CN202061889U - 微细扁线张力控制装置 - Google Patents

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郭钟宁
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Abstract

本实用新型公开了一种微细扁线张力控制装置,包括位于其输入端的放线器、以及位于其输出端的收线动力装置,所述放线器输出端与所述收线动力装置输入端之间顺次安装有张力器、轧制组件和张力轮组。其适用于对紫铜、黄铜、镀锡、镀金等线材收、放线的张力控制,可有效降低线材加工的成本;具有较高的控制精度以及灵活性,有效的防止了断线现象的发生,提高了生产效率。

Description

微细扁线张力控制装置
技术领域
    本实用新型涉及线材加工技术领域,具体涉及一种微细扁线张力控制装置。
背景技术
对收放卷的张力进行有效的控制,可持久地控制原料在设备上输送时的,这种控制对机器的任何运行速度都必须保持有效,包括机器的加减速和匀速,即使在紧急停车情况下,也要保证材料不拉坏或不漂移,因此,稳定的张力控制有利于提高产品的质量。
近年来,随着机械自动化的发展,对张力控制的要求越来越高,在轻工业方面得到广泛应用(如纺织机、包装机、传送带、拉丝机、印刷机、薄膜拉伸试验机等)。
现阶段,很多张力控制采用了张力浮辊型式(主要有负载测量型、摇臂式浮辊型、自由式浮辊型),即由张力浮辊位置的变化,通过张力传感器检测张力值,所采集的信号反馈到控制器后并调整收、放卷电机的转速,从而控制张力。此种张力控制方法存在以下不足之处:1、需要信号转换和响应时间,易出现信号滞后现象;2、系统容易震荡、受干扰,使精度下降;3、机械、电气元件复杂,制作、安装成本较高(例如摇臂式要用到液压装置,自由式浮辊要用到超声波传感器的位置测量装置)。
以上张力控制装置的不足,是当前线材加工过程中急待解决的问题。
实用新型内容
针对现有技术的不足,本实用新型的目的旨在于提供一种微细扁线张力控制装置,其控制精度高、且具有较低制作、安装成本。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
微细扁线张力控制装置,包括位于其输入端的放线器、以及位于其输出端的收线动力装置,所述放线器输出端与所述收线动力装置输入端之间顺次安装有张力器、轧制组件和张力轮组。
所述张力轮组包括,
一张力轮组板;
一安装在所述张力轮组板上的第一固定导轮;
一安装在所述张力轮组板上的第二固定导轮;
一安装在所述张力轮组板上位于第一固定导轮和第二固定导轮之间的张力轮;
一安装在所述张力轮组板上与所述张力轮匹配的压力轮组件;
一活动连接在所述张力轮组板上并位于所述第二固定导轮输出端的第一浮动导轮;
一活动连接在所述张力轮组板上并位于所述第一浮动导轮输出端的第二浮动导轮;
一安装在所述张力轮组板上并位于所述第二浮动导轮输出端的编码器;
以及一安装在所述张力轮组板上并位于所述编码器输出端的第三固定导轮。
所述压力轮组件包括一外周缘与所述张力轮外周缘相切的压力轮、以及一固定轴,所述固定轴的一端铰链连接在所述张力轮组板上,另一端与所述压力轮连接。
所述张力轮外周缘和压力轮外周缘均设置有轮槽,所述轮槽内设置有海绵或棉花软垫。
所述张力轮组板上安装有一扭转弹簧,所述扭转弹簧一端与所述第一浮动导轮连接,另一端通过一限位装置与所述张力轮组板连接。
所述张力轮组板上设置有一杠杆,所述杠杆的一端与所述张力轮组板铰链连接,另一端与所述第二浮动导轮连接,所述杠杆与所述张力轮组板之间还连接有一拉簧。
所述张力器为磁力张力器。
所述轧制组件包括两个互相匹配的辊轮。
所述张力轮组的输出端与所述收线动力装置的输入端之间还安装有一光杆排线器。
本实用新型的有益效果在于:
1、适用于对紫铜、黄铜、镀锡、镀金等线材收、放线的张力控制,可有效降低线材加工的成本;
2、具有较高的控制精度以及灵活性,有效的防止了断线现象的发生,提高了生产效率。
附图说明
图1为本实用新型微细扁线张力控制装置的结构示意图;
图2为图1所示微细扁线张力控制装置的一种工作状态示意图;
图3为图1所示微细扁线张力控制装置的另一种工作状态示意图。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本实用新型的微细扁线张力控制装置做进一步描述:
如图1所示,为本实用新型的一种微细扁线张力控制装置,其依次包括放线器1、磁力张力器2、轧制机3、张力轮组、收线马达12,其中放线器1位于该张力控制装置的线材输入端,磁力张力器2位于放线器1的输出端,轧制机3则包括两个边缘相切的辊轮4并位于磁力张力器2的输出端。收线马达12位于该张力控制装置的输出端,其线材的输送提供动力。张力轮组安装在轧制机3和收线马达12之间,以下具体介绍张力轮组的结构。
张力轮组包括一个具有较大安装面积的张力轮组板5以及沿线材输送方向顺次安装在张力轮组板5上的固定导轮6、张力轮18、固定导轮17、浮动导轮16、浮动导轮9;张力轮18位于固定导轮6和固定导轮17的中间位置,在张力轮组板5上安装有一与张力轮18匹配的压力轮19,压力轮19通过一固定轴20安装在张力轮组板5上,具体的是固定轴20的一端与张力轮组板5铰链连接,另一端与压力轮19的旋转主轴固定连接,压力轮19的边缘与张力轮18相切,并且在其二者边缘均设置有轮槽,轮槽内设置有海绵或棉花软垫。浮动导轮16位于固定导轮17的输出端,其通过一扭转弹簧8安装在张力轮组板5上,具体的是,扭转弹簧8的一自由端连接在张力轮组板5上,另一自由端连接浮动导轮16的旋转主轴,扭转弹簧8偏离自己本身的轴线时,可带动浮动导轮16运动,为了防止扭转弹簧8摆动幅度过大,在其与张力轮组板5连接处,还设置有一限位装置7。浮动导轮9位于浮动导轮16的输出端,其连接在一杠杆11的一端,而杠杆11的另一端则铰链连接在张力轮组板5上,此外杠杆11与张力轮组板5之间还连接有一弹簧10,该弹簧10的下部自由端连接在杠杆11长度方向的中间位置。
此外,在上述浮动导轮9的输出端安装有一编码器导轮15,编码器导轮15上安装有一PG编码器21,其二者通过联轴器联接;编码器导轮15与收线马达12的输入端之间安装有一固定导轮14;在收线马达12的输入端之前,安装有一光杆排线器13,光杆排线器13的转动可使得线材轴向运动且均匀分布在收线马达12上。
如图2所示,轧制后的线材先通过固定导轮6,使其产生一定的张力后,穿过张力轮18和压力轮19的间隙,使线材夹紧,以防止收线马达12停车时轧制电机还未来得及停车造成迟滞所引起的线材松动现象。
使用时,固定轴20在板面上转动,通过杠杆带动压力轮19的顺时针或逆时针移动,以适应不同尺寸的微细扁线材,由压力轮19和张力轮18形成一个夹紧装置,以保证能夹紧线材;张力轮18和压力轮19轮槽中的软垫能起到减少摩擦的作用, 
在如图2,在由张力轮18和压力轮19形成的夹紧装置与浮动导轮16之间加设固定导轮17,其作用是减少线材与张力轮18的接触面积,从而有效降低摩擦,同时保证浮动导轮16和浮动导轮9均具有一定的活动范围,能最大限度避免线材包角太大而可能产生的断线现象。线材经过固定导轮17后进入浮动导轮16,浮动导轮16的运动由装有扭转弹簧8的固定轴的转动控制,并加设限位装置7,以防止线材尺寸太大或拉力太大而造成过大的反弹力,有效的避免断线。
如图3,当线材通过浮动导轮16时,产生一个向上的拉力F2,在扭转弹簧8的反弹作用下,产生一个相反方向的回复力f2,且F2=f2。扭转弹簧8应采用弹性系数很小的弹簧,以防止产生过大的回复力而拉断线。线材绕过浮动导轮16后进入浮动导轮9,浮动导轮9的运动由杠杆11和弹簧10进行控制,用弹簧10作限位元件可防止杠杆11和浮动导轮9因重力作用自然下垂,杠杆11采用空芯的铝合金或环氧树脂材料,确保弹性系数很小的拉簧10也能克服杠杆11和浮动导轮9的自重。同理,线材绕过浮动导轮9时,产生一个向下的拉力F1,同时由于拉簧10的作用产生方向f1,并使得F1=f1。当匀速收线时,F1=F2。当收线马达12加速时,使得F1>F2,则使浮动导轮9的位置稍下调,速度稳定后回复F1=F2的状态。收线马达12停车时,由于收卷的拉力减少,使浮动导轮16的位置稍下调。由张力轮18和压力轮19形成的夹紧装置实质上起到缓冲的作用,因扭转弹簧8和弹簧10的存在,有效避免了因瞬时速度的突然变化而造成断线或线材松动。
再如图1所示,浮动导轮8与收线马达12卷绕力的作用下使得绕经编码器导轮15的线材保持良好的直线度。固定导轮14的存在使得线材经过编码器导轮15时有足够的包角,确保编码器导轮15转动。
光杆排线器13在收线马达12的带动下与收线马达12同步转动,线材经由张力轮组输出后先经过光杆排线器13的导轮,均匀的分布在收线马达12上。在线材输送过程中,线材绕行,使PG编码器21旋转,PG编码器21每旋转一周,给PLC发出相应的脉冲,PLC再通过运动控制器、端子台模块等将脉冲信号传送到伺服放大器,驱动器再根据信号控制收线马达12的转动频率,从而实现轧制与收线同步的闭环控制,使线材张力基本恒定。对收线马达12的转动控制具体如下:PG编码器21每旋转一周,给PLC发出相应的脉冲,并与预设值进行比对,若脉冲数值小于预设值,则控制收线马达12加速,否则将控制收线马达12减速。
对于本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及变形,而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.微细扁线张力控制装置,其特征在于,包括位于其输入端的放线器、以及位于其输出端的收线动力装置,所述放线器输出端与所述收线动力装置输入端之间顺次安装有张力器、轧制组件和张力轮组。
2.如权利要求1所述的微细扁线张力控制装置,其特征在于,所述张力轮组包括,
一张力轮组板;
一安装在所述张力轮组板上的第一固定导轮;
一安装在所述张力轮组板上的第二固定导轮;
一安装在所述张力轮组板上位于第一固定导轮和第二固定导轮之间的张力轮;
一安装在所述张力轮组板上与所述张力轮匹配的压力轮组件;
一活动连接在所述张力轮组板上并位于所述第二固定导轮输出端的第一浮动导轮;
一活动连接在所述张力轮组板上并位于所述第一浮动导轮输出端的第二浮动导轮;
一安装在所述张力轮组板上并位于所述第二浮动导轮输出端的编码器;
以及一安装在所述张力轮组板上并位于所述编码器输出端的第三固定导轮。
3.如权利要求2所述的微细扁线张力控制装置,其特征在于,所述压力轮组件包括一外周缘与所述张力轮外周缘相切的压力轮、以及一固定轴,所述固定轴的一端铰链连接在所述张力轮组板上,另一端与所述压力轮连接。
4.如权利要求3所述的微细扁线张力控制装置,其特征在于,所述张力轮外周缘和压力轮外周缘均设置有轮槽,所述轮槽内设置有海绵或棉花软垫。
5.如权利要求2所述的微细扁线张力控制装置,其特征在于,所述张力轮组板上安装有一扭转弹簧,所述扭转弹簧一端与所述第一浮动导轮连接,另一端通过一限位装置与所述张力轮组板连接。
6.如权利要求2所述的微细扁线张力控制装置,其特征在于,所述张力轮组板上设置有一杠杆,所述杠杆的一端与所述张力轮组板铰链连接,另一端与所述第二浮动导轮连接,所述杠杆与所述张力轮组板之间还连接有一拉簧。
7.如权利要求1所述的微细扁线张力控制装置,其特征在于,所述张力器为磁力张力器。
8.如权利要求1所述的微细扁线张力控制装置,其特征在于,所述轧制组件包括两个互相匹配的辊轮。
9.如权利要求1所述的微细扁线张力控制装置,其特征在于,所述张力轮组的输出端与所述收线动力装置的输入端之间还安装有一光杆排线器。
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