一固定架上；或所述第一导辊和所述第二导辊中的至少一者转动安装在所述旋转支架上；

张力辊，所述张力辊转动安装在所述滑块上，线带材依次绕过所述第一导辊、所述张力辊和所述第二导辊。

进一步为了使张力辊在滑动的过程中包角不变，以维持张力恒定，所述第一导辊和所述第二导辊分别转动安装在所述旋转支架上，所述张力辊在滑动过程中始终被所述线带材包裹二分之一辊面。

进一步为了可以自动调整滑块的滑动路径与水平线之间的夹角θ，线带材张力控制装置还包括旋转驱动机构，所述旋转支架转动安装在所述固定架上，所述旋转驱动机构与所述旋转支架相连，以驱动所述旋转支架转动。

进一步，所述旋转支架上安装有线轨，所述滑块滑动安装在所述线轨上。

进一步提供一种旋转驱动机构的具体结构，所述旋转驱动机构包括主动轮、从动轮和电机，所述主动轮转动安装在所述固定架上，所述从动轮与所述旋转支架相连，并与所述主动轮传动连接，所述电机与所述主动轮相连以驱动所述主动轮旋转。

进一步提供一种旋转驱动机构的具体结构，所述旋转驱动机构包括旋转支板和伸缩动力源，所述旋转支板的一端部与所述旋转支架固定连接，另一端部与所述伸缩动力源的一端部相铰接，所述伸缩动力源的另一端部铰接在所述固定架上，用于通过其伸缩带动所述旋转支板及所述旋转支架转动。

进一步提供一种旋转驱动机构的具体结构，所述旋转驱动机构包括齿轮、齿条和伸缩动力源，所述齿轮与所述旋转支架相连，并与所述齿条相啮合，所述伸缩动力源与所述齿条相连以通过其伸缩带动所述齿条移动。

进一步提供一种旋转驱动机构的具体结构，所述旋转驱动机构包括电机和减速机，所述电机和所述减速机分别安装在所述固定架上，所述电机的输出轴与所述减速机的输入轴相连，所述减速机的输出轴与所述旋转支架相连。

进一步为了方便知悉滑块的滑动路径与水平线之间的夹角θ的大小和/或张力辊的滑动距离，线带材张力控制装置还包括用于检测所述滑块的滑动路径与水平线之间的夹角θ的角位移传感器和/或用于检测所述滑块的滑动距离的位移传感器。

本发明还涉及一种线带材输送组件，包括线带材张力控制装置。

进一步，线带材张力控制装置还包括两个线带材牵引单元，所述线带材张力控制装置位于两个线带材牵引单元之间，用于调整位于两个线带材牵引单元之间的线带材的张力。

采用上述技术方案后，本发明可以根据生产需要及工艺要求很方便地调整张力，从而提高生产效率，且张力可控，能够保证张力恒定及张力精度，从而提高线带材生产质量。

附图说明

图1为本发明的第一种线带材张力控制装置的结构示意图；

图2为本发明的第二种线带材张力控制装置的θ不为90度的结构示意图；

图3为本发明的第二种线带材张力控制装置的θ为90度的结构示意图；

图4为本发明的第三种线带材张力控制装置的θ不为90度的结构示意图；

图5为本发明的第三种线带材张力控制装置的θ为90度的结构示意图；

图6为本发明的第四种线带材张力控制装置的θ不为90度的结构示意图；

图7为本发明的第四种线带材张力控制装置的θ为90度的结构示意图；

图8为本发明的第五种线带材张力控制装置的θ不为90度的结构示意图；

图9为本发明的第五种线带材张力控制装置的θ为90度的结构示意图；

图10为本发明的第六种线带材张力控制装置的θ不为90度的结构示意图；

图11为本发明的第六种线带材张力控制装置的θ为90度的结构示意图；

图12为本发明的线带材输送组件的结构示意图；

图中，1、旋转支架；2、线轨；3、滑块；4、第一导辊；5、张力辊；6、线带材；7、固定架；8、旋转驱动机构；81、主动轮；82、从动轮；83、电机；84、旋转支板；85、伸缩动力源；86、齿轮；87、齿条；88、减速机；89、传动带；9、牵引单元；10、第二导辊。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图1-图12所示，一种线带材张力控制装置，包括：

旋转支架1，旋转支架1上沿直线方向滑配有滑块3，旋转支架1被配置为可转动以使滑块3的滑动路径与水平线之间的夹角θ可调；

第一导辊4和第二导辊10，第一导辊4和第二导辊10均转动安装在一固定架7上；或第一导辊4和第二导辊10中的至少一者转动安装在旋转支架1上；

张力辊5，张力辊5转动安装在滑块3上，线带材6依次绕过第一导辊4、张力辊5和第二导辊10。

一般情况下，除了第一导辊4和第二导辊10外，还可以根据需要设置其它导辊。滑块3可以通过多种方式滑配在旋转支架1上，譬如，在旋转支架1上设置直线滑槽，滑块3滑动安装在滑槽内，还可以在旋转支架1上安装线轨2，滑块3滑动安装在线轨2上，张力辊5、第一导辊4及第二导辊10的阻力矩以及滑块3的滑动阻力很小，可以忽略。本实施例通过改变质量为m的张力辊5的滑动路径与水平线之间的夹角θ，使张力辊5施加给线带材6的张力，其中，g表示重力加速度。即，张力F是θ角的正弦函数，改变θ，就能够达到预设、调节张力的目的，一旦张力设定完成，只要不改变θ，已设定的张力量值不变。本实施例可以根据生产需要很方便地无极调整张力，从而提高生产效率，且张力可控，能够保证张力恒定及张力精度，从而提高线带材6生产质量。

其中，线带材6可以为线材，如电线、导线等，也可以为带材，如薄膜带、铝箔带、铜箔带、织物等。以织物举例，本实施例中的线带材张力控制装置可以应用于承压辊进织物侧和出织物侧，消除了织物预缩率控制过程中的各种人为因素，大幅提高了织物的收缩效果以及预缩率检测的准确性，减少了劳动强度，生产效率得到了明显提高，满足了高档织物品种对预缩的要求；本实施例中的线带材张力控制装置奠定了弹性织物、针织物平幅染整加工新技术的基础，加工全过程低张力，防止卷边和起皱，使得针织物平幅染整无磨损擦伤、其鲜明的短流程、成本低、效率高、污染小等优势得以展现，完全避免现有针织物的染整加工大多为绳状间歇式加工，既费时、费工，成本又高，质量稳定性差的弊端。另外，本实施例中的线带材张力控制装置在浸渍、轧染等染整工序运用中，使得织物进给的过程，张力的低量值、平稳可调节，有利于带液及带液均匀，染色批间均匀一致，高重现性；反观现有技术，当需要较低量值张力时 , 运动部件的响应会趋于迟缓 , 表现在织物上就会导致张力波动幅度超标，甚至降低纱线等级 ,特别是敏感织物平幅练漂、染色加工生产设备上，低张力工况的稳定性很大程度上决定了设备的适用性指标；本实施例中的线带材张力控制装置根除了现有技术张力给定最小量值大，张力波动大，导致一方面织物因经向张力过大出现直条皱纹，另一方面织物经向的预缩率将大大增加，影响纺织品尺寸的稳定性，本实施例既很好地满足真丝绸、针织物冷扎堆工序织品的张力问题，预防张力过大或张力不均匀导致织品拉伸，影响织品材质，又可防患打卷缝头痕迹，避免多层织物产生疵布。

需要注意的是，在本实施例中，第一导辊4和第二导辊10的安装位置可以有多种。

第一种，第一导辊4和第二导辊10分别转动安装在固定架7上，具体如图1所示。第二种，第一导辊4和第二导辊10中的其中一者转动安装在固定架7上，另一者转动安装在旋转支架1上，此种结构未在图中示出。第三种，第一导辊4和第二导辊10均转动安装在旋转支架1上。

对于第三种，优选地，张力辊5位于第一导辊4和第二导辊10的连接线的中垂线上，即张力辊5在滑动过程中，与第一导辊4的距离及与第二导辊10之间的距离始终相等。如此，在张力辊5沿滑动路径滑动的过程中，可以尽可能减少张力波动。更优选地，在张力辊5滑动至与其两侧的第一导辊4和第二导辊10位于同一直线时，张力辊5与第一导辊4之间的距离为张力辊5半径、第一导辊4半径和2倍线带材6厚度之和。张力辊5与第二导辊10之间的距离为张力辊5半径、第二导辊10半径和2倍线带材6厚度之和。即，保证张力辊5在滑动过程中始终被线带材6包裹二分之一辊面。具体如图2-图12所示。如此设置，可以保证在张力辊5滑动的过程中，包角不变，最大限度地保证张力恒定，从而提高线带材加工质量。

其中，在需要调整张力辊5施加的张力大小时，可以通过人力转动旋转支架1，在将旋转支架1转动到合适角度后，通过锁定机构锁定旋转支架1的位置，具体如图1所示。当然，也可以如图2-图12所示，配置旋转驱动机构8，旋转支架1转动安装在固定架7上，旋转驱动机构8与旋转支架1相连，以驱动旋转支架1转动。设置旋转驱动机构8，可以做到自动调整θ大小，实现张力预设、调节的自动化。旋转驱动机构8的结构可以为多种，现列举几种。

第一种，如图2、图3、图4、图5所示，旋转驱动机构8包括主动轮81、从动轮82和电机83，主动轮81转动安装在固定架7上，从动轮82与旋转支架1同轴连接，并与主动轮81传动连接，电机83与主动轮81相连以驱动主动轮81旋转。

需要注意的是，主动轮81和从动轮82可以直接啮合，具体如图2、3所示。也可以通过环形的传动带89传动，传动带89同时套在主动轮81和从动轮82上，具体如图4、图5所示。电机83还可以通过减速机88连接主动轮81。

其中，电机83可以选用伺服电机，优选带编码器的伺服电机。伺服电机转一周，所需脉冲序列的脉冲数是已知的，旋转支架1与伺服电机的角速度或角位移之比也是清楚的。因此，可以在明确线带材6所需张力的情况下，，可以根据θ确定脉冲个数。

第二种，如图6、图7所示，旋转驱动机构8包括旋转支板84和伸缩动力源85，旋转支板84的一端部与旋转支架1固定连接，另一端部与伸缩动力源85的一端部相铰接，伸缩动力源85的另一端部铰接在固定架7上，用于通过其伸缩带动旋转支板84及旋转支架1转动。

其中，伸缩动力源85可以为气缸、油缸、电动推杆等，在此不做限制。

第三种，如图8、图9所示，旋转驱动机构8包括齿轮86、齿条87和伸缩动力源85，齿轮86与旋转支架1相连，并与齿条87相啮合，伸缩动力源85与齿条87相连以驱动齿条87移动。伸缩动力源85可以为气缸、油缸、电动推杆、直线模组等，在此不做限制。

第四种，如图10、图11所示，旋转驱动机构8包括电机83和减速机88，电机83和减速机88分别安装在固定架7上，电机83的输出轴与减速机88的输入轴相连，减速机88的输出轴与旋转支架1同轴连接。

其中，电机83可以选用伺服电机，优选带编码器的伺服电机。

在一个实施例中，线带材张力控制装置还包括用于检测滑块3的滑动路径与水平线之间的夹角θ的角位移传感器和用于检测滑块3的滑动距离的位移传感器。

其中，以第一导辊4和第二导辊10的连线的中点为滑块3即张力辊5的位移零点，位移传感器优选非接触位移传感器，当然，也可以选其它电位器式位移传感器、电感式位移传感器等等。位移传感器用于测量张力辊5相对于位移零点的偏离距离。一般情况下，当此偏离距离不超出预设值时，不执行矫正动作，当此偏离距离超出预设值时，就通过改变线带材张力控制装置前道或后道的线带材牵引单元9的速度来执行矫正动作。当偏离距离超出极限值时，可以控制停车。通过角位移传感器θ检测夹角θ的大小，可以对旋转驱动机构8起到一个反馈调节的作用。

在一个实施例中，如图10所示，一种线带材输送组件包括上述任一实施例中的线带材张力控制装置。

如图10所示，线带材输送组件还包括两个线带材牵引单元9，线带材张力控制装置位于两个线带材牵引单元9之间，用于调整位于两个线带材牵引单元9之间的线带材6的张力。

其中，可以将其中一个线带材牵引单元9配置为主动牵引单元，也可以将两个线带材牵引单元9均配置为主动牵引单元。

当线带材为织物时，本实施例中的线带材输送组件可以应用于定型机、烘燥机、整纬机等等。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (11)

1.一种线带材张力控制装置，其特征在于，

包括：

旋转支架（1），所述旋转支架（1）上沿直线方向滑配有滑块（3），所述旋转支架（1）被配置为可转动以使所述滑块（3）的滑动路径与水平线之间的夹角θ可调；

第一导辊（4）和第二导辊（10），所述第一导辊（4）和所述第二导辊（10）均转动安装在一固定架（7）上；或所述第一导辊（4）和所述第二导辊（10）中的至少一者转动安装在所述旋转支架（1）上；

张力辊（5），所述张力辊（5）转动安装在所述滑块（3）上，线带材（6）依次绕过所述第一导辊（4）、所述张力辊（5）和所述第二导辊（10）。

2.根据权利要求1所述的线带材张力控制装置，其特征在于，

在所述第一导辊（4）和所述第二导辊（10）分别转动安装在所述旋转支架（1）上的情况下，所述张力辊（5）在滑动过程中始终被所述线带材（6）包裹二分之一辊面。

3.根据权利要求1所述的线带材张力控制装置，其特征在于，

所述旋转支架（1）上安装有线轨（2），所述滑块（3）滑动安装在所述线轨（2）上。

4.根据权利要求1所述的线带材张力控制装置，其特征在于，

还包括旋转驱动机构（8），所述旋转支架（1）转动安装在所述固定架（7）上，所述旋转驱动机构（8）与所述旋转支架（1）相连，以驱动所述旋转支架（1）转动。

5.根据权利要求4所述的线带材张力控制装置，其特征在于，

所述旋转驱动机构（8）包括主动轮（81）、从动轮（82）和电机（83），所述主动轮（81）转动安装在所述固定架（7）上，所述从动轮（82）与所述旋转支架（1）相连，并与所述主动轮（81）传动连接，所述电机（83）与所述主动轮（81）相连以驱动所述主动轮（81）旋转。

6.根据权利要求4所述的线带材张力控制装置，其特征在于，

所述旋转驱动机构（8）包括旋转支板（84）和伸缩动力源（85），所述旋转支板（84）的一端部与所述旋转支架（1）固定连接，另一端部与所述伸缩动力源（85）的一端部相铰接，所述伸缩动力源（85）的另一端部铰接在所述固定架（7）上，用于通过其伸缩带动所述旋转支板（84）及所述旋转支架（1）转动。

7.根据权利要求4所述的线带材张力控制装置，其特征在于，

所述旋转驱动机构（8）包括齿轮（86）、齿条（87）和伸缩动力源（85），所述齿轮（86）与所述旋转支架（1）相连，并与所述齿条（87）相啮合，所述伸缩动力源（85）与所述齿条（87）相连以通过其伸缩带动所述齿条（87）移动。

8.根据权利要求4所述的线带材张力控制装置，其特征在于，

所述旋转驱动机构（8）包括电机（83）和减速机（88），所述电机（83）和所述减速机（88）分别安装在所述固定架（7）上，所述电机（83）的输出轴与所述减速机（88）的输入轴相连，所述减速机（88）的输出轴与所述旋转支架（1）相连。

9.根据权利要求1所述的线带材张力控制装置，其特征在于，

还包括用于检测所述滑块（3）的滑动路径与水平线之间的夹角θ的角位移传感器和/或用于检测所述滑块（3）的滑动距离的位移传感器。

10.一种线带材输送组件，其特征在于，

包括权利要求1-9任一项所述的线带材张力控制装置。

11.根据权利要求10所述的线带材输送组件，其特征在于，

还包括两个线带材牵引单元（9），所述线带材张力控制装置位于两个线带材牵引单元（9）之间，用于调整位于两个线带材牵引单元（9）之间的线带材（6）的张力。