CN212621845U - 一种卷材张力检测机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及检测设备技术领域，公开了一种卷材张力检测机构，其包括机架、摆臂、配重辊、转动辊、牵引绳和至少两块重力块，所述摆臂的中部通过转轴可转动地安装在所述机架上，所述配重辊安装在所述摆臂的上端，所述转动辊位于所述转轴远离所述配重辊的一侧，且可转动地连接在所述摆臂上，所述牵引绳的一端与所述摆臂连接，所述重力块与所述牵引绳的另一端可替换地连接。本实用新型提供的卷材张力检测机构结构简单，不需要气源即可调节张力大小，还能提高检测精度。

Description

一种卷材张力检测机构

技术领域

本实用新型涉及检测设备技术领域，特别是涉及一种卷材张力检测机构。

背景技术

可拉伸卷材在加工整理的过程中，特别是在包装印刷、纺织染整等行业，其为了保证可拉伸的薄膜、纺织面料制品等卷材在加工过程中平整运行，不产生塑性变形，或为了控制拉伸变形量在可控范围内，往往需要使用检测机构控制和检测卷材在运行过程中的张力。

图1所示为现有的用于控制卷材张力的检测机构，其包括安装架1、摆动件2、配重条3、摆动辊4和低摩擦气缸5。摆动2件的中部通过中心轴6铰接在安装架1上，配重条3安装在摆动件2的上端，摆动辊4安装在摆动件2的下端。低摩擦气缸5水平安装在安装架1上，低摩擦气缸5的活塞杆通过连接绳7与摆动件2连接。低摩擦气缸5通过气管连接气源，气管上安装有调压阀，通过调压阀调整低摩擦气缸5内的行程。在工作状态下，卷材绕过摆动辊4的圆周外表面，低摩擦气缸5带动连接绳7牵引摆动件2，通过调节调压阀的开度，调整低摩擦气缸5的行程，进而通过牵拉摆动件2，以调整卷材的张力。

由于现有的检测机构设有低摩擦气缸5，因此在生产现场需要为气缸提供稳定的气源。而且，张力的调整精度取决于调压阀的调整精度，而调压阀的调节精度不高，使得该检测机构对微小的张力，也就是微张力的调整难度较高，即张力检测的准确度较低，无法检测出卷材真实所受到的张力大小，进而无法准确地对工件进行张力控制，最终影响卷材的卷绕质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种卷材张力检测机构，其结构简单，不需要气源即可调节张力大小，还能提高检测精度。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种卷材张力检测机构，包括：

机架；

摆臂，其通过转轴可转动地安装在所述机架上；

配重辊，其安装在所述摆臂的上部；

转动辊，其可转动地连接在所述摆臂的下部；

牵引绳，其一端与所述摆臂连接；及

至少两块重量不同的重力块，任一所述重力块与所述牵引绳的另一端可拆卸地连接。

作为优选方案，还包括导向轮，所述导向轮安装在所述机架上，所述牵引绳的一端绕过所述导向轮与所述摆臂连接。

作为优选方案，还包括竖直安装在所述机架上的导向件，所述重力块安装在所述导向件上，并可沿所述导向件上下移动。

作为优选方案，所述导向件为滑轨，所述滑轨的数量为两条，两条所述滑轨之间留有供重力块通过的通道，所述重力块的两侧分别与各所述滑轨滑动连接。

作为优选方案，所述重力块为砝码。

作为优选方案，所述配重辊可拆卸地连接在所述摆臂上。

作为优选方案，所述摆臂沿其长度方向上设有若干个安装位，所述配重辊可拆卸地连接在任一所述安装位上。

作为优选方案，所述摆臂上设有长孔，所述长孔的长度方向沿竖直方向设置，各所述安装位均竖直设置在所述长孔中。

作为优选方案，所述牵引绳通过吊环螺钉连接在所述摆臂上。

作为优选方案，还包括至少两个过料辊，所述过料辊位于所述摆臂远离所述重力块的一侧，所述过料辊安装在所述机架上。

本实用新型提供的一种卷材张力检测机构与现有技术相比，其有益效果在于：牵引绳分别与摆臂和重力块连接，本实用新型使用重力块代替传统的低摩擦气缸，用于测量卷材的张力。相对于需要水平安装在机架上的气缸而言，重力块的安装位置不需要保持水平设置，能够节省安装空间。而且采用重力块作为测量零件，不需要为该卷材张力检测机构提供气源，省去了调压阀等调节元件，整体结构简单，安装维护成本低。使用者通过更换不同重量的重力块，即可准确测出张力大小，操作简单，从源头上解决了因调压阀的调节精度不高而影响张力检测的准确度的问题，张力检测精度高。

附图说明

图1是现有技术中的张力检测机构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的卷材张力检测机构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的机架、摆臂、配重辊、转动辊和转轴的连接示意图；

图4是本实用新型实施例的卷材张力检测机构的工作示意图(卷材运行张力较大时)；

图5是本实用新型实施例的卷材张力检测机构的工作示意图(卷材运行张力较小时)。

图中，1、安装架；2、摆动件；3、配重条；4、摆动辊；5、低摩擦气缸；6、中心轴；7、连接绳；8、机架；81、支板；9、摆臂；10、配重辊；11、转动辊；12、牵引绳；13、重力块；14、转轴；15、导向轮；16、导向件；17、过料辊；18、吊环螺钉；19、滚动轴承；20、卷材；21、螺纹紧固件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“外”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。

应当理解的是，在本实用新型中，“前”、“后”、“左”、“右”指的是以卷材张力检测机构为基准的方向。其中，“前”、“后”词语分别指的是机架的两个支板相对于卷材张力检测机构的几何中心的方向，“左”词语指的是过料辊相对于卷材张力检测机构的几何中心的方向，“右”词语指的是导向件相对于卷材张力检测机构的几何中心的方向。

应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图2至图5所示，本实用新型的优选实施例的一种卷材张力检测机构包括机架8、摆臂9、配重辊10、转动辊11、牵引绳12和至少两块重力块13。摆臂9的中部通过转轴14可转动地安装在机架8上。配重辊10安装在摆臂9的上端。转动辊11位于转轴14远离配重辊10的一侧，也就是在转轴14的下方，且转动辊11可转动地连接在摆臂9上，用于与卷材相连。工作状态下，卷材包裹在转动辊11上，并可以在转动辊11上运行。牵引绳12的一端与摆臂9连接，牵引绳12的另一端与任一重力块13的顶端可拆卸地连接。各重力块13重量不同，且可替换地连接在牵引绳12上。

在本实施例中，如图3所示，机架8包括前后设置的两个支板81。转轴14水平设置，转轴14的前后端分别通过滚动轴承19安装在两个支板81上，并能够在机架8上自由转动。摆臂9的数量为两根，两根摆臂9前后设置，摆臂9通过固定连接在转轴14上，实现其可转动地连接在机架8上，并能够在机架8上自由转动。配重辊10水平设置，其前后两端分别螺纹连接在前后两根摆臂9上。同样地，转动辊11水平设置，其前后两端分别连接在前后两根摆臂9上。转动辊11的外周表面设有供卷材20缠绕的连接位，连接位为环绕于转动辊11外周的凹槽。牵引绳12的一端连接在摆臂9的一侧，另一端与重力块13的顶端柔性连接，牵引绳12的位置不作限制。重力块13的数量可以是多个，多个重力块13的重量各不同，多个重力块13可替换地连接在牵引绳12上。

基于上述技术方案，配重辊10和转动辊11分别设置在转轴14的上下两端。重力块13的重力、牵引绳12以及各转动副的阻力距约等于卷材20的运行张力距。在实际使用时，由于牵引绳12和各转动副的阻力较小，重力块13的重力矩约等于卷材20的张力矩。使用者可以通过剔除牵引绳12以及各转动副的阻力，通过安装、调整不同重量的重力块13，即可检测，并通过力矩相等计算出卷材20在运行中的张力。如图4所示，当卷材20的运行张力矩大于重力块13的所受到的重力矩时，摆臂9的下端向远离重力块13的一侧摆动(向左侧摆动)，此时使用者可以更换重量较重的重力块13，以与卷材的张力作平衡。如图5所示，当卷材20的运行张力矩小于重力块13的重力矩时，摆臂9的下端向靠近重力块13的一侧摆动(向右侧摆动)，此时使用者可以更换重量较轻的重力块13。当卷材20的张力等于重力块13的重力时，如图2所示，摆臂9竖直设置。使用者通过观察摆臂9的摆动方向即可判断卷材20张力与重力块13的力的大小，从而适当地将更换合适的重力块13。本申请通过替换不同重量的重力块13测量卷材20的运行张力。使用者调整卷材20张力的操作简单，只需直接替换重力块13即可，不再需要人为地准确调整调压阀的开度，张力调整更为方便。利用重力块13代替气缸，能够提高张力的检测精度。该卷材张力检测机构不需要外接气源，整体结构简单，安装方便，维修方便，省去了调压阀等调节元件，制造成本低，维护成本低。而且重力块13的安装位置不作限定，只需要满足垂直设置的要求即可。相对于现有的低摩擦气缸水平设置的情况，使用重力块13作为调节张力的元件，能够节省安装空间。

优选地，卷材张力检测机构还包括导向轮15，导向轮15安装在机架8的支板81上，牵引绳12的一端绕过导向轮15与摆臂9连接。导向轮15可在机架8上随着牵引绳12的移动而发生转动。导向轮15用于引导牵引绳12的移动方向，使得牵引绳12的一端能连接竖直设置的重力块13，同时另一端能够连接在摆臂9的一侧。导向轮15可以是滚轮轴承，或其他具有导向作用的滚动件。

更优选地，卷材张力检测机构还包括竖直安装在机架8上的导向件16，重力块13安装在导向件16上，并可沿导向件16上下移动。导向件16具有限定重力块13的移动方向的作用，保证重力块13只能沿竖直方向移动，不能摆动或水平移动，以免引起测量误差。导向件16可以是阻力恒定的线性滑轨、直线轴承以及滚珠丝杆等低阻力结构。导向件16和重力块13之间的摩擦力较小且恒定，重力块13的重力、牵引绳12与导向轮15之间的摩擦力、导向轮15转动时的阻力以及导向件16和重力块13之间的摩擦力形成的重力矩等于卷材20运行时的形成的张力矩。通过剔除各种阻力，即检测计算到卷材20运行的张力。本实施例中，导向件16为竖直设置在支板81上的滑轨，滑轨的数量为两条，两条滑轨对称设置，且两条滑轨之间留有供重力块13通过的通道，重力块13的两侧分别与各滑轨滑动连接。滑轨为常见的具有引导和限位作用的配件，其能够在市面上买到。在其他实施例中，导向件16还可以是直线轴承，重力块13与直线轴承相连，保证重力块13只能在竖直方向上移动。重力块13相当于滑块，其能够在滑轨之间上下滑动。需要更换重力块13时，向下扯动牵引绳12，使得重力块13位于滑轨的下方，脱离于滑轨外，以便更换重力块13。更换完毕后，向上扯动牵引绳12，重力块13回到通道中。可选地，重力块13为砝码，使得重力块13的重量精确到单位克，进一步提高张力检测的准确性。

具体地，配重辊10可拆卸地连接在摆臂9上，若配重棍受损，则可以重新安装新的配重辊10后继续使用该检测机构。转动辊11固定连接在摆臂9的下端，摆臂9沿其长度方向上设有若干个安装位，配重辊10可拆卸地连接在任一安装位上。当摆臂9摆动时，使用者可以通过调节配重辊10在摆臂9上的位置，将配重辊10安装在不同安装位上，改变力矩，平衡配重辊10的重力矩，调整摆臂9的摆动角度，更精确地计算出卷材20的张力大小。摆臂9上设有长孔，长孔的长度方向沿竖直方向设置，各安装位竖直设置在长孔中。安装位可以是设置在长孔中的螺孔或其他圆孔。配重辊10的前后两端设有与螺纹孔匹配的外螺纹，配重辊10通过螺纹紧固件21螺接在任一安装位中，实现连接在摆臂上9。螺纹紧固件21可以是螺母。例如，当更换重力块13后，记录下重力块13的重量，将重力块13的重力记为F1，将转轴14与吊环螺钉18之间的距离记为L1，力矩为M1＝F1×L1。将卷材对转动辊11的作用力记为F2，将转动辊11与转轴14之间的距离记为L2，则力矩M2＝F2×L2。当M1＝M2时，摆臂9处于平衡状态，从而得出张力的准确值F2＝F1×L1/L2。

更佳地，牵引绳12与摆臂9的连接处位于转轴14下方，也就是转轴14远离配重辊10的一侧，保证牵引绳12对摆臂9的拉力等于重力块13的重力F1。牵引绳12可以连接在转轴14以下的任意位置，为了提高检测精度，也可以连接在摆臂9的下端。可以通过直接在摆臂9上钻孔，以连接牵引绳12，也可以使用连接件连接牵引绳12和摆臂9。在本实施例中，牵引绳12通过吊环螺钉18连接在摆臂9上。吊环螺钉18螺接在摆臂9的右侧，牵引绳12系在吊环螺钉18的吊环上。使用吊环螺钉18能够使得牵引绳12能够可拆卸地连接在摆臂9上。当需要更换新的牵引绳12时，直接将牵引绳12从吊环螺钉18上拆卸下来进行更换即可，操作简单。

另外，卷材张力检测机构还包括至少两个过料辊17，过料辊17位于摆臂9远离重力块13的一侧，也就是在卷材张力检测机构的左侧。过料辊17安装在机架8上，具体可安装在任一支板81上。滚轮可随卷材20的移动在支板81上滚动，用于引导卷材20平整地卷绕在转动辊11上。本实施例中过料辊17的数量为两个，两个过料辊17上下布置。

本实用新型的工作过程为：使用时，将卷材20经过料辊17环绕在转动辊11的外缘上。牵引绳12的一端通过吊环螺钉18连接在摆臂9的右侧，另一端可拆卸地连接在重力块13上。重力块13位于两条滑轨之间的通道中，可在滑轨上沿竖直方向滑动。重力块13与滑轨之间的摩擦力较小，同样地，牵引绳12的摩擦力和各转动副的阻力较小。默认重力块13的重力、牵引绳12的摩擦力和各转动副的重力矩等于卷材20的运行张力矩。通过剔除各转动副、滑轨恒定的阻力和计算，即检测到卷材20运行的张力。在实际运行中，卷材20运行张力矩大于重力块13重力矩时，摆臂9的摆向如图4所示，摆臂9的下端向过料辊17的一侧摆动。此时可以通过替换更重的重力块13，以平衡卷材20的张力，使得摆臂9处于竖直状态(如图2所示)。当卷材20运行张力矩小于重力块13重力矩时，摆臂9的摆向如图5所示，摆臂9的下端向重力块13的一侧摆动。此时可以通过替换更轻的重力块13，以平衡卷材20的张力。通过调节在牵引绳12上垂钓不同重量的重力块13，通过计算从而测得卷材20的运行张力。

综上，本实用新型实施例提供一种卷材张力检测机构，其牵引绳分别与摆臂和重力块连接，本实用新型使用重力块代替传统的低摩擦气缸，用于测量卷材的张力。相对于需要水平安装在机架上的气缸而言，重力块的安装位置不需要保持水平设置，能够节省安装空间。而且采用重力块作为测量零件，不需要为该卷材张力检测机构提供气源，省去了调压阀等调节元件，整体结构简单，安装维护成本低。使用者通过更换不同重量的重力块，即可准确测出张力大小，操作简单，从源头上解决了因调压阀的调节精度不高而影响张力检测的准确度的问题，张力检测精度高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种卷材张力检测机构，其特征在于，包括：

机架；

摆臂，其通过转轴可转动地安装在所述机架上；

配重辊，其安装在所述摆臂的上部；

转动辊，其可转动地连接在所述摆臂的下部；

牵引绳，其一端与所述摆臂连接；及

至少两块重量不同的重力块，任一所述重力块与所述牵引绳的另一端可拆卸地连接。

2.如权利要求1所述的卷材张力检测机构，其特征在于，还包括导向轮，所述导向轮安装在所述机架上，所述牵引绳的一端绕过所述导向轮与所述摆臂连接。

3.如权利要求1所述的卷材张力检测机构，其特征在于，还包括竖直安装在所述机架上的导向件，所述重力块安装在所述导向件上，并可沿所述导向件上下移动。

4.如权利要求3所述的卷材张力检测机构，其特征在于，所述导向件为滑轨，所述滑轨的数量为两条，两条所述滑轨之间留有供重力块通过的通道，所述重力块的两侧分别与各所述滑轨滑动连接。

5.如权利要求1所述的卷材张力检测机构，其特征在于，所述重力块为砝码。

6.如权利要求1所述的卷材张力检测机构，其特征在于，所述配重辊可拆卸地连接在所述摆臂上。

7.如权利要求6所述的卷材张力检测机构，其特征在于，所述摆臂沿其长度方向上设有若干个安装位，所述配重辊可拆卸地连接在任一所述安装位上。

8.如权利要求7所述的卷材张力检测机构，其特征在于，所述摆臂上设有长孔，所述长孔的长度方向沿竖直方向设置，各所述安装位均竖直设置在所述长孔中。

9.如权利要求1所述的卷材张力检测机构，其特征在于，所述牵引绳通过吊环螺钉连接在所述摆臂上。

10.如权利要求1－9任一项所述的卷材张力检测机构，其特征在于，还包括至少两个过料辊，所述过料辊位于所述摆臂远离所述重力块的一侧，所述过料辊安装在所述机架上。

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