CN210339852U - 恒张力放线机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及调节或控制细丝状材料中的张力领域，具体而言，涉及一种恒张力放线机；其包括机架、安装在机架上的驱动电机、通过同步带与驱动电机连接的放线主轴、固定在机架上的夹紧机构以及接近开关；该新型所涉及的恒张力放线机安装工字轮过程省时省力，安装效率高，通过接近开关实时获得工字轮的放线状态，与伺服电机和PLC控制装置形成，闭环控制系统，根据放线半径的改变，实时改变放线张力，实现恒张力放线；解决了现有技术中金属线材放线的张力控制不稳定，可控性差，放线张力和放线速度波动较大的问题。

Description

恒张力放线机

技术领域

本实用新型涉及调节或控制细丝状材料中的张力领域，具体而言，涉及一种恒张力放线机。

背景技术

目前，大多数的放线过程都是将线轴垂直放置在地面上，或者将线轴放置在一个可转动的芯轴上，在绕制过程中，金属线材从线轴上展开，传统对线材进行放线主要是采用人工放线的，人工放线效率低，所耗时间长，放线速度不均匀，效果差，劳务成本高，虽然现在也有一些放线机，但是现有的放线机不能根据生产的需要智能化调节或控制放线的速度，不能满足工业生产具备功能多样化的高要求，而且由于转轴上缠绕的金属线材的缠绕卷径一直在变化，放线过程波动较大，对金属线材放线的张力控制不稳定，如何准确控制金属线材的放线速度，使得放卷时张力恒定，不受卷径的大小的变化而变化是目前放心机急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种恒张力放线机，以解决现有技术中金属线材放线的张力控制不稳定，可控性差，放线张力和放线速度波动较大的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

一种恒张力放线机，其包括机架、安装在机架上的驱动电机、通过同步带与驱动电机连接的放线主轴、固定在机架上的夹紧机构以及接近开关；

机架包括上板、下板以及支撑在上板和下板之间的左右两个支撑架；

驱动电机为伺服电机；

放线主轴固定在支撑架上，放线主轴前端安装有转轮，转轮与同步带配合安装，放线主轴后端可拆卸安装有限位盘Ⅰ，限位盘Ⅰ与放线主轴可转动连接，限位盘Ⅰ上固定有拨销，限位盘Ⅰ中心固定有顶尖块Ⅰ；

夹紧机构固定在另一个支撑架上，安装高度与放线主轴一致，夹紧机构包括伸缩气缸、可转动安装在伸缩气缸伸缩前端的限位盘Ⅱ以及固定在限位盘Ⅱ中心的顶尖块Ⅱ；

接近开关固定在支撑架上，位于转轮的一侧。

进一步的，下板上还安装有复位装置，复位装置包括固定板、拉簧以及滚动小车，固定板分别固定在机架的底部两侧，固定板上安装有拉簧，拉簧之间安装有滚动小车，滚动小车包括托板以及安装在托板两侧的滚轮，拉簧与滚轮连接。

进一步的，转轮表面开有若干圆孔，接近开关安装位置与圆孔相对应。

进一步的，顶尖块Ⅰ与顶尖块Ⅱ均为圆台状。

进一步的，驱动电机安装在上板顶部。

进一步的，拨销与限位盘Ⅰ的连接处设置有弹簧，拨销在弹簧的作用下前后伸缩。

进一步的，还包括控制装置，控制装置包括伺服控制器以及PLC控制器，伺服控制器与伺服电机连接，PLC控制器与伺服控制器以及接近开关电连接。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)该恒张力放线机，设置有夹紧机构，通过伸缩气缸的伸缩，将工字轮安装在放线主轴和加紧机构之间，通过拔销固定工字轮，实现工字轮和放线主轴同步转动；工字轮重量较大，使用此装置安装过程省时省力，安装效率高；

(2)该通过接近开关的监测，实时获得工字轮的放线状态，与伺服电机和PLC控制装置形成，闭环控制系统，根据放线半径的改变，实时改变放线张力，实现恒张力放线。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是工字轮立体示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：1、机架；11、上板；12、下板；13、支撑架；2、驱动电机；3、同步带；4、放线主轴；41、转轮；411、圆孔；42、限位盘Ⅰ；43、顶尖块Ⅰ；44、拨销；5、夹紧机构；51、限位盘Ⅱ；52、顶尖块Ⅱ；53、；伸缩气缸；6、固定板；7、拉簧；8、滚动小车；81、托板；82、滚轮；9、接近开关；10、工字轮；101、定位孔；102、中间孔。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1-2所示，本实施例所述的恒张力放线机包括机架1、驱动电机2、同步带3、放线主轴4、夹紧机构5以及接近开关9；机架包括上板11、下板12以及支撑在上下板之间的左右两个支撑架13，驱动电机为伺服电机，驱动电机固定在上板上，放线主轴固定在支撑架上，放线主轴前端安装有转轮41，接近开关固定在支撑架上，位于转轮一侧，转轮上带有圆孔411，接近开关通过检测单位时间圆孔的数量确定转轮的转速。

驱动电机通过同步带与转轮连接，驱动电机工作，带动放线主轴转动；夹紧机构固定在另一个支撑架上，安装高度与放线主轴一致，工字轮10安装在放线主轴以及夹紧机构之间，夹紧机构配合放线主轴固定工字轮。

放线主轴后端可拆卸安装有限位盘Ⅰ42，限位盘Ⅰ上固定有拨销44，限位盘Ⅰ中心固定有顶尖块Ⅰ43；工字轮一侧端面上开有定位孔101，工字轮安装后，拨销插入定位孔中，将工字轮固定，与放线主轴同步转动放线。

夹紧机构包括伸缩气缸、固定在伸缩气缸伸缩前端的限位盘Ⅱ51以及固定在限位盘Ⅱ中心的顶尖块Ⅱ52；顶尖块Ⅰ与顶尖块Ⅱ均为圆台状，顶尖块Ⅰ与顶尖块Ⅱ分别位于工字轮的中间孔102两侧，工字轮中间孔的尺寸略大于顶尖块Ⅰ和顶尖块Ⅱ的最大外径；安装的时候，工字轮中间孔上端卡在顶尖块Ⅰ的斜面上，夹紧机构伸长，随之顶尖块Ⅱ向前运动，，工字轮沿着顶尖块Ⅰ和顶尖块Ⅱ的斜面抬升，拨销插入工字轮的定位孔中，则工字轮被固定在限位盘Ⅰ和限位盘Ⅱ之间，随着放线主轴转动。

恒张力放线机的放线方式是在放卷的时候，接近开关测出和放线主轴同步转动的工字轮的转数，PLC控制器根据单位时间内过线总长度L和同样该单位时间内工字轮的转数n推算出此时的工字轮的放线半径r＝L/(2*π*n)，PLC控制器再根据实际需要的放线拉力F，推算出伺服电机需要给工字轮施加的转矩T＝F*r，并且给伺服控制器发出信号指令，让伺服控制器控制伺服电机输出这个转矩T，从而保证了放线张力的恒定、稳定性，接近开关、伺服电机控制器以及PLC控制器之间的信号处理以及传递的过程均为现有技术，在此不做赘述。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，机架的下板上还设置有复位装置，复位装置包括固定板6、拉簧7以及滚动小车8，固定板分别固定在机架的底部两侧，固定板上安装有拉簧，拉簧之间安装有滚动小车，滚动小车包括托板81以及安装在托板两侧的滚轮82，拉簧与滚轮连接。

放线主轴以及夹紧机构的安装高度根据常用最大直径的工字轮确定，针对不同尺寸的工字轮，可以在移动小车上垫不同高度的垫板，保证工字轮安装的时候中间孔正好抵在顶尖块Ⅰ和顶尖块Ⅱ的斜面上。

复位机构用于在安装工字轮的时候省时省力，按照图1所示的方向关系，滚动小车往右移动一定距离，工字轮放置在滚动小车上，随着拉簧的作用，移动小车往左移动复位，位于移动小车上的工字轮随之往左移动，卡在顶尖块Ⅰ的斜面上，夹紧机构运动，顶尖块Ⅱ斜面抵到工字轮的中间孔中，夹紧机构继续运动，工字轮在顶尖块Ⅰ和顶尖块Ⅱ的作用下抬升，拨销受到工字轮端面的挤压缩短，当工字轮夹紧时，工字轮上的定位孔与拨销位置对应，弹簧伸长，拨销插入到定位孔中，将工字轮定位，其他与实施例1相同。

本实用新型的使用过程如下所述：

首先根据工字轮的尺寸选择合适高度的垫板，垫板直接放置在移动小车上，工字轮放在垫板上，使得工字轮的中间孔卡在顶尖块Ⅰ的斜面上，加紧机构中的伸缩气缸伸长，顶尖块Ⅱ随之运动，顶尖块Ⅰ和顶尖块Ⅱ配合将工字轮顶起并夹紧，拨销伸长到工字轮的定位孔中，工字轮夹紧后，可以随着放线主轴同步转动，限位盘Ⅰ上带有圆孔，接近开关检测单位时间内捕捉到的圆孔数量，进而计算出单位时间工字轮转的圈数，通过测量单位时间内的过线长度以及单位时间内的圈数，可以推算出此时的工字轮的放线半径r，进而推算出伺服电机需要给工字轮施加的转矩T，保证了放线张力的恒定、稳定性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“前端”、“后端”、“左右”“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

当然，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定对本实用新型的实施例范围。本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。

Claims (7)

1.一种恒张力放线机，其特征在于，包括机架(1)、安装在机架(1)上的驱动电机(2)、通过同步带(3)与驱动电机(2)连接的放线主轴(4)、固定在机架(1)上的夹紧机构(5)以及接近开关(9)；

机架(1)包括上板(11)、下板(12)以及支撑在上板(11)和下板(12)之间的左右两个支撑架(13)；

驱动电机(2)为伺服电机；

放线主轴(4)固定在支撑架(13)上，放线主轴(4)前端安装有转轮(41)，转轮(41)与同步带(3)配合安装，放线主轴(4)后端可拆卸安装有限位盘Ⅰ(42)，限位盘Ⅰ(42)与放线主轴(4)可转动连接，限位盘Ⅰ(42)上固定有拨销(44)，限位盘Ⅰ(42)中心固定有顶尖块Ⅰ(43)；

夹紧机构(5)固定在另一个支撑架(13)上，安装高度与放线主轴(4)一致，夹紧机构(5)包括伸缩气缸(53)、可转动安装在伸缩气缸(53)伸缩前端的限位盘Ⅱ(51)以及固定在限位盘Ⅱ(51)中心的顶尖块Ⅱ(52)；

接近开关(9)固定在支撑架(13)上，位于转轮(41)的一侧。

2.根据权利要求1所述的恒张力放线机，其特征在于，下板(12)上还安装有复位装置，复位装置包括固定板(6)、拉簧(7)以及滚动小车(8)，固定板(6)分别固定在机架(1)的底部两侧，固定板(6)上安装有拉簧(7)，拉簧(7)之间安装有滚动小车(8)，滚动小车(8)包括托板(81)以及安装在托板(81)两侧的滚轮(82)，拉簧(7)与滚轮(82)连接。

3.根据权利要求1所述的恒张力放线机，其特征在于，转轮(41)表面开有若干圆孔(411)，接近开关(9)安装位置与圆孔(411)相对应。

4.根据权利要求1所述的恒张力放线机，其特征在于，顶尖块Ⅰ(43)与顶尖块Ⅱ(52)均为圆台状。

5.根据权利要求1所述的恒张力放线机，其特征在于，驱动电机(2)安装在上板(11)顶部。

6.根据权利要求1所述的恒张力放线机，其特征在于，拨销(44)与限位盘Ⅰ(42)的连接处设置有弹簧，拨销(44)在弹簧的作用下前后伸缩。

7.根据权利要求1所述的恒张力放线机，其特征在于，还包括控制装置，控制装置包括伺服控制器以及PLC控制器，伺服控制器与伺服电机连接，PLC控制器与伺服控制器以及接近开关电连接。

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