CN215729331U - 用于控制材料幅材的幅材行进的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于控制材料幅材的幅材行进的设备，所述材料幅材在幅材行进方向上移动。所述设备包括：至少一个位置传感器，所述至少一个位置传感器用于检测所述材料幅材在横向于所述幅材行进方向上的位置；至少一个致动器，所述至少一个致动器在功能上连接到至少一个幅材操纵装置以操纵所述幅材行进；至少一个控制器，所述至少一个控制器在功能上连接到所述至少一个位置传感器和所述至少一个致动器；以及至少一个壳体。所述至少一个位置传感器、所述至少一个致动器和所述至少一个控制器共同容纳在所述至少一个壳体中，并且所述至少一个壳体被支撑成使得所述至少一个壳体能够沿着横向于所述幅材行进方向延伸的移位方向移位。

Description

用于控制材料幅材的幅材行进的设备

技术领域

本实用新型涉及一种用于控制在幅材行进方向上移动的材料幅材的幅材行进的设备，其中所述设备包括至少一个位置传感器、至少一个致动器和至少一个控制器。

背景技术

从EP 1 692 063 B1中已知这种类型的设备。它包括旋转框架，该旋转框架可围绕轴线枢转，并利用辊偏转移动的材料幅材。通过枢转该旋转框架，幅材可在横向于材料幅材的行进方向延伸的方向上被引导。为此，旋转框架连接到使该旋转框架主动枢转的致动器。横向于幅材行进方向的材料幅材的位置由作用在控制器上的传感器监测。该控制器在功能上连接到致动器，使得形成闭合控制回路。为了使该设备适应不同的材料幅材宽度，传感器布置成可横向于材料幅材的行进方向移位，使得材料幅材边缘可定位在传感器的检测范围内。该设备已经在实际应用中一次又一次地得到了证明，并且形成了本实用新型的基础。

实用新型内容

本实用新型基于开发一种最初引用类型的设备的目的，该设备的特征在于对故障的高免疫力。

根据本实用新型，该目的通过以下特征实现。

本实用新型的设备用于控制在幅材行进方向上移动的材料幅材的幅材行进。该设备包括至少一个位置传感器，借助于该位置传感器来检测材料幅材横向于幅材行进方向的位置。在这种情况下，该检测方向是垂直于幅材行进方向延伸还是与其成锐角延伸基本上无关紧要。仅仅排除了位置传感器的检测方向沿着幅材行进方向延伸。该设备还包括致动器，该致动器在功能上连接到至少一个幅材操纵装置，以便改变幅材行进。例如，可枢转辊、可枢转辊组合、螺纹延展辊、可调节板式平滑器或板条辊可被认为是幅材操纵装置。然而，该列表仅仅是示例性的，并且不应在结论性的意义上来解释。至少一个致动器产生调节幅材操纵装置的运动。该设备还包括至少一个控制器，该控制器在功能上连接到至少一个位置传感器和至少一个致动器。该控制器获取位置传感器的输出信号，以产生传输到致动器的控制响应。这些部件通常容纳在分立的壳体中，从一方面致动器到幅材操纵装置的几何分配以及另一方面位置传感器到材料幅材的几何分配来看，这似乎是合理的。然而，这种布置的缺点是位置传感器、控制器和致动器之间的敏感信号电缆必须以开放的方式布线。工业环境中的电磁干扰，特别是静电场，可能显著干扰这些信号，并且因此导致意想不到的并且主要是不希望的控制结果。为了解决这个问题，至少一个位置传感器、至少一个致动器和至少一个控制器共同容纳在至少一个壳体中，使得这些部件可容易地被屏蔽。该措施提供了额外的技术优势，即各个部件之间的电连接可实现得非常短。这减少了这些连接的天线效应，并且因此也有助于减少干扰影响。然而，该壳体必须以可移位的方式被支撑，其中该至少一个壳体的移位方向横向于幅材行进方向延伸。在这种情况下，至少一个壳体的移位可在材料幅材变化 (特别是以不同的幅材宽度)期间发生。然而，壳体的移位可能仅发生在设备的初始调试期间，使得该移位仅用于调节目的。术语“横向”不仅表示垂直，还包括成锐角的配置。至少一个位置传感器仅可以这种方式相对于材料幅材对准。然而，上述三个部件在公共壳体中的这种组合意味着，至少一个致动器也可相应地移位，因为它与至少一个位置传感器一起容纳在至少一个壳体中。这自然代表了一个重大问题，但这个问题也可被解决。

为了容易地将至少一个致动器联接到对应的幅材操纵设备，尽管至少一个壳体是可移位的，该致动器优选地产生线性移动，该线性移动方向包括与移位方向成不大于30°的角度。以这种方式，其移动方向几乎对应于移位方向，使得至少一个壳体的移位可容易地由至少一个致动器补偿。这意味着在至少一个壳体的移位期间，至少一个致动器的基本上仅一个工作点偏移，其中这可例如通过至少一个控制器的集成部分来补偿。

在至少一个壳体的更大移位路径上，如果至少一个致动器的移动方向包括与至少一个壳体的移位方向成不大于10°的角度，这是特别有利的。因此，至少一个致动器的不希望的横向移动保持为较小。

备选地，至少一个致动器也可产生旋转运动。以这种方式，多个选择可用于将至少一个致动器联接到幅材操纵设备。

如果至少一个致动器的旋转轴线包括与移位方向成不大于30°的角度，则至少一个壳体的移位可通过简单地沿着旋转轴线偏移联接点来非常容易地补偿。为此，旋转轴线以至少一个致动器的输出轴的形式实现，该输出轴传递相应的扭矩。在这种情况下，也可能将旋转轴线和至少一个壳体的移位方向之间的角度限制为不大于10°。

在至少一个壳体的更大移位路径上，借助于至少一根鲍登线缆和/或至少一根液压管线将至少一个致动器联接到幅材影响装置是特别有利的。以这种方式，可尽可能容易地补偿至少一个壳体的移位，而不干扰至少一个致动器的移动或工作点。

备选地，也可能借助于至少一个齿条将至少一个致动器联接到幅材操纵装置。然而，仅特定的幅材操纵装置适用于这种类型的联接。备选地，具有曲柄和杠杆的曲柄机构也可用于实现这种联接。在这种情况下，相应的调整特别地可通过改变杠杆的长度来实现。

至少一个壳体优选地以电屏蔽的方式实现，以保护位于其中的部件免受静电干扰。在这种情况下，以类似屏蔽网的方式实现电屏蔽就足够了。然而，也可能形成连续金属的壳体。事实上，形成整个金属壳体是可能的，但不是必须的。在这方面，金属层(也可是相对较薄的金属层) 实际上就足够了。为了也提供对高频电场的可靠屏蔽，根据要屏蔽的频率，需要某个最小厚度的该金属层。还可能在至少一个壳体中布置可磁化物质，或者生产这种物质的至少一个壳体，以便还提供对磁激励的可靠屏蔽。

在5mm和500mm之间的检测范围证明对至少一个位置传感器是有利的。在此上下文中，术语“检测范围”是指至少一个位置传感器可检测材料幅材的位置中的偏移的距离。如果检测范围过小，则难以相对于材料幅材定位至少一个位置传感器。相反，如果检测范围过大，则至少一个位置传感器变得笨重，并且整个设备难以安装。在5mm和10mm之间、15mm和40mm之间、100mm和200mm之间、250mm和370mm 之间以及400mm和500mm之间的检测范围被证明对不同的应用是有利的。对于检测范围，优选地选择6mm、20mm、160mm、320mm或480mm 的值。

备选地，至少一个位置传感器的检测范围也可这样选择，即它覆盖材料幅材，使得其位置总是能够被检测到。在这种情况下，可放弃设备的可移位性，使得整体设计被显著简化。

附图说明

下面参照附图举例说明本实用新型的目的，但不因此限制保护范围。

在这些附图中：

图1示出了本实用新型的目的的示意图，

图2示出了带有线性作用的致动器的根据图1的设备的三维图示，

图3示出了带有鲍登线缆的根据图2的设备，

图4示出了带有杠杆的根据图3的设备，以及

图5示出了带有齿条和小齿轮的根据图2的设备。

具体实施方式

图1和图2示出了用于控制在幅材行进方向2上移动的材料幅材3 的幅材行进的设备1的图示。设备1包括以电屏蔽方式实现的壳体4。位置传感器5设置在该壳体4中，并且检测材料幅材3的至少一个边缘6。位置传感器5在功能上连接到评估设备7，评估设备7根据位置传感器5 的信号确定材料幅材3的边缘位置。该边缘位置以实际值的形式被馈送到控制器8。标称值发生器9具有输入接口10，以便调节某个标称值。该标称值发生器也在功能上连接到控制器8。控制器8计算待定实际值和待定标称值之间的差值。控制器8优选地具有P特性、PI特性或PID特性，并确定依赖于实际值和标称值之间的差值的控制响应。该控制响应被馈送到激活致动器12的放大器11。在根据图1的示例性实施例中，该致动器12是线性马达，该线性马达的最终控制元件13延伸出壳体4。

致动器12的最终控制元件13在功能上连接到框架15，框架15借助于推杆14形成幅材操纵装置15’。该框架15被支撑以能够围绕旋转轴线 16旋转。偏转材料幅材3的辊17可旋转地支撑在该框架中。备选地，也可在框架15中设置两个或更多个辊17。通过围绕旋转轴线16枢转框架 15来产生横向于幅材行进方向2导向的力，其中所述力使材料幅材3偏移，从而补偿边缘位置与标称位置的偏差。

位置传感器5必须相对于边缘6的位置对准，使得在操作期间所有潜在的边缘位置都位于位置传感器5的检测范围内。这就是为什么整个壳体4可沿着移位方向18移位的原因。该移位方向18垂直于幅材行进方向2延伸。

致动器12具有几乎平行于壳体4的移位方向18延伸的移动方向19。以这种方式，壳体4沿着移位方向18的移位可由致动器12补偿。

图3示出了根据图2的设备1的备选实施例，其中相同的部件由相同的附图标记标识。下面仅讨论相对于根据图2的实施例的不同之处。

在该实施例中，致动器12不是以线性马达的形式实现的，而是以带有旋转轴30的马达的形式实现的。该轴30驱动小齿轮31，其中也可使用任何其他轮、盘或杠杆臂来代替小齿轮31。致动鲍登线缆31的曲柄 32设置在该小齿轮31上。致动器12的调节移动借助于该鲍登线缆33 传递到框架15。在这种情况下，鲍登线缆33可容易地补偿壳体4的任何移位，而不会由此偏移致动器12的工作点。

图4示出了根据图3的设备1的另一个备选实施例，其中相同的部件由相同的附图标记标识。下面仅讨论相对于根据图3的实施例的不同之处。

在该实施例中，杠杆40接合在小齿轮31的曲柄32上，其中致动器 12的移动借助于所述杠杆传递到框架15。该杠杆40由两个部分组成。它由管41和杆42组成。管41具有未示出的内螺纹，而杆42具有外螺纹43。杠杆40的长度可通过使管41相对于杆42旋转来改变，以便由此补偿壳体4的移位。

图5示出了根据图2的设备的另一个备选实施例，其中相同的部件由相同的附图标记标识。下面仅讨论相对于根据图2的实施例的不同之处。

在该实施例中，小齿轮31不具有曲柄32，但是这种曲柄可备选地提供，以便也以图4所示的方式使用该设备。在这种情况下，借助于与小齿轮31啮合的齿条50实现从致动器12到框架15的动力传递。该齿条 50的端部借助于枢转接头51连接到框架15。在壳体4的移位期间，致动器位置中的相关联的变化可由该齿条来补偿。

所示的实施例也可任意地彼此组合。

附图标记列表

1 设备

2 幅材行进方向

3 材料幅材

4 壳体

5 位置传感器

6 边缘

7 评估设备

8 控制器

9 标称值发生器

10 输入接口

11 放大器

12 致动器

13 最终控制元件

14 推杆

15 框架

15’ 幅材操纵装置

16 旋转轴线

17 辊

18 移位方向

19 移动方向

30 轴

31 小齿轮

32 曲柄

33 鲍登线缆

40 杠杆

41 管

42 杆

43 外螺纹

50 齿条

51 枢转接头

Claims (10)

1.一种用于控制材料幅材(3)的幅材行进的设备，所述材料幅材在幅材行进方向(2)上移动，其中，所述设备(1)包括：至少一个位置传感器(5)，所述至少一个位置传感器用于检测所述材料幅材(3)在横向于所述幅材行进方向(2)上的位置；至少一个致动器(12)，所述至少一个致动器在功能上连接到至少一个幅材操纵装置(15’)以操纵所述幅材行进；至少一个控制器(8)，所述至少一个控制器在功能上连接到所述至少一个位置传感器(5)和所述至少一个致动器(12)；以及至少一个壳体(4)，其特征在于，所述至少一个位置传感器(5)、所述至少一个致动器(12)和所述至少一个控制器(8)共同容纳在所述至少一个壳体(4)中，并且所述至少一个壳体(4)被支撑成使得所述至少一个壳体能够沿着横向于所述幅材行进方向(2)延伸的移位方向(18)移位。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个致动器(12)产生线性移动，其中，所述线性移动在包括与所述移位方向(18)成不大于30°的角度的方向(19)上延伸。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述线性移动在包括与所述移位方向(18)成不大于10°的角度的方向(19)上延伸。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个致动器(12)产生旋转运动。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述至少一个致动器(12)具有包括与所述移位方向(18)成不大于30°的角度的旋转轴线。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个致动器(12)借助于至少一根鲍登线缆(33)和/或至少一根液压管线联接到所述幅材操纵装置(15′)。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个致动器(12)借助于至少一个齿条(50)和与所述至少一个齿条(50)啮合的至少一个小齿轮(31)联接到所述幅材操纵装置(15′)，和/或所述至少一个致动器(12)借助于至少一个曲柄(32)和在功能上连接到所述至少一个曲柄(32)的杠杆(40)联接到所述幅材操纵装置(15′)。

8.根据权利要求1至5中的任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个壳体(4)以至少电屏蔽的方式实现。

9.根据权利要求1至5中的任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个位置传感器(5)具有在5mm至500mm之间的检测范围。

10.根据权利要求1至5中的任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个位置传感器(5)具有覆盖所述材料幅材(3)的检测范围，使得所述材料幅材的位置总是能够被检测到。

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