CN209291655U - 一种闭环张力控制机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种闭环张力控制机构，包括基材(1)依次经过过辊(2)、摆辊(3)、张力辊(4)和牵引辊(5)，所述闭环张力控制机构包括通过摆杆与所述摆辊(3)连接的旋转轴、伸缩杆与所述摆杆连接的摆动缸体(7)、能够检测所述摆辊(3)摆动角度的电位传感器(8)、能够检测所述基材(1)张力的张力传感器、能够控制所述摆动缸体(7)的伸缩杆伸缩的电气比例阀(6)、与所述牵引辊(5)连接用于控制牵引辊(5)转动的牵引伺服电机，以及与所述电位传感器(8)、所述张力传感器、所述电气比例阀(6)和所述牵引伺服电机均连接的控制器。该闭环张力控制机构控制性能稳定，可以通过张力反馈实时监测张力大小，实现闭环控制。

Description

一种闭环张力控制机构

技术领域

本实用新型涉及通用涂布机技术领域，特别是涉及一种闭环张力控制机构。

背景技术

目前张力控制机构主要有两种形式，请参考图1和图2，图1为现有技术中一种典型的张力控制机构的示意图；图1为现有技术中另一种典型的张力控制机构的示意图。一种是配重块02和浮辊03装在皮带轮01连接的皮带上；另一种是基材依次经过过辊07、摆辊05、张力辊06，气缸08通过摆杆04驱动摆辊05，其缺点为：配重块重量一定，浮动辊上下浮动调节时由于惯性会造成瞬时张力偏离预定值较大，容易造成断带，当基材超出浮辊调节范围时，无法通过控制牵引加减速进行调节；另一种气缸摆辊，通过手动调节气压大小设定基材张力，无法准确控制张力，达不到闭环控制效果。

综上所述，如何有效地解决张力控制机构无法准确控制张力大小等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种闭环张力控制机构，该闭环张力控制机构控制性能稳定，可以通过张力反馈实时监测张力大小，实现闭环控制。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种闭环张力控制机构，包括基材依次经过过辊、摆辊、张力辊和牵引辊，所述闭环张力控制机构包括通过摆杆与所述摆辊连接的旋转轴、伸缩杆与所述摆杆连接的摆动缸体、能够检测所述摆辊摆动角度的电位传感器、能够检测所述基材张力的张力传感器、能够控制所述摆动缸体的伸缩杆伸缩的电气比例阀、与所述牵引辊连接用于控制所述牵引辊转动的牵引伺服电机，以及与所述电位传感器、所述张力传感器、所述电气比例阀和所述牵引伺服电机均连接的控制器。

优选地，所述电位传感器安装于所述旋转轴上。

优选地，所述张力传感器安装于所述张力辊上。

优选地，初始状态时，所述摆杆沿竖直方向。

优选地，初始状态时，所述摆辊位于所述旋转轴的正下方。

优选地，初始状态时，所述摆动缸体的轴线与所述摆杆垂直。

本实用新型所提供的闭环张力控制机构，应用于通用涂布机、锂电、印刷包装，包括摆动缸体、旋转轴、电位传感器、张力传感器、电气比例阀、牵引伺服电机以及控制器，基材依次经过过辊、摆辊、张力辊和牵引辊，基材可以是箔材、布材等。旋转轴通过摆杆与摆辊连接，摆辊和摆杆绕旋转轴转动。摆动缸体的伸缩杆与摆杆连接，伸缩杆伸缩能够驱动摆杆往复摆动设定角度。电位传感器能够检测摆辊摆动角度，实时获取摆辊的摆动角度大小。张力传感器能够检测基材张力，实时获取基材张力的大小。电气比例阀与摆动缸体连接，能够控制摆动缸体的伸缩杆伸缩。牵引伺服电机与牵引辊连接，提供动力，控制牵引辊转动，能够驱动牵引辊牵引基材向前移动。控制器与电位传感器、张力传感器、电气比例阀和牵引伺服电机均连接，控制器可以是PLC，控制方便，响应速度快。电位传感器检测的摆动角度、张力传感器检测的张力大小传输至控制器，控制器能够控制电气比例阀驱动摆动缸体的伸缩杆伸缩和牵引伺服电机转动。

开机启动后，张力传感器检测基材的张力大小，张力传感器将检测到张力大小反馈给控制器,经过控制器控制电气比例阀，根据感应张力大小控制摆动缸体伸缩，以此控制摆辊左右摆动；电位传感器感应摆辊摆动角度，将摆动角度信号反馈给控制器，控制器发出信号给牵引伺服电机，控制牵引辊加减速，将摆辊调节至中间位置，从而实现闭环张力控制。

本实用新型所提供的闭环张力控制机构，可以通过张力反馈实时监测张力大小，通过摆辊摆动角度信号反馈实时摆动角度大小，实现闭环控制，精准控制张力大小，控制性能稳定，操作方便，效率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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他的附图。

图1为现有技术中一种典型的闭环张力控制机构的示意图；

图2为现有技术中另一种典型的闭环张力控制机构的示意图；

图3为本实用新型中一种具体实施方式所提供的闭环张力控制机构的结构示意图。

附图中标记如下：

01-皮带轮、02-配重块、03-浮辊、04-摆杆、05-摆辊、06-张力辊、07-过辊、 08-气缸；

1-基材、2-过辊、3-摆辊、4-张力辊、5-牵引辊、6-电气比例阀、7-摆动缸体、8-电位传感器。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种闭环张力控制机构，该闭环张力控制机构控制性能稳定，可以通过张力反馈实时监测张力大小，实现闭环控制。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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做出创造性劳动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。

请参考图3，图3为本实用新型中一种具体实施方式所提供的闭环张力控制机构的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本实用新型所提供的闭环张力控制机构，应用于通用涂布机、锂电、印刷包装，包括摆动缸体7、旋转轴、电位传感器8、张力传感器、电气比例阀6、牵引伺服电机以及控制器，基材1依次经过过辊2、摆辊3、张力辊4和牵引辊5，基材1可以是箔材、布材等。旋转轴通过摆杆与摆辊3连接，摆辊3和摆杆绕旋转轴转动。摆动缸体7的伸缩杆与摆杆连接，伸缩杆伸缩能够驱动摆杆往复摆动设定角度。电位传感器8能够检测摆辊3摆动角度，实时获取摆辊3的摆动角度大小。张力传感器能够检测基材1 张力，实时获取基材1张力的大小。电气比例阀6与摆动缸体7连接，能够控制摆动缸体7的伸缩杆伸缩。牵引伺服电机与牵引辊5连接，提供动力，控制牵引辊5转动，能够驱动牵引辊5牵引基材1向前移动。控制器与电位传感器8、张力传感器、电气比例阀6和牵引伺服电机均连接，控制器可以是PLC，控制方便，响应速度快。电位传感器8检测的摆动角度、张力传感器检测的张力大小传输至控制器，控制器能够控制电气比例阀6驱动摆动缸体7 的伸缩杆伸缩和牵引伺服电机转动。

开机启动后，张力传感器检测基材1的张力大小，张力传感器将检测到张力大小反馈给控制器,经过控制器控制电气比例阀6，根据感应张力大小控制摆动缸体7伸缩，以此控制摆辊3左右摆动；电位传感器8感应摆辊3摆动角度，将摆动角度信号反馈给控制器，控制器发出信号给牵引伺服电机，控制牵引辊5加减速，将摆辊3调节至中间位置，从而实现闭环张力控制。

本实用新型所提供的闭环张力控制机构，可以通过张力反馈实时监测张力大小，通过摆辊3摆动角度信号反馈实时摆动角度大小，实现闭环控制，精准控制张力大小，控制性能稳定，操作方便，效率较高。

上述闭环张力控制机构仅是一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要做出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式，旋转轴和摆辊3的摆动速度以及摆动方向相同，检测旋转轴的摆动情况即可以获取摆辊3的摆动情况。电位传感器8安装于旋转轴上，安装方便，用于检测摆杆改动角度，由控制器发出信号，控制牵引伺服电机转速，实时调整摆辊3 位置，保证摆辊3始终向中间位置靠拢。

在上述具体实施方式的基础上，本领域技术人员可以根据具体场合的不同，对闭环张力控制机构进行若干改变，张力辊4反馈基材1张力大小，张力传感器安装于张力辊4上，即可以检测基材1的实时张力大小，又方便张力传感器安装。

显然，在这种思想的指导下，本领域的技术人员可以根据具体场合的不同对上述具体实施方式进行若干改变，初始状态时，摆杆沿竖直方向，也就是摆辊3和摆杆处于中间位置，此时摆辊3和摆杆不受摆动缸体7的作用力，摆辊3的左右调节幅度相同，调节幅度均匀，调节范围较大。

需要特别指出的是，本实用新型所提供的闭环张力控制机构不应被限制于此种情形，初始状态时，摆辊3位于旋转轴的正下方，摆辊3和摆杆在重力作用下处于自然下垂状态，旋转轴受力较小，摆动缸体7驱动摆杆和摆辊3 摆动较为方便。

本实用新型所提供的闭环张力控制机构，在其它部件不改变的情况下，初始状态时，摆动缸体7的轴线与摆杆垂直，摆杆沿竖直方向，摆动缸体7沿水平方向，驱动摆杆摆动的作用力与摆杆垂直，作用力较大，易于驱动。摆动缸体7可以为摆动缸体7，价格便宜；也可以为电动缸，较为灵敏，控制精准。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种闭环张力控制机构，其特征在于，包括基材(1)依次经过过辊(2)、摆辊(3)、张力辊(4)和牵引辊(5)，所述闭环张力控制机构包括通过摆杆与所述摆辊(3)连接的旋转轴、伸缩杆与所述摆杆连接的摆动缸体(7)、能够检测所述摆辊(3)摆动角度的电位传感器(8)、能够检测所述基材(1)张力的张力传感器、能够控制所述摆动缸体(7)的伸缩杆伸缩的电气比例阀(6)、与所述牵引辊(5)连接用于控制所述牵引辊(5)转动的牵引伺服电机，以及与所述电位传感器(8)、所述张力传感器、所述电气比例阀(6)和所述牵引伺服电机均连接的控制器。

2.根据权利要求1所述的闭环张力控制机构，其特征在于，所述电位传感器(8)安装于所述旋转轴上。

3.根据权利要求2所述的闭环张力控制机构，其特征在于，所述张力传感器安装于所述张力辊(4)上。

4.根据权利要求1所述的闭环张力控制机构，其特征在于，初始状态时，所述摆杆沿竖直方向。

5.根据权利要求4所述的闭环张力控制机构，其特征在于，初始状态时，所述摆辊(3)位于所述旋转轴的正下方。

6.根据权利要求5所述的闭环张力控制机构，其特征在于，初始状态时，所述摆动缸体(7)的轴线与所述摆杆垂直。