CN210048239U - 理性张力控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械控制技术领域，具体公开了一种理性张力控制系统，包括人机控制单元、电算单元、电控比例阀、气压输入模块、气缸、第一机械杠杆、第二机械杠杆、转动中轴、主转动辊以及形成目标材料牵引结构所需的转动辊组件，人机控制单元与电算单元连接，电算单元与电控比例阀连接，气压输入模块与电控比例阀连接，电控比例阀与气缸连接，气缸与第一机械杠杆连接，第一机械杠杆和第二机械杠杆均连接在转动中轴上，第二机械杠杆末端与主转动辊机械连接。采用本技术方案，通过控制主转动辊左右移动，调整转动辊组件间的张力。

Description

理性张力控制系统

技术领域

本实用新型属于机械控制技术领域，尤其涉及一种理性张力控制系统。

背景技术

在生产过程中，原料和半成品需要经过放料卷、收料卷和传送导辊多次进行传递转移，在生产线上需要进行张力控制。张力控制指的是对在两个加工设备之间作连续运动或静止的被加工材料所受的张力进行自动控制的技术。这种技术要求原料在设备上被输送的过程中，其伸展程度能够控制在一定范围内，即设备在任何运行速度下都必须保持有效，包括设备的加速、减速和匀速状态；即使在运行的过程中发生紧急停止，也应有能力保证被输送原料不受损。因此，张力控制的稳定性与产品的质量有着直接的关系。若张力不足,原料在输送的过程中容易产生漂移,会出现分切复卷后的成品纸起皱等现象；若张力过大,则原料容易被拉断受损,使成品的合格率降低，加大原料的损耗和生产投入。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种理性张力控制系统，以实现对张力的调整，提高张力控制的稳定性和精确性，保证产品质量。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案为：一种理性张力控制系统，包括人机控制单元、电算单元、电控比例阀、气压输入模块、气缸、机械杠杆、转动中轴、主转动辊以及形成目标材料牵引结构所需的转动辊组件，所述人机控制单元与电算单元输入接口电性连接，所述电算单元输出端与电控比例阀电性连接，所述气压输入模块与电控比例阀管路连接，所述电控比例阀与气缸管路连接，所述机械杠杆顶部与气缸机械连接，机械杠杆的底端与主转动辊机械连接，所述机械杠杆的杆身与转动中轴铰接，转动中轴固定设置。

本基础方案的工作原理和有益效果在于：采用本技术方案，通过人机控制单元、电控比例阀、气压输入模块和气缸，控制气缸的活塞杆左右往复移动，从而使机械杠杆的顶端左右移动，机械杠杆的上下两端绕转动中轴摆动，所以机械杠杆的顶端移动，驱使机械杠杆的底端朝与其顶端相反的方向移动，机械杠杆的底端与主转动辊连接，所以机械杠杆的底端移动带动主转动辊左右移动，主转动辊与转动辊轮组间传动连接，所以主转动辊的左右移动，实现了对转动辊轮组的张力控制，不仅是利用转动辊轮组间的线速度差实现对张力的控制，通过人机控制单元实现对装置的即开即停，控制方便，提高了控制的精确度和稳定性，保证了产品质量。采用气缸控制机械杠杆的摆动，气缸动作迅速、反应快，且气缸控制在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射和振动等恶劣工作环境中，比液压、电子更优越。

进一步，所述机械杠杆包括上支臂和下支臂，上支臂与下支臂为一体式连接，转动中轴与上、下两支臂铰接。

这样与不将机械杠杆分离为两部分相比，当机械杠杆遭遇故障而导致其上半部分或下半部分损坏时，能够只更换上支臂或下支臂，无需将整个机械杠杆进行替换，节约制作材料，减少资源消耗。

这样设置与本控制系统配套的控制方法，便于操作者更清楚地认识本控制系统，同时使操作者对装置的操作步骤了解透彻，简单明了，避免操作者对装置进行误操作而使装置或加工材料损坏。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图中：人机控制单元1、电算单元2、电控比例阀3、气缸4、机械杠杆5、气压输入模块6、转动中轴7、主转动辊8、目标材料9、转动辊轮组件10

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例如附图1所示：一种理性张力控制系统，包括人机控制单元1、电算单元2、电控比例阀3、气压输入模块6、气缸4、机械杠杆5、转动中轴7、主转动辊8以及形成目标材料9牵引结构所需的转动辊组件10。

人机控制单元1位于电算单元2的左侧，电算单元2上设有输入接口和输出接口，电算单元2的输入接口与人机控制单元1电性连接，电控比例阀3位于电算单元2的下方，电控比例阀3与电算单元2的输出端电性连接，气压输入模块6位于电控比例阀3的右侧下方，气压输入模块6与电控比例阀3间管路连接，电控比例阀3与气缸4间管路连接，气缸4位于电控比例阀3的左侧下方。机械杠杆5包括上支臂和下支臂，上支臂的顶部与气缸4中活塞杆的右端铰接，下支臂的底端与主转动辊8固定连接，上支臂与下支臂为一体式连接，上支臂底部与下支臂的顶部均与转动中轴7铰接，转动中轴7为固定设置，主转动辊8与转动辊轮组件10均连接有驱使其转动的电机，电机可外接厂用电源，目标材料9放置在主转动辊8与转动辊轮组件10间，受主转动辊8与转动辊轮组件10传动。

如上所述的理性张力控制系统，涉及的计算方法及控制方法，包括以下步骤：

步骤A、经过检测并在电算单元2中内部预设分选列表，设置在固定宽度kn值和不同厚度tn值下的单位张力“X值”；在人机控制单元1中设置输入栏：目标材料9宽度K值以及目标材料厚度t值，以便于设备简单操作及全电算化控制；

步骤B、在人机控制单元1中，输入目标材料9宽度K值、目标材料9厚度t值，通过电性连接，电算单元2通过t值与tn值比对，选择对应单位张力“X值”，再依据目标材料9宽度K值计算出目标材料9理性张力控制F值。其计算方法：

目标材料9理性张力控制T值＝(目标材料9宽度K值/固定宽度kn值)*单位张力“X值”；

步骤C、电算单元2通过目标材料9理性张力控制F值结果，计算出气缸4输入端所需理论压强P值，通过理论压强P值等效转换出电控比例阀3的输出阀值T值。其计算方法：

理论压强P值＝目标材料9理性张力控制T值*(机械杠杆比：5-2的H2/5-1的H1)/气缸4输入端受力面积S值；

输出阀值T值＝理论压强P值/[(阀值Max值等效对应最大压强Pa值-阀值Min值等效对应最小压强Pi值)/(阀值Max值-阀值Min值)]；

步骤D、通过电算单元2将输出阀值T值置入电控比例阀，控制电控比例阀3目标开度，从而使气压输入模块6的输入压强通过管路经电控比例阀3及气缸4连接管路后，在气缸4输入端得到理论压强P值，从而推动机械杠杆5绕转动中轴7运动，使机械杠杆5上的主转动辊8推动目标材料9形成理性张力控制F值。

操作过程：根据上述系统与控制方法，操作者操纵人机控制单元1，控制输入数据信号，人机控制单元1将数据信号传递给电算单元2，电算单元2将数据信号进行处理，经过处理后的信号被传递给电控比例阀3，电控比例阀3控制气缸4中活塞杆的左右运动，气缸4中活塞杆的左右移动带动上支臂绕转动中轴7左右摆动，上支臂带动下支臂绕转动中轴7左右摆动，下支臂与上支臂摆动的方向相反，下支臂左右摆动带动主转动辊8左右移动。主转动辊8向左移动时，主转动辊8带动放置在主转动辊8上的目标材料9向左移动，使主转动辊8上的目标材料9与其他转动辊上的目标材料9的距离增大，而目标材料9自身的总长度是不变的，所以主转动辊8左移从而使目标材料的张紧程度增强。同理可得，主转动辊8向右移动时，主转动辊8带动放置在主转动辊8上的目标材料9向右移动，从而使目标材料9的张紧程度减弱，实现对张进程度的稳定、精确控制。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (2)

1.一种理性张力控制系统，包括人机控制单元、电算单元、电控比例阀、气压输入模块、气缸、机械杠杆、转动中轴、主转动辊以及形成目标材料牵引结构所需的转动辊组件，其特征在于：所述人机控制单元与电算单元输入接口电性连接，所述电算单元输出端与电控比例阀电性连接，所述气压输入模块与电控比例阀管路连接，所述电控比例阀与气缸管路连接，所述机械杠杆顶部与气缸机械连接，机械杠杆的底端与主转动辊机械连接，所述机械杠杆的杆身与转动中轴铰接，转动中轴固定设置。

2.根据权利要求1所述的理性张力控制系统，其特征在于:所述机械杠杆包括上支臂和下支臂，上支臂与下支臂为一体式连接，转动中轴与上、下两支臂铰接。

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