CN211569550U - 一种微张力被动卷取收卷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微张力被动卷取收卷装置，包括PLC、摆辊机构、主机架、设置于主机架上的切边机构和卷曲收卷机构；摆辊机构的摆动转轴上设有角位移传感器，主机架上设有张力传感器；卷曲收卷机构包括枢接于主机架上的主动钢辊、通过转轴枢接于主机架上的一对收卷臂、设置在两个收卷臂顶端的被动气胀轴以及设置于主机架上且与一个收卷臂相连的收卷气缸；被动气胀轴靠压在主动钢辊上的料卷上；角位移传感器和张力传感器与PLC相连，PLC与收卷电机相连，PLC通过与电气比例阀与摆辊气缸和收卷气缸相连。本实用新型能够将碳粉材料在适应的张力状态下整齐的卷绕在收卷轴上，并保证了材料不断带、不鼓泡。

Description

一种微张力被动卷取收卷装置

技术领域

本实用新型涉及超级电容器活性炭材料生产设备，具体涉及一种微张力被动式收卷机构。

背景技术

超级电容器是一种新型的储能装置，具备充放电快、效率高、稳定性好等优点，是一种清洁的绿色能源。超级电容器有很大的市场潜力，目前用于超级电容器的材料主要是碳材料，市场上主要是活性炭材料，活性炭有很高的比表面积，这是超级电容器电池材料所必须必备的特点。

由于超级电容器材料的碳粉是粉末状态，在辊压后材料两端不整齐，再加上材料韧性很小，很容易产生断带情况，尤其是在张力稍微过大的情况下更容易出现断带情况，如果张力控制不稳定还会产生收卷不齐、收卷鼓泡等现象。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种微张力被动卷取收卷装置，将碳粉材料在适应的张力状态下整齐的卷绕在收卷轴上，并保证了材料不断带、不鼓泡。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种微张力被动卷取收卷装置，包括PLC、摆辊机构、主机架、设置于主机架上的切边机构和卷曲收卷机构；所述摆辊机构包括摆辊机架、通过摆动转轴枢接于摆辊机架上的两个摆臂、设置于两个摆臂一端的摆辊、设置于两个摆臂另一端的配重杆、设置于摆辊机架上且与一个摆臂相连的摆辊气缸、设置于摆动转轴上的角位移传感器以及设置在主机架上的张力传感器；所述切边机构包括枢接于主机架上的上刀轴和下刀轴、固设在主机架上且与下刀轴传动连接的切边电机以及固设在上刀轴上的两组刀片；所述卷曲收卷机构包括枢接于主机架上的主动钢辊、固设在主机架上且与主动钢辊传动连接的收卷电机、通过转轴枢接于主机架上的一对收卷臂、设置在两个收卷臂顶端的被动气胀轴以及设置于主机架上且与一个收卷臂相连的收卷气缸；所述被动气胀轴靠压在主动钢辊上的料卷上；所述角位移传感器和张力传感器与PLC相连，PLC与收卷电机相连，PLC通过与电气比例阀与摆辊气缸和收卷气缸相连。

进一步的，所述摆辊气缸为低摩擦气缸。

进一步的，所述刀片为陶瓷刀片。

进一步的，每组刀片均通过夹板固定夹持在上刀轴上。

进一步的，所述下刀轴的两端各设置有多道可供刀片切入的刀槽。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型特别适用于超级电容器材料的活性炭材料，能够将碳粉材料在适应的张力状态下整齐的卷绕在收卷轴上，并保证了材料不断带、不鼓泡。本实用新型的摆辊机构控制整个收卷的张力稳定，切边机构可将辊压完材料两端的缺口切除，保证材料不会因为缺口产生断带，卷曲收卷机构会将材料整齐的收到被动气胀轴上且可将料卷内空气排出，防止鼓泡。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的俯视图；

图中：1、摆辊气缸，2、配重杆，3、摆臂，4、摆辊，5、角位移传感器，6、切边电机，7、夹板，8、刀片，9、上刀轴，10、下刀轴，11、张力传感器，12、主动钢辊，13、被动气胀轴，14、收卷气缸，15、收卷电机，16、收卷臂。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型公开了一种微张力被动卷取收卷装置，包括PLC、摆辊机构、主机架、设置于主机架上的切边机构和卷曲收卷机构；所述摆辊机构包括摆辊机架、通过摆动转轴枢接于摆辊机架上的两个摆臂3、设置于两个摆臂 3一端的摆辊4、设置于两个摆臂3另一端的配重杆2、设置于摆辊机架上且与一个摆臂3相连的摆辊气缸1、设置于摆动转轴上的角位移传感器5以及设置在主机架上的张力传感器11；所述切边机构包括枢接于主机架上的上刀轴9和下刀轴10、固设在主机架上且与下刀轴10传动连接的切边电机6以及固设在上刀轴 9上的两组刀片8；所述卷曲收卷机构包括枢接于主机架上的主动钢辊12、固设在主机架上且与主动钢辊12传动连接的收卷电机15、通过转轴枢接于主机架上的一对收卷臂16、设置在两个收卷臂16顶端的被动气胀轴13以及设置于主机架上且与一个收卷臂相连的收卷气缸14；所述被动气胀轴13靠压在主动钢辊12 上的料卷上；所述角位移传感器5和张力传感器11与PLC相连，PLC与收卷电机15相连，PLC通过与电气比例阀与摆辊气缸1和收卷气缸14相连。

本实用新型的摆辊机构用于保证整个收卷装置的张力稳定性，由于材料本身的特性，不易张力过大，否则会产生断带现象，摆辊机构可提供微张力来适应此材料的特性，保证张力稳定性且不断带。

本实用新型的切边机构用于将辊压后的材料两端的缺口切除，保证材料不会因为缺口产生断带。由于材料本身为粉末状态，在辊压后会材料两端会产生缺口，如果不切除此缺口很容易会产生断带。此切边机构利用特殊的陶瓷刀片将两端缺口切除，从而保证材料不会因为缺口而断带。

本实用新型的卷曲收卷机构用于将材料整齐的收到被动气胀轴上且可将料卷内空气排出，防止鼓泡。由于材料本身的特性很轻，且张力不易过大，在卷曲时会不整齐，并且卷绕时随着料卷越来越大会出现料卷松垮及鼓泡现象，此装置采用特殊的被动式收卷方式，不但可将料整齐的收到料筒上，还可排除料卷在卷绕时产生的空气。

角位移传感器5用于检测摆辊4的中间位置信息，并将检测到的位置信息反馈至由PLC，PLC通过位置反馈来控制收卷电机15的速度；PLC通过张力传感器11的反馈值来调节电气比例阀，输出气压大小给定摆辊气缸1，气压达到设定张力值。

摆辊气缸1选用低摩擦气缸，并且摆臂3一端装有配重杆2，尽量减小对张力值的干涉，将张力控制在±10N以内，如果张力过大会造成断带现象。

通过切边电机6匹配收卷速度来带动下刀轴10转动，材料在一定角度下包在下刀轴10上，下刀轴10的两端各设置有多道可供刀片8切入的刀槽。通过上刀轴9上的两组刀片8切入下刀轴10的刀槽内将材料两端的缺口切下。

每组刀片8均通过夹板7固定夹持在上刀轴9上。通过夹板7可调整刀片8 的角度，也可调整刀片8在上刀轴9上的宽度位置，以适应不用宽度的材料，保证材料不会因为切口造成断带。

由于材料的特殊性，刀片8选用陶瓷刀片，两端都带韧角来切除材料两端的废料。

主动钢辊12通过收卷电机15控制速度，被动气胀轴13靠压在主动钢辊12 上，形成被动式收卷机构。由于材料的特性，材料不容易卷实在料筒上，通过被动气胀轴13带动料卷靠压在主动钢辊12上可排出料卷内部空气及鼓泡的现象。首先设定初始压辊气压，通过电气比例阀给定收卷气缸14，带动被动气胀轴13 贴近主动钢辊12。已知初始卷径，随速度的变化，被动气胀轴13上的料卷卷径随之变大，随着料卷卷径不断变大，电气比例阀给定收卷气缸14的气压随之变小，来控制整个收卷张力稳定。

上述方案仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。

Claims (5)

1.一种微张力被动卷取收卷装置，包括PLC、摆辊机构、主机架、设置于主机架上的切边机构和卷曲收卷机构；其特征在于：所述摆辊机构包括摆辊机架、通过摆动转轴枢接于摆辊机架上的两个摆臂(3)、设置于两个摆臂(3)一端的摆辊(4)、设置于两个摆臂(3)另一端的配重杆(2)、设置于摆辊机架上且与一个摆臂(3)相连的摆辊气缸(1)、设置于摆动转轴上的角位移传感器(5)以及设置在主机架上的张力传感器(11)；所述切边机构包括枢接于主机架上的上刀轴(9)和下刀轴(10)、固设在主机架上且与下刀轴(10)传动连接的切边电机(6)以及固设在上刀轴(9)上的两组刀片(8)；所述卷曲收卷机构包括枢接于主机架上的主动钢辊(12)、固设在主机架上且与主动钢辊(12)传动连接的收卷电机(15)、通过转轴枢接于主机架上的一对收卷臂(16)、设置在两个收卷臂(16)顶端的被动气胀轴(13)以及设置于主机架上且与一个收卷臂相连的收卷气缸(14)；所述被动气胀轴(13)靠压在主动钢辊(12)上的料卷上；所述角位移传感器(5)和张力传感器(11)与PLC相连，PLC与收卷电机(15)相连，PLC通过与电气比例阀与摆辊气缸(1)和收卷气缸(14)相连。

2.根据权利要求1所述的微张力被动卷取收卷装置，其特征在于：所述摆辊气缸(1)为低摩擦气缸。

3.根据权利要求1所述的微张力被动卷取收卷装置，其特征在于：所述刀片(8)为陶瓷刀片。

4.根据权利要求1所述的微张力被动卷取收卷装置，其特征在于：每组刀片(8)均通过夹板(7)固定夹持在上刀轴(9)上。

5.根据权利要求1所述的微张力被动卷取收卷装置，其特征在于：所述下刀轴(10)的两端各设置有多道可供刀片(8)切入的刀槽。

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