CN207275849U - 一种卷膜张力控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于各类卷膜材料传送的设备部件，具体是一种卷膜张力控制装置，所述张力控制装置包括卷膜放卷支架、摆臂、带有扭簧的旋转轴、辊轮组、位置传感器、控制器和刹车机构，摆臂在卷膜拉力和扭簧扭力的作用下保持一定的旋转角度，所述位置传感器检测旋转轴的旋转角度并反馈给控制器，控制器控制刹车机构的运行，位于膜卷放卷支架上的膜卷受到刹车机构的控制，通过安装于旋转轴上的扭簧和安装于卷膜放卷支架上的刹车机构来控制摆臂的旋转角度进而实现张力的稳定控制。本实用新型能够根据拉膜机构的拉力自动控制卷膜的张力，结构精巧，易于安装并且清洁方便，设备成本较低。

Description

一种卷膜张力控制装置

技术领域

本实用新型涉及包装设备技术领域，具体涉及一种用于各类卷膜材料传送的张力控制装置。

背景技术

卷膜张力控制装置可以在包装设备运行的过程中，动态的且稳定的保持卷膜的张力，使包装袋在后面成型和封合过程中能够精确的对卷膜上的标识进行定位，同时由于稳定的张力可以在卷膜的封合过程中提高封合效果，进一步提高封合质量。现有的已公开的控制卷膜张力的控制装置，多数是使用重力或者直线扭簧，借用多个绕膜辊提供必要卷膜缓冲的方式，使卷膜放卷过程张力稳定，少数实际使用中采用气缸耦合的方式实现在卷膜放卷过程中保持张力稳定，但是类似机构的问题在于机构设计较为复杂，虽然能达到实用和最终的应用效果，但是不利于安装，维护和调试。同时过多的机构，导致结构成本上升，连接件增加，结构体积臃肿，并且在要求洁净环境的使用场合不利于清洁，存在卫生死角。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是：提供一种简单实用的能够提供稳定张力的机械式张力控制装置。

为了达到上述目的，本实用新型解决的其技术方案是：一种机械式张力控制装置，包括卷膜放卷支架、辊轮组、旋转轴、摆臂、扭簧、位置传感器、控制器和刹车机构。

本实用新型控制张力稳定的技术方法主要包括如下步骤：卷膜从卷膜放卷支架上放出，依次通过辊轮组内各导向辊轮的外缘后与拉膜机构相连，部分导向辊轮安装在摆臂上，摆臂在卷膜拉力和扭簧扭力的作用下保持一定的旋转角度，卷膜的张力通过摆臂的旋转角度间接地反映出来，通过安装于旋转轴上的扭簧以及卷膜支架上的刹车机构来控制摆臂的旋转角度进而控制卷膜的张力。

根据本实用新型的技术方案所述，摆臂和旋转轴固定连接，摆臂能够围绕旋转轴转动。

根据本实用新型的技术方案所述，辊轮组内各辊轮两两相邻，彼此平行，部分辊轮安装在摆臂上，其余辊轮水平安装在机架上，辊轮组内辊轮的数量和安装在摆臂上的辊轮数量可根据装置大小，拉膜机构拉力大小和卷膜张力稳定性程度的要求等具体情况选择。

根据本实用新型的技术方案所述，旋转轴上安装有扭簧，安装于旋转轴上的扭簧，作用于旋转轴和摆臂上，使摆臂有一个围绕旋转轴转动的扭力，扭簧的扭力可通过调节旋转轴上扭簧的安装角度或其它改变扭簧弹性系数的方式调节。

根据本实用新型的技术方案所述，旋转轴上安装有位置传感器，位置传感器用于检测旋转轴的旋转角度。

根据本实用新型的技术方案所述，卷膜放卷支架上安装有刹车机构，位于卷膜放卷支架上的卷膜受到刹车机构的控制，控制器接收位置传感器的信号和控制刹车机构的运行。

根据本实用新型的技术方案所述，卷膜在后方拉膜机构的拉力作用下放出，为了保持卷膜张力，储存于卷膜导向辊之间的膜会被消耗，此时摆臂带动旋转轴在拉力作用下向与扭簧作用于摆臂上作用力相反的方向旋转。

根据本实用新型的技术方案所述，当机器正常运行时，摆臂在卷膜拉力和扭簧扭力，两个方向相反的作用力下保持一定的旋转角度，由位置传感器检测的旋转轴的旋转角度可以判断张力的大小是否符合要求，当位置传感器检测到旋转轴的旋转角度小时，表示卷膜张力变大，此时位置传感器将会向控制器发出指令以使刹车机构松弛，来使摆臂恢复到要求的旋转角度，当检测到的旋转角度大时，表示卷膜张力变小，此时位置传感器将会向控制器发出指令以使刹车机构启动，来使摆臂恢复到要求的旋转角度。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)在旋转轴上设置位置传感器，通过位置传感器检测旋转轴的旋转角度，将卷膜的张力通过旋转轴的旋转角度来清楚地反映出来，便于检测和控制，传感器结合控制器和刹车机构控制摆臂的旋转角度进而控制卷膜的张力，能够提高卷膜张力稳定性的控制精度；

(2)卷膜的张力可以通过旋转轴上的扭簧和卷膜放卷支架上的刹车机构在不影响机器运行的情况下进行调节；

(3)结构简单精巧，节省设备的内部空间，安装快捷，能够快速的部署在实际的设备中，节省成本，便于清洁和保养。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的结构示意图；

附图标记如下：1—卷膜放卷支架；2,3,4,5,6,7,8,9—辊轮；10—旋转轴；11—摆臂；13—位置传感器；14—控制器；12—刹车机构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本说明书中公开的所有特征，均可以根据具体的实施方式改变装置内零件的相对位置，以其他方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1：

如图1所示，一种机械式张力控制装置，包括辊轮组、卷膜放卷支架(1)、旋转轴(10)、摆臂(11)、位置传感器(13)、控制器(14)和刹车机构(12)，辊轮组内包括8个导向辊轮(2,3,4,5,6,7,8,9)。

摆臂(11)和旋转轴(10)通过固定方式连接，连接方式可以选择可拆卸连接或不可拆卸连接方式两种，在本实施例中选择螺栓连接方式，摆臂(11) 能够围绕旋转轴(10)转动。

导向辊轮(4,6)安装在摆臂(11)上，安装在摆臂(11)上的导向辊轮数量根据具体的实施方式确定，摆臂(11)上的导向辊轮数量与卷膜张力的控制精度有关，在图1的具体实施例中，根据本包装设备的大小和卷膜张力的稳定性要求优选安装2个辊轮连接在摆臂(11)上，各辊轮两两相邻，彼此平行。

旋转轴(10)上安装有扭簧和位置传感器(13)，位置传感器(13)用于检测旋转轴(10)的旋转角度，位置传感器(13)将检测信号发送至控制器(14)，由控制器(14)控制刹车机构(12)的运行，卷膜放卷支架(1)上的卷膜受到卷膜刹车机构(12)的控制。

安装于旋转轴(10)上的扭簧，作用于旋转轴(10)和摆臂(11)上，使摆臂(11)受到一个围绕旋转轴(10)转动的扭簧扭力，摆臂(11)受到的扭簧扭力与卷膜对摆臂(11)的作用力相反，通过改变装置内零件的安装位置可改变摆臂受到扭簧扭力的方向，在图1的具体实施例中，根据设备中摆臂(11) 放置在卷膜放卷支架(1)的右边，所以摆臂(11)受到扭簧有一个围绕旋转轴 (10)顺时针的力，而后方拉膜机构在拉膜时，为了保持卷膜张力，储存于卷膜导向辊(3,4,5,6,7)之间的膜会被消耗，此时卷膜对摆臂(11)有一个逆时针旋转的拉力，摆臂(11)带动旋转轴(10)在卷膜拉力的作用下逆时针旋转。

卷膜的张力通过安装于旋转轴(10)上的扭簧以及卷膜放卷支架(1)上的刹车机构(12)来控制，在图1的具体实施例中，卷膜对摆臂(11)有一个围绕旋转轴(10)逆时针的拉力，扭簧对摆臂(11)有一个围绕旋转轴(10)顺时针的扭力，刹车机构(12)能够控制卷膜放卷支架(1)上的卷膜放卷速度进而控制卷膜对摆臂(11)拉力的大小，刹车机构(12)可以是电机、刹车盘或其他装置，控制器(14)控制刹车机构的松弛和启动，控制器(14)可以根据具体的刹车机构选择电子式控制器或机器式控制器，在图1的具体实施例中，优选电机作为刹车机构(12)，PLC控制器作为控制刹车机构(10)运行的控制器(11)，如图1所示，当机器正常运行，卷膜的张力保持稳定时，摆臂(11) 在扭簧扭力和卷膜作用力下保持一定的标准旋转角度，当位置传感器(13)检测到旋转轴(10)旋转周角度相对于标准角度小时，表示卷膜张力变大，此时位置传感器(13)将检测到的信号发送给控制器(14)，由控制器(14)提高刹车机构(12)电机的转速，提高卷膜放卷支架(1)的卷膜放卷速度，摆臂(11) 的旋转角度恢复到要求的标准旋转角度，当位置传感器(13)检测到旋转轴(10) 旋转周角度相对标准角度大时，表示卷膜张力变小，此时位置传感器(13)将检测到的信号发送给控制器(14)，由控制器(14)降低刹车机构(12)电机的转速，降低卷膜放卷支架(1)的卷膜放卷速度，摆臂(11)的旋转角度恢复到要求的标准旋转角度，通过上述这种反馈调节装置，使卷膜的张力保持在一定的范围内。

通过调节旋转轴(10)上扭簧的安装角度可以调节扭簧的扭力，从而在不同场合或不同条件下需要不同的拉力的时候同样提供稳定的张力。

实施例2：

如图2所示，一种机械式张力控制装置，主要包括辊轮组(2,5,6,7,8,9)、卷膜放卷支架(1)、旋转轴(10)、摆臂(11)、位置传感器(13)、控制器 (14)和刹车机构(12)。

摆臂(11)和旋转轴(10)通过固定方式连接，在本实施例中摆臂(11) 和旋转轴(10)选择铰链连接方式，摆臂(11)能够围绕旋转轴(10)转动。

辊轮(6)安装在摆臂(11)上，安装在摆臂(11)上的辊轮数量与装置控制卷膜张力的精度有关，在图2的具体实施例中，选择1个辊轮(6)安装在摆臂(11)上，辊轮组(2,5,6,7,8,9)内各辊轮两两相邻，彼此平行。

旋转轴(10)包括有扭簧和位置传感器(13)，位置传感器(13)用于检测旋转轴(10)的旋转角度，位置传感器(13)将检测信号发送至控制器(14)，由控制器(14)控制刹车机构(12)的运行，卷膜放卷支架(1)上的卷膜受到刹车机构(12)的控制。

安装于旋转轴(10)上的扭簧，作用于旋转轴(10)和摆臂(11)上，使摆臂(11)有一个围绕旋转轴(10)转动的扭簧扭力，摆臂(11)受到的扭簧扭力与卷膜对摆臂(11)的作用力相反，在图2的具体实施例中，根据设备中摆臂(11)放置在卷膜放卷支架(1)的右边，所以摆臂(11)受到扭簧有一个围绕旋转轴(10)顺时针的力，而后方拉膜机构在拉膜时，为了保持卷膜张力，储存于卷膜导向辊(3,4,5,6,7)之间的膜会被消耗，此时卷膜对摆臂(11)有一个逆时针旋转的力。

通过更换旋转轴(10)上不同弹性系数的扭簧能够调节摆臂(11)受到的的扭力以适应卷膜所需不同张力的需求，从而在不同场合或不同条件下需要不同的拉力的时候同样提供稳定的张力。

卷膜的张力通过安装于旋转轴(10)上的扭簧以及卷膜放卷支架(1)上的刹车机构(12)来控制，在图2的具体实施例中，卷膜从卷膜放卷支架(1)上放出，依次通过各辊轮(2,5,6,7,8,9)的外缘后与拉膜机构相连，部分辊轮(6) 安装在一个可围绕旋转轴(10)转动的摆臂(11)上，卷膜对摆臂(11)有一个围绕旋转轴(10)逆时针的力，扭簧对摆臂(11)有一个围绕旋转轴(10)顺时针的力，刹车机构(12)能够控制卷膜放卷支架(1)上卷膜的放卷速度，刹车机构(12)可以是电机、刹车盘或其他装置，在图2的具体实施例中，选择刹车盘作为刹车机构(12)，选择变速器作为控制器(14)，如图2所示，当机器正常运行，卷膜的张力保持稳定时，摆臂(11)在扭簧扭力和卷膜作用力下保持一定的旋转角度，当位置传感器(13)检测到旋转轴(10)旋转周角度小时，表示卷膜张力变大，此时位置传感器(13)将检测到的信号发送给控制器(14)，由控制器(14)控制刹车机构(12)松弛，摆臂(11)的旋转角度恢复到要求的旋转角度，当位置传感器(13)检测到旋转轴(10)旋转周角度大时，表示卷膜张力变小，此时位置传感器(13)将检测到的信号发送给控制器(14)，由控制器(14)控制刹车机构(12)张紧，摆臂(11)的旋转角度恢复到要求的旋转角度，通过上述这种反馈调节装置，使卷膜的张力保持在一定的范围内。

Claims (9)

1.一种卷膜张力控制装置，包括卷膜放卷支架(1)、辊轮组(2,3,4,5,6,7,8,9)、旋转轴(10)、摆臂(11)，其特征在于，还包括位置传感器(13)、控制器(14)和刹车机构(12)，所述位置传感器(13)用于检测旋转轴(10)的旋转角度，所述控制器(14)用于接收位置传感器(13)的信号和控制刹车机构(12)的运行，所述刹车机构(12)用于控制卷膜放卷支架(1)上的卷膜放卷速度。

2.根据权利要求1所述的卷膜张力控制装置，其特征在于，所述摆臂(11)上安装有部分辊轮，所述摆臂(11)能够围绕着旋转轴(10)转动。

3.根据权利要求1所述的卷膜张力控制装置，其特征在于，所述辊轮组(2,3,4,5,6,7,8,9)内各导向辊轮两两相邻，彼此平行，卷膜从卷膜放卷支架(1)上放出，依次通过辊轮组(2,3,4,5,6,7,8,9)内各导向辊轮的外缘后与拉膜机构相连。

4.根据权利要求1所述的卷膜张力控制装置，其特征在于，所述旋转轴(10)包括有扭簧，扭簧作用于摆臂(11)上，使摆臂(11)受到一个围绕旋转轴(10)旋转的扭力。

5.根据权利要求4所述的卷膜张力控制装置，其特征在于，所述摆臂(11)受到的扭力大小可以调节。

6.根据权利要求4所述的卷膜张力控制装置，其特征在于，所述摆臂(11)还受到卷膜的拉力。

7.根据权利要求6所述的卷膜张力控制装置，其特征在于，所述摆臂(11)受到的卷膜拉力方向和扭力方向相反，摆臂(11)在卷膜拉力和扭力的作用下保持一定的旋转角度。

8.根据权利要求1所述的卷膜张力控制装置，其特征在于，所述位置传感器(13)将检测信号发送至控制器(14)，由控制器(14)判断旋转轴(10)旋转角度的大小并对刹车机构(12)进行控制，通过安装于旋转轴上的扭簧和刹车机构(12)来控制摆臂(11)的旋转角度进而控制卷膜的张力。

9.根据权利要求1所述的卷膜张力控制装置，其特征在于，所述辊轮组(2,3,4,5,6,7,8,9)内辊轮的数量和摆臂(11)上辊轮的数量可以改变。