CN202487293U - 一种主动放带绕包机的张力控制机构 - Google Patents

一种主动放带绕包机的张力控制机构 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种主动放带绕包机的张力控制机构，设置在绕包盘头上，该绕包盘头包括主伺服电机和放带伺服电机，主伺服电机驱动绕包盘和绕包管同步旋转；放带伺服电机驱动带盘同向旋转；在所述绕包盘上设置有离合器和电位器，所述离合器的输入端和输出端分别设置有输入齿轮和输出齿轮，输入齿轮与固定在机架上的中心齿轮啮合，输出齿轮与和绕包盘同轴的摆动齿轮一侧传动连接，摆动齿轮的另一侧与电位器的电位器齿轮传动连接，摆动齿轮上设置有摆动导辊，电位器与放带伺服电机电连接。本实用新型能将包带张力始终控制在张力设定值附近，绕包带在绕包过程中不产生异常拉伸或绕包节距波动，确保成品线缆质量达到了设计要求。

Description

一种主动放带绕包机的张力控制机构
技术领域
本实用新型涉及一种绕包机，具体来说涉及一种应用于主动放带绕包机的张力控制机构，用于主动放带绕包机在高品质线缆芯线上缠绕屏蔽层或绝缘层(铝箔，铜箔，PET，TEFLON带，云母带等等)的过程中，实现绕包带的恒张力主动放带控制。
背景技术
参见图1，一种被动放带绕包机的绕包盘头，由变频电机27通过同步带轮副21驱动，安装于绕包盘22周边的导杆24在作圆周运动时将带盘23中的包带拉出，并通过一组导辊引向需绕包的线缆芯线。此时，带盘23是被动的，即绕包带是由绕包盘22提供的外力牵引下放出的。而安装在带盘23下部的磁粉制动器25在控制电压的控制下，通过同步带轮副26提供一个反向力矩。磁粉制动器25的电压输入值，可根据工艺对包带张力的要求调整，电压的输入值越大，磁粉制动器25产生的反向力矩越大。在实际工作时，带盘23的直径随着包带的不断放出而逐渐减小，因此在包带张力(包带拉伸力)要求控制在工艺范围内时，磁粉制动器25产生的反向力矩也应随着带盘23直径的减小而减小，使包带的放出张力控制在绕包工艺允许的一定范围内，从而完成在线缆芯线上缠绕绝缘层的过程。
在上述被动放带绕包机结构特性下，很显然由于受包带厚度公差的影响，带盘3的直径随着包带的不断放出而逐渐减小的量必然是波动的，造成给磁粉制动器5输入一个按计算比例逐渐减小的电压值，不能保证包带张力控制在工艺允许范围内，实际得到的张力值是近似的。随着通信线缆的微细化，线缆芯线上缠绕的绝缘层厚度已达到0.005-0.012mm，绕包时对包带的张力提出很高的要求，张力不稳定必将造成绝缘层厚度不均匀和缠绕节距漂移，使成品线质量得不到保证。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种主动放带绕包机的张力控制机构，实现恒张力主动放带。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种主动放带绕包机的张力控制机构，设置在绕包盘头上，该绕包盘头包括主伺服电机和放带伺服电机，所述主伺服电机通过绕包盘同步带传动副驱动绕包盘和绕包管同步旋转；放带伺服电机通过带盘同步带传动副驱动带盘同向旋转，且带盘的转速始终小于绕包盘的速度，其特征在于，在所述绕包盘上设置有离合器和电位器，所述离合器的输入端和输出端分别设置有输入齿轮和输出齿轮，输入齿轮与固定在机架上的中心齿轮啮合，输出齿轮与和绕包盘同轴的摆动齿轮一侧传动连接，摆动齿轮的另一侧与电位器的电位器齿轮传动连接，所述摆动齿轮上设置有用于对带盘放出的包带产生张力的摆动导辊，所述电位器与放带伺服电机电连接。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述离合器为磁粉离合器。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述离合器为磁滞离合器。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述绕包盘上设置有万向导杆。进一步，所述万向导杆设置在绕包盘上，包括杆件和底座，底座固定设置在绕包盘上，杆件的下端通过万向接头与底座连接。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述摆动导辊设置在摆动齿轮的外缘端，包括与摆动齿轮的外缘端固定连接的固定轴、以及设置在固定轴上的活动辊筒。
主伺服电机通过绕包盘同步带传动副驱动绕包盘和绕包管同步旋转(包带缠绕运动)；当绕包盘逆时针旋转时，放带伺服电机通过带盘同步带传动副驱动带盘同向旋转(放带运动)，且带盘的转速始终小于绕包盘的速度。摆动齿轮外缘的摆动导辊始终给包带一个张力，当张力一旦发生变动时，摆动齿轮偏摆的角度即发生变化，摆动齿轮偏摆时又驱动电位器齿轮旋转，使电位器输出电阻值发生变化，当这一变化反馈给放带伺服电机时，伺服控制器将此输出电阻值与设定值进行比较，决定放带盘伺服电机的速度变化，使摆动齿轮在一个较小的角度范围内偏转，连续控制带盘的速度与绕包盘的速度匹配，即实现放带的恒张力主动放带。
本实用新型能将包带张力在绕包时始终控制在张力设定值附近，即将包带张力实时控制在工艺允许的范围内，从而实现了恒张力主动放带绕包。绕包带在绕包过程中不产生异常拉伸或绕包节距波动，确保成品线缆质量达到了设计要求。
本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1为现有被动放带绕包机的绕包盘头的示意图。
图2为本实用新型的示意图。
图3为本实用新型的侧面示意图。
图4为本实用新型的俯视示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本实用新型。
如图2、3和4所示，一种主动放带绕包机的张力控制机构，其设置在绕包盘头上，该绕包盘头包括主伺服电机1和放带伺服电机12，主伺服电机1通过绕包盘同步带传动副2驱动绕包盘6和绕包管7同步旋转(包带缠绕运动)；放带伺服电机12通过带盘同步带传动副13驱动带盘14同向旋转(放带运动)，且必须满足带盘14的转速始终小于绕包盘6的速度。绕包盘上还设置有过度导辊9和万向导杆8。万向导杆设置在绕包盘6上，包括杆件和底座，底座固定设置在绕包盘上，杆件的下端通过万向接头与底座连接。
张力控制机构包括离合器10、电位器5、摆动齿轮17和摆动导辊15，离合器可以是磁粉离合器，也可以采用磁滞离合器。离合器10和电位器5均安装在绕包盘6上，离合器10及电位器5随绕包盘6公转。离合器10的输入端和输出端分别设置有输入齿轮11和输出齿轮16，输入齿轮11与固定在机架3上的中心齿轮4啮合，输入齿轮11随离合器10公转的同时作逆时针自转；输出齿轮16装于离合器10的输出端，输出齿轮16与和绕包盘同轴的摆动齿轮17一侧传动连接，摆动齿轮17的另一侧与电位器5的电位器齿轮18传动连接，摆动齿轮17上设置有用于对带盘放出的包带产生张力的摆动导辊15，摆动导辊15设置在摆动齿轮17的外缘端，包括与摆动齿轮的外缘端固定连接的固定轴、以及设置在固定轴上的活动辊筒。电位器5与放带伺服电机12电连接。
当给离合器10输入一定电压时，输入齿轮11的转矩将通过离合器10传递给输出齿轮16，使其与之同向转动；根据磁粉(或磁滞)离合器的力矩传递特性，其输出力矩在一定范围内与输入电压成正比，即输入电压越高，输出力矩越大，当输入电压小于额定最大电压时，输入力矩不会百分之百输出，输出齿轮16与输入齿轮11间将产生一个滑差转速，即两者不相等；而输出齿轮16驱动摆动齿轮17顺时针摆动，装于摆动齿轮17外缘端的摆动导辊15对从带盘14放出的包带产生张力(拉力)，当张力一旦发生变动时，摆动齿轮17偏摆的角度即发生变化，由于离合器10提供的扭矩恒定，作用在摆动齿轮17端摆动导辊上的力恒定，即作用在包带上的张力恒定；摆动齿轮17偏摆时又驱动电位器齿轮18旋转，使电位器输出电阻值发生变化，当这一变化反馈给放带伺服电机12时，伺服控制器将此输出电阻值与设定值进行比较，决定放带盘伺服电机12的速度变化，使摆动齿轮17在一个较小的角度范围内偏转，连续控制带盘14的速度与绕包盘6的速度匹配，即实现放带的恒张力主动放带。由上述过程可见，该机构能将包带张力在绕包时始终控制在张力设定值附近，即将包带张力实时控制在工艺允许的范围内，从而实现了恒张力主动放带绕包。绕包带在绕包过程中不产生异常拉伸或绕包节距波动，确保成品线缆质量达到了设计要求。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种主动放带绕包机的张力控制机构，设置在绕包盘头上，该绕包盘头包括主伺服电机和放带伺服电机，所述主伺服电机通过绕包盘同步带传动副驱动绕包盘和绕包管同步旋转；放带伺服电机通过带盘同步带传动副驱动带盘同向旋转，且带盘的转速始终小于绕包盘的速度，其特征在于，在所述绕包盘上设置有离合器和电位器，所述离合器的输入端和输出端分别设置有输入齿轮和输出齿轮，输入齿轮与固定在机架上的中心齿轮啮合，输出齿轮与和绕包盘同轴的摆动齿轮一侧传动连接，摆动齿轮的另一侧与电位器的电位器齿轮传动连接，所述摆动齿轮上设置有用于对带盘放出的包带产生张力的摆动导辊，所述电位器与放带伺服电机电连接。
2.根据权利要求1所述的主动放带绕包机的张力控制机构，其特征在于，所述离合器为磁粉离合器。
3.根据权利要求1所述的主动放带绕包机的张力控制机构，其特征在于，所述离合器为磁滞离合器。
4.根据权利要求1所述的主动放带绕包机的张力控制机构，其特征在于，所述绕包盘上设置有万向导杆。
5.根据权利要求4所述的主动放带绕包机的张力控制机构，其特征在于，所述万向导杆设置在绕包盘上，包括杆件和底座，底座固定设置在绕包盘上，杆件的下端通过万向接头与底座连接。
6.根据权利要求1所述的主动放带绕包机的张力控制机构，其特征在于，所述摆动导辊设置在摆动齿轮的外缘端，包括与摆动齿轮的外缘端固定连接的固定轴、以及设置在固定轴上的活动辊筒。
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